[发明专利]基于物联网智能控制的节能路灯系统及其控制方法在审
申请号: | 201510049710.8 | 申请日: | 2015-01-30 |
公开(公告)号: | CN104582202A | 公开(公告)日: | 2015-04-29 |
发明(设计)人: | 陈显平;陈炜斌;钟富生;邱法超;杨道国;曾泽良 | 申请(专利权)人: | 桂林电子科技大学 |
主分类号: | H05B37/02 | 分类号: | H05B37/02 |
代理公司: | 桂林市持衡专利商标事务所有限公司 45107 | 代理人: | 林培 |
地址: | 541004 广*** | 国省代码: | 广西;45 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 联网 智能 控制 节能 路灯 系统 及其 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种路灯控制系统及其控制方法,特别是涉及一种基于物联网智能控制的节能路灯系统及其控制方法。
背景技术
路灯是城镇基础性设施,在城镇道路照明中起到了不可替代的作用。目前普遍采用的路灯控制方法有人工干预、时钟控制和DDS独立控制技术,这些控制方法均不能实现单灯控制、故障诊断和故障定位,难以及时、准确掌握路灯的工作状态,在维护和管理上浪费大量人力物力,且不论时节和路况,均“全夜灯恒照度”,浪费大量电能。
物联网是指通过传感器、射频识别(RFID)、全球定位系统、二码等信息感知设备,按约定的协议连接起来,通过有线或无线网络进行信息交换和通信,以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,如今传感器、网络传输、全球定位等技术的成熟,促进了“物联网”在生活中的应用,但现有城镇路灯管理系统未充分结合物联网技术。
发明内容
本发明提供一种基于物联网智能控制的节能路灯系统及其控制方法,解决现有路灯控制系统不能根据时节、路况信息调节路灯亮灭和照明时长造成能源浪费,以及不能进行路灯故障诊断和故障定位造成管理和维护困难的问题。
本发明与现有技术相同,也包括主控系统、分控系统和控制单元系统,不同之处在于:
主控系统包括上位机和主控系统数据传输单元,上位机用于监控路灯是否存在故障,根据需求设置指令切换工作模式以及控制部分或所有路灯的工作状态,主控系统数据传输单元用于完成主控系统与分控系统的双向通信;
分控系统具有一个或一个以上,包括分控系统数据传输单元a、数据处理单元和分控系统数据传输单元b,分控系统数据传输单元a用于传输主控系统的指令及向主控系统反馈控制单元系统传来的数据,数据处理单元用于处理这些指令和数据信息,分控系统数据传输单元b用于传输控制单元系统反馈的数据信息、与其它分控系统传达指令或数据信息,以及将主控系统的指令传达给控制单元系统;
控制单元系统具有一个或一个以上,分别设置在路灯上,包括控制中心、输入单元、定位单元、环境检测单元、脉宽调制单元、时钟存储单元和控制单元系统数据传输单元,其中,控制中心与其它六个模块进行单向或双向信息沟通,用于根据输入单元提供的经纬度计算路灯所在地的日出日落时间,按需启动定位单元获取故障路灯所在地坐标,采集环境检测模块检测到的信息,发出相应指令控制路灯的亮灭,若接收到主控系统的指令,则按该指令切换工作模式或控制路灯的工作状态,输入单元用于输入和显示经纬度及日期时间,定位单元在控制中心的命令下启动工作,用于定位故障路灯所在地地址,环境检测单元用于检测该路灯周围的状况,以确定是否需要照明,路灯的亮灭信息还可作为是否存在故障的判断依据,脉宽调制单元在控制中心的控制下产生波形控制继电器,实现路灯的亮灭,时钟存储单元用于存储实时更新的日期和时间,控制单元系统数据传输单元用于与分控系统数据传输单元b及其它控制单元系统数据传输单元进行信息沟通。
主控系统、分控系统和控制单元系统的协调工作,便于上位机切换工作模式及控制部分或全部路灯的工作状态,同时也便于控制单元系统反馈给故障路灯所在地地址信息给主控系统,控制单元系统七个单元的协调工作,实现了可根据时节、路况信息调节路灯的工作状态,还可对路灯进行故障诊断和故障定位的功能。
在本发明中,控制单元系统下的控制中心包括微控制器,输入单元包括矩阵键盘和液晶显示器,定位单元包括卫星导航系统接收器SoC解决方案、电平串口、稳压电路和电容滤波电路,环境检测单元,包括光强检测模块、A/D转换模块和信号放大电路,脉宽调制单元,包括PWM脉宽调制型控制器和稳压电路,时钟存储单元,包括时钟芯片和晶振电路,控制单元系统数据传输单元,包括无线通信模块。
为实现节能,车辆经过时,需确定路灯点亮的起始时间,为此,环境检测单元可增加磁阻传感器模块,用于检测路灯附近是否有车辆经过。
同样,为实现节能,行人经过时,也需确定路灯点亮的起始时间,为此,环境检测单元可增加热释电红外传感器模块,用于检测路灯附近是否有行人经过。
为了既能有效地节能,又能给行人或行驶车辆提供足够的照明时长,环境检测单元可增加多普勒雷达测速模块,用于检测行人或行驶车辆的速度,以确定照明时长。
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