[發(fā)明專利]基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510049710.8
• 申請(qǐng)日: 2015-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN104582202A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳顯平;陳煒斌;鐘富生;邱法超;楊道國(guó);曾澤良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H05B37/02
• 分類號(hào): H05B37/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 林培

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種路燈控制系統(tǒng)及其控制方法，特別是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

路燈是城鎮(zhèn)基礎(chǔ)性設(shè)施，在城鎮(zhèn)道路照明中起到了不可替代的作用。目前普遍采用的路燈控制方法有人工干預(yù)、時(shí)鐘控制和DDS獨(dú)立控制技術(shù)，這些控制方法均不能實(shí)現(xiàn)單燈控制、故障診斷和故障定位，難以及時(shí)、準(zhǔn)確掌握路燈的工作狀態(tài)，在維護(hù)和管理上浪費(fèi)大量人力物力，且不論時(shí)節(jié)和路況，均“全夜燈恒照度”，浪費(fèi)大量電能。

物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)傳感器、射頻識(shí)別(RFID)、全球定位系統(tǒng)、二碼等信息感知設(shè)備，按約定的協(xié)議連接起來(lái)，通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、數(shù)據(jù)采集、智能控制、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，如今傳感器、網(wǎng)絡(luò)傳輸、全球定位等技術(shù)的成熟，促進(jìn)了“物聯(lián)網(wǎng)”在生活中的應(yīng)用，但現(xiàn)有城鎮(zhèn)路燈管理系統(tǒng)未充分結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng)及其控制方法，解決現(xiàn)有路燈控制系統(tǒng)不能根據(jù)時(shí)節(jié)、路況信息調(diào)節(jié)路燈亮滅和照明時(shí)長(zhǎng)造成能源浪費(fèi)，以及不能進(jìn)行路燈故障診斷和故障定位造成管理和維護(hù)困難的問題。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相同，也包括主控系統(tǒng)、分控系統(tǒng)和控制單元系統(tǒng)，不同之處在于：

主控系統(tǒng)包括上位機(jī)和主控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元，上位機(jī)用于監(jiān)控路燈是否存在故障，根據(jù)需求設(shè)置指令切換工作模式以及控制部分或所有路燈的工作狀態(tài)，主控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元用于完成主控系統(tǒng)與分控系統(tǒng)的雙向通信；

分控系統(tǒng)具有一個(gè)或一個(gè)以上，包括分控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元a、數(shù)據(jù)處理單元和分控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元b，分控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元a用于傳輸主控系統(tǒng)的指令及向主控系統(tǒng)反饋控制單元系統(tǒng)傳來(lái)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元用于處理這些指令和數(shù)據(jù)信息，分控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元b用于傳輸控制單元系統(tǒng)反饋的數(shù)據(jù)信息、與其它分控系統(tǒng)傳達(dá)指令或數(shù)據(jù)信息，以及將主控系統(tǒng)的指令傳達(dá)給控制單元系統(tǒng)；

控制單元系統(tǒng)具有一個(gè)或一個(gè)以上，分別設(shè)置在路燈上，包括控制中心、輸入單元、定位單元、環(huán)境檢測(cè)單元、脈寬調(diào)制單元、時(shí)鐘存儲(chǔ)單元和控制單元系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元，其中，控制中心與其它六個(gè)模塊進(jìn)行單向或雙向信息溝通，用于根據(jù)輸入單元提供的經(jīng)緯度計(jì)算路燈所在地的日出日落時(shí)間，按需啟動(dòng)定位單元獲取故障路燈所在地坐標(biāo)，采集環(huán)境檢測(cè)模塊檢測(cè)到的信息，發(fā)出相應(yīng)指令控制路燈的亮滅，若接收到主控系統(tǒng)的指令，則按該指令切換工作模式或控制路燈的工作狀態(tài)，輸入單元用于輸入和顯示經(jīng)緯度及日期時(shí)間，定位單元在控制中心的命令下啟動(dòng)工作，用于定位故障路燈所在地地址，環(huán)境檢測(cè)單元用于檢測(cè)該路燈周圍的狀況，以確定是否需要照明，路燈的亮滅信息還可作為是否存在故障的判斷依據(jù)，脈寬調(diào)制單元在控制中心的控制下產(chǎn)生波形控制繼電器，實(shí)現(xiàn)路燈的亮滅，時(shí)鐘存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)實(shí)時(shí)更新的日期和時(shí)間，控制單元系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元用于與分控系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元b及其它控制單元系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元進(jìn)行信息溝通。

主控系統(tǒng)、分控系統(tǒng)和控制單元系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，便于上位機(jī)切換工作模式及控制部分或全部路燈的工作狀態(tài)，同時(shí)也便于控制單元系統(tǒng)反饋給故障路燈所在地地址信息給主控系統(tǒng)，控制單元系統(tǒng)七個(gè)單元的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)了可根據(jù)時(shí)節(jié)、路況信息調(diào)節(jié)路燈的工作狀態(tài)，還可對(duì)路燈進(jìn)行故障診斷和故障定位的功能。

在本發(fā)明中，控制單元系統(tǒng)下的控制中心包括微控制器，輸入單元包括矩陣鍵盤和液晶顯示器，定位單元包括衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器SoC解決方案、電平串口、穩(wěn)壓電路和電容濾波電路，環(huán)境檢測(cè)單元，包括光強(qiáng)檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和信號(hào)放大電路，脈寬調(diào)制單元，包括PWM脈寬調(diào)制型控制器和穩(wěn)壓電路，時(shí)鐘存儲(chǔ)單元，包括時(shí)鐘芯片和晶振電路，控制單元系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元，包括無(wú)線通信模塊。

為實(shí)現(xiàn)節(jié)能，車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，需確定路燈點(diǎn)亮的起始時(shí)間，為此，環(huán)境檢測(cè)單元可增加磁阻傳感器模塊，用于檢測(cè)路燈附近是否有車輛經(jīng)過(guò)。

同樣，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能，行人經(jīng)過(guò)時(shí)，也需確定路燈點(diǎn)亮的起始時(shí)間，為此，環(huán)境檢測(cè)單元可增加熱釋電紅外傳感器模塊，用于檢測(cè)路燈附近是否有行人經(jīng)過(guò)。

為了既能有效地節(jié)能，又能給行人或行駛車輛提供足夠的照明時(shí)長(zhǎng)，環(huán)境檢測(cè)單元可增加多普勒雷達(dá)測(cè)速模塊，用于檢測(cè)行人或行駛車輛的速度，以確定照明時(shí)長(zhǎng)。