CN101702851B - 智能照明控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种智能照明控制系统及方法，该系统包括控制中心、至少一智能路灯路段控制器、至少一智能路灯终端控制器、若干控制对象；所述控制中心对各智能路灯路段控制器发出控制信号并返回包括各控制对象、各智能路灯终端控制器、各智能路灯路段控制器在内的所有被控制设备的工作状态参数，控制全路段的路灯，或控制某一个/多个路段的路灯，或控制某一个/多个灯柱上的控制对象；各智能路灯路段控制器接收所述控制中心的控制信号和其所属智能路灯终端控制器和各控制对象的状态信号，并根据该控制信号控制其所属智能路灯终端控制器。本发明可实现单点多控，一个灯柱上多个不同功能光源的单个或全部控制，及单灯控制，全路段单一光源单独控制。

Description

智能照明控制系统及方法

技术领域

本发明属于智能控制技术领域，涉及一种智能照明控制系统，尤其涉及一种智能照明单灯单点多控系统；此外，本发明还涉及上述智能照明控制系统的控制方法。

背景技术

目前国内的城市、道路照明系统大部分只能以区域为单位对照明设备进行简单的开关控制，能源浪费现象严重，分组节能控制方法欠缺人性化，不能实现信息融合以及远程集中监控，对照明设备的维护相当困难，同时也存在对照明设备防盗、线路防盗无能为力等。

为了满足城市建设发展对道路照明以及景观照明的需求，同时做到实现绿色照明、提高管理效率和降低运行成本，国内外各公司纷纷提出了各自的解决方案。

发明专利《节能型智能照明控制系统及其方法》(授权号：ZL02137581.X)，提出了通过用扩频电力载波通讯控制路灯前端控制器，通过TPO方式动态控制管理照明光源的输出功率来实现对任意光源的开启、关闭、分时降功和运行状态检测的控制。

发明专利《具有远程和本地控制功能的数字可寻址照明控制系统及方法》(申请号：200810120682.4)，提出了一种改进DALI接口和从节点实现了远程和本地控制功能的数字可寻址照明控制。

发明专利《环保型智能路灯降电流节能控制设备及方法》(申请号：200610025458.8)，采用多抽头降功率镇流器实现降电流控制。

上述路灯节能控制装置和方法大多包含无线通讯技术，扩频载波通讯技术，远程控制路灯定时开、关、定时单灯降功率节能。存在以下问题：

1、电力线载波通讯需要路灯供电专用线，在大多数城市难以实现，并且抗干扰性能较低，系统可靠性较差。现有电力载波通讯的通信距离只有几十米，最高也只有几百米，本发明在某应用中单个路段控制器两侧分别与终端通信，单侧通信距离达到了1km。

2、分时对单灯的开启、关闭、分时降功采用设置多个开关柜，分档降压采用电磁模式，虽然达到了一定的节电效果，但是耗用材料大仍存在能源和环境问题。

3、采用DALI标准协议实现主从式远程控制的方法存在作用距离近，从节点少从而导致系统控制容量小的缺点。

4、固定降压方式节电率低，同时容易导致电压不稳，严重影响路灯使用寿命。

5、系统或设备大都缺少自我保护功能，或保护功能不完备。

6、缺少气象联动，电缆防盗报警，动态电子地图显示等功能，控制功能单一，很难适应现代化城市路灯建设的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能照明控制系统，可实现单灯单点多控。

此外，本发明还提供上述智能照明控制系统的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种智能照明控制系统，该系统包括控制中心、至少一智能路灯路段控制器、至少一智能路灯终端控制器、若干控制对象；所述控制中心连接各智能路灯路段控制器，用以对各智能路灯路段控制器发出控制信号并返回包括各控制对象、各智能路灯终端控制器、各智能路灯路段控制器在内的所有被控制设备的工作状态参数，控制全路段的路灯，或控制某一个/多个路段的路灯，或控制某一个/多个灯柱上的控制对象；各智能路灯路段控制器连接至少一智能路灯终端控制器，用以接收所述控制中心的控制信号和其所属智能路灯终端控制器和各控制对象的状态信号，并根据该控制信号控制其所属智能路灯终端控制器；各智能路灯终端控制器连接至少一灯柱上的控制对象，用以根据所述智能路灯路段控制器的控制信息控制其所属的控制对象。

作为本发明的一种优选方案，所述控制中心通过第一通讯单元连接各智能路灯路段控制器；所述第一通讯单元通过有线局域网或有线广域网或无线网络通讯；所述智能路灯路段控制器通过第二通讯单元连接其所属的智能路灯终端控制器；所述第二通讯单元通过低压电力载波单元或串口通讯单元或Zigbee骨干单元通讯。

作为本发明的一种优选方案，所述智能路灯路段控制器为智能路灯路段交换机，包括第一电源模块、第一集中控制模块，进一步包括第一载波通讯模块或Zigbee骨干模块；所述第一电源模块采用强电、弱电分区设计，其中强调区实现交流对接，弱电区分为若干路直流低压，分别为所述第一集中控制器、第一载波通信模块、Zigbee骨干模块提供工作电源；所述第一载波通信模块把第一集中控制模块的数据通过三相载波电路耦合到三相电力线上，实现载波通信信号调制，解调到三相电力线的零线上提供通路，省去了电力载波通信专线的铺设；所述Zigbee骨干模块将第一集中控制模块的数据按Zigbee协议发送出去，供智能路灯终端控制器接收转发；所述第一集中控制模块包括CPU和外围电路。

作为本发明的一种优选方案，所述智能路灯路段控制器不停地查询最末端的各智能路灯终端控制器的工作状态，有数据返回则认为线路正常，若查询均没有返回，则认为线缆被切断，以此往前查询，直到查询到可返回数据的智能路灯终端控制器，则可确定断点的位置，实现定点防盗。

作为本发明的一种优选方案，所述智能路灯终端控制器包括第二集中控制模块、第二电源模块，进一步包括第二载波通信模块或Zigbee收发模块；所述第二电源模块将交流市电转换为稳定的直流电源，为系统提供工作电源；所述第二载波通信模块用于载波信号发射和载波信号接收；所述第二集中控制模块包括CPU和外围电路，用以电力监测、雾灯运行状态检测、实时时钟、灯具设备控制；所述智能路灯路段控制器通过其Zigbee骨干模块与智能路灯终端控制器中的Zigbee收发模块建立通信，智能路灯终端控制器与智能路灯终端控制器之间通过各自的Zigbee收发模块建立通讯。

作为本发明的一种优选方案，所述第二集中控制模块的灯具设备控制包括路灯开关控制、路灯降功率控制、雾灯闪烁控制、电机设备控制；路灯开关控制采用编程方式实现，根据日照时间自动开启和关闭路灯；路灯降功率控制采用PWM技术进行变频软启动和降功率；雾灯控制可设定雾灯亮灯模式，雾灯亮灯模式包括：常亮、闪烁、快闪模式，提醒车辆不同的交通和天气状况；电机设备控制通过编程控制电机设备。

作为本发明的一种优选方案，所述控制对象包括各类照明设备和电机设备。

一种上述智能照明控制系统的控制方法，该方法包括如下步骤：

A、所述控制中心对各智能路灯路段控制器发出控制信号，控制全路段的路灯，或控制某一个/多个路段的路灯，或控制某一个/多个灯柱上的控制对象；

B、各智能路灯路段控制器接收所述控制中心的控制信号，并根据该控制信号控制其所属智能路灯终端控制器；

C、各智能路灯终端控制器根据所述智能路灯路段控制器的控制信息控制其所属的控制对象；

D、返回控制对象、智能路灯终端控制器、智能路灯路段控制器的工作状态，若出现异常则上报至控制中心故障类型、故障位置、故障设备。能精确上报故障位置的方法是路段控制器安装在开关柜中，因此安装位置可标定，终端控制器的位置根据离路段控制器的距离进行编号，终端控制器则安装在灯柱下，从而控制中心可精确标定各路段控制器、终端控制器、控制对象的位置。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤D包括如下步骤：

D1、根据智能路灯路段控制器的安装距离进行路段编号；

D2、根据路段内灯柱的安装距离对各智能路灯终端控制器进行路段内编号；

D3、对同一灯柱上不同控制对象和设备进行编号，同时通过智能终端控制器电力监控单元进行电力监测，若出现故障则返回故障类型；

D4、返回工作状态参数时将故障类型连同路段、灯柱、设备编号一起返回；

D5、若某一设备出现故障则控制中心管理软件将故障设备标定在电子地图上。

作为本发明的一种优选方案，该控制方法进一步包括如下步骤：

(1)每个操作人员进入所述控制中心的中心管理软件系统后，即开始登记该人员的工号和进入系统的时间，并对其所有的控制操作进行记录，以便今后需要时查看；

(2)中心管理软件系统运行时，从当天中午12点开始到次日中午12点看作一天；每当中午12点正，系统将自动形成当天的日程控制；

(3)用户可自行根据需要编写自己的日程控制方案，系统默认方案是根据日出和日落时间安排路灯控制程序；首先根据当天的日落时间和次日早上的日出时间，确定路灯的开灯与关灯命令，然后根据预定方案，插入相应的控制命令；

系统可跟本地气象站联动：首先输入当日天气状况时刻表，系统可根据该时刻表自动生成当日日程控制方案，然后根据所生成的方案，插入相应的控制命令；

(4)整个系统运行时，底层的控制模块会随时地检测全线路所有的设备是否处于正常工作状态；一旦发现某设备有故障，则自动上报故障地点、故障设备及故障原因，中心管理软件系统会立即显示出来。

作为本发明的一种优选方案，所述智能照明控制系统的控制方法包括按线路控制，包括全线路路灯控制、多路段路灯控制、单路段路灯控制、单灯柱路灯控制、路灯人工编组控制、上行路段路灯控制、下行路段路灯控制；

所述按线路控制的控制方法是：

程序对路段、灯柱、灯具进行编号，并将这些编号划分为全线路、多线路、单路段、单灯柱组合方式，或者通过人工设定方式无规律的对某些编号的灯柱进行控制；

设定某种路灯控制方式后，设定受控时间，所述受控时间是指发出控制命令的开始时间，包括立即执行和选择明确时间执行，立即执行即控制命令一旦发出，控制立即生效；选择明确时间执行即定时命令，命令发出后并不立即进行动作，在到达设定的明确时分秒时，命令正式执行；

在指定指令所作用的路段内，对灯柱编号进行编辑，包括全部灯柱、单号灯柱、双号灯柱，或以设定方式分组；

对所设定的控制方式、受控时间、受控灯柱进行功率控制；所述功率控制通过编程的方法实现PWM技术控制电子镇流器开关，使其进行无级调节达到变频降功率的效果。

作为本发明的一种优选方案，所述智能照明控制系统的控制方法包括按灯具设备种类控制，所述按灯具设备种类控制即对不同种类的灯具设备进行单独控制。

本发明的有益效果在于：本发明提出的智能照明控制系统及方法，可实现单点多控，一个灯柱上多个不同功能光源的单个或全部控制；实现单灯控制，全线路可对任意光源进行独立控制；实现单灯功率转换，对不改变现有产品的情况下改变现有功率；实现单灯降功率控制，对用户已有功率转换功能的情况下进行控制和功率转换；实现远程控制终端独立运行；实现远程地理位置显示；实现变频启动/自动稳压功能；实现自动/人工调光；实现方案预设、即时控制、电力监测、系统故障报警、统计分析与查询、系统维护和管理。

用户可根据实际道路照明状况，科学设定节能时间和节能比率采用新的降功率节能模式运行，全程降功率开运行时，节电可达30％～40％。整套系统的配合使用，最高节点可达60％；同时，系统可远程智能控制路灯、雾灯和景观灯等，控制整合的同时，可节约系统供电回路线缆、配电开关设施和施工工程量，采用本发明的方法后，可将不同功能的光源回路共用一个回路线缆上分别控制，实现不同功能的功能需求，仅以电缆为例，铺设10公里电缆，同时安装路灯和雾灯，可节省电缆10*2*1000*94.61＝1892200元(电缆型号VV224*35+1*16上海2008年10月份报价94.61元/M计算)；采用单灯变频开启稳压运行措施，可降低供电电压波动对系统及灯具寿命影响，平均可延长灯具实际情况寿命1.5倍以上，不但减少了灯具损耗，还极大地节省了灯具的购置费和更换费，尤其在节省维护费用方面效果显著；系统现场运行情况自动化控制，不需要专派人员、车辆上路占道巡查，不仅减少了巡灯人员和车辆损耗，降低了维修成本，节约人力支出，也减少了车辆尾气排放。

附图说明

图1为本发明智能照明控制系统的组成示意图。

图2为局域网结构的智能照明控制系统的组成示意图。

图3为互联网结构的智能照明控制系统的组成示意图。

图4为GPRS结构的智能照明控制系统的组成示意图。

图5为智能路灯路段交换机组成框图。

图6为一实施例中智能照明控制系统的组成示意图。

图7为智能路灯控制终端组成框图。

图8为智能照明控制系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

本发明揭示了一种智能照明单灯单点多控系统，可实现单灯多控，一个灯柱上多个不同功能光源的单个或全部控制；实现单灯功率转换，对不改变现有产品的情况下改变现有功率；实现单灯控制，对用户已有功率转换功能的情况下进行控制和功率转换；实现远程控制终端独立运行；实现远程地理位置显示；实现变频启动/自动稳压功能；实现自动/人工调光；实现方案预设、即时控制、电力监测、系统故障报警、统计分析与查询、系统维护和管理。

请参阅图1、图2、图3、图4及图6，本发明揭示了一种智能照明控制系统，该系统包括控制中心1、至少一智能路灯路段控制器3、至少一智能路灯终端控制器4、若干控制对象5；控制对象5包括各类照明设备和电机设备。各模块通过通讯模块连接，通讯模块包括第一通讯单元21、第二通讯单元22、第三通讯单元23。其中通信模块的通讯方式包括：局域网通信、互联网通信、GPRS通信、低压电力线载波通信、Zigbee通信和串口通信。组网方式根据实际应用环境可灵活组网。

【控制中心】

所述控制中心1通过第一通讯单元21连接各智能路灯路段控制器3，用以对各智能路灯路段控制器3发出控制信号并返回包括各控制对象、各智能路灯终端控制器、各智能路灯路段控制器在内的所有被控制设备的工作状态参数，控制全路段的路灯，或控制某一个/多个路段的路灯，或控制某一个/多个灯柱上的控制对象。

请参阅图2至图4，控制中心1与智能路灯路段交换机3的通信方式包括：方式一，请参阅图2，中心服务器通过串口与网络交换机组成局域网，网络交换机通过串口线或网线与智能路灯路段交换机相连。方式二，请参阅图3，中心服务器通过光纤接入Internet，智能路灯路段交换机通过网线进入公网，实现远程控制。方式三，请参阅图4，中心服务器通过GPRS无线通信模块直接与智能路灯路段交换机建立链接。

本实施例中，控制中心1包括：中心管理软件和人机界面、中心服务器、数据服务器组成。

所述中心管理软件从控制对象来说，即可对全线路或某一路段进行各种有规则的控制，也可进行无规则的控制，而且可直接对某灯柱上的各种灯具进行控制。从控制时间而言，中心管理软件即可进行实时控制，也可进行定时控制，还可按预定方案所安排好的控制程序进行控制。预定方案根据日出和日落时间安排控制程序，进入系统时，软件自动调出当天预定方案并进行控制。同时，软件还具有多方案协调处理能力，能智能地进行安排。

所述中心服务器设有串口、以太网接口、Zigbee接口等多种网络接口及GPRS通信模块。所述中心服务器通过RS485或RS232与交换机相连，构成局域网，通过局域网对智能路灯路段交换机进行控制；同时通过光纤接入Internet，可选择通过互联网对智能路灯路段交换机进行控制。所述中心服务器通过串口线分别与控制中心和数据服务器相连，进行数据传递、交换、存储。

【智能路灯路段控制器】

各智能路灯路段控制器3通过第二通讯单元22连接至少一智能路灯终端控制器4，用以接收所述控制中心1的控制信号和其所属智能路灯终端控制器和各控制对象的状态信号，并根据该控制信号控制其所属智能路灯终端控制器4。所述第二通讯单元22通过低压电力载波单元或串口通讯单元或Zigbee骨干单元通讯。

所述智能路灯路段控制器3不停地查询最末端的各智能路灯终端控制器4的工作状态，有数据返回则认为线路正常，若查询均没有返回，则认为线缆被切断，以此往前查询，直到查询到可返回数据的智能路灯终端控制器，则可确定断点的位置，实现定点防盗。

智能路灯路段交换机3与智能路灯终端控制器4的通信方式包括：方式一，智能路灯路段交换机通过低压电力载波与智能路灯终端控制器实现通信，每个智能路灯路段控制器所连接的智能终端控制器数目不受限制，单条低压电力载波线通信距离最远达到2500米；方式二，智能路灯路端控制器通过串口与智能路灯终端控制器建立通信；方式三，智能路灯路段控制器通过其中的Zigbee骨干模块与智能终端控制器中的Zigbee收发模块建立通信，智能终端控制器与智能终端控制器之间通过Zigbee收发模块建立星型网络拓扑结构，Zigbee收发模块之间数据传递距离可达2000米到5000米，不仅有效保证通信距离的同时，还防止了某一模块故障导致通信中断的可能。所述中心服务器与智能路灯路段交换机的通信方式，和所述智能路灯路段交换机与智能路灯终端控制器的通信方式可任意组合。

请参阅图5，本实施例中，所述智能路灯路段控制器3为智能路灯路段交换机，包括第一电源模块34、第一集中控制模块31、第一载波通讯模块33、Zigbee骨干模块32。

所述第一电源模块34采用强电、弱电分区设计，其中强调区实现交流对接，弱电区分为若干路直流低压，分别为所述第一集中控制器31、第一载波通信模块33、Zigbee骨干模块32提供工作电源。所述第一载波通信模块33把第一集中控制模块31的数据通过三相载波电路耦合到三相电力线上，实现载波通信信号调制，解调到电力信号线提供通路。所述Zigbee骨干模块32将第一集中控制模块31的数据按Zigbee协议发送出去，供智能路灯终端控制器4的Zigbee收发模块42接收转发；所述第一集中控制模块31由CPU和外围电路组成，保证在主电路掉电的情况下独立稳定的运行。此外，所述智能路灯路段控制器3还包括若干外设接口，包括：电力监控接口、SD卡接口、无线GPRS接收天线、RS232或RS485串口、网口以及备用接口。

如图6所示，所述智能路灯路段交换机与开关柜后端的N线相连，与A线或B线或C线相连，为智能路灯路段交换机提供电源，同时四条与开关柜前端的三相四线电力线A、B、C、N分别相连，用于电力线数据传输，此连接方式省去了电力载波通信专线，简化了系统结构。所述SD卡接口用于接插SD卡，用于设定和修改工作参数；SD卡可存储的工作参数包括但不限于：系统时钟、地理位置、通信参数、现场物理量参数、模拟量的计算方式、采集方式、矢量设置和组合报警等内容。所述无线GPRS天线用于接收中心服务器的通信数据，构成无线通信系统。所述RS232或RS485串口用于更新程序、更新参数、现场调试和维护等。所述网口为智能路灯路段控制器提供重要的通信接口，可以在NIC、MAU、CNR、ACR、以太网HUB或以太网交换机中使用。所述Zigbee骨干模块32与智能路灯控制终端控制器4的Zigbee收发模块42组成Zigbee网络。

【智能路灯终端控制器】

各智能路灯终端控制器4通过第三通讯单元23连接至少一灯柱上的控制对象5，用以根据所述智能路灯路段控制器3的控制信息控制其所属的控制对象5。

请参阅图7，本实施例中，所述智能路灯终端控制器4包括第二电源模块44、第二载波通信模块43、第二集中控制模块41、Zigbee收发模块42、灯具控制单元45、电力监测单元46、实时时钟单元47、雾灯运行状态检测单元48、运行指示灯49。

所述第二电源模块44将交流220V市电转换为稳定的直流电源，为系统提供工作电源。所述第二载波通信模块43用于载波信号发射和载波信号接收。所述第二集中控制模块41由独立CPU和外围电路组成，包括电力监测、雾灯运行状态检测、实时时钟、灯具设备控制等。其中灯具设备控制包括路灯开关控制、路灯降功率控制、雾灯闪烁控制、电机设备控制等。路灯开关控制采用编程方式实现，可根据日照时间自动开启和关闭路灯；路灯降功率控制采用PWM技术进行变频软启动和降功率，在有效降功的同时，保护了灯具的使用寿命；雾灯控制可设定雾灯亮灯模式，包括：常亮、闪烁、快闪等模式，提醒车辆不同的交通和天气状况；电机控制可编程控制住电机设备，控制方式灵活。所述运行指示灯可根据不同模块的工作状态。所述智能路灯路段控制器3通过其Zigbee骨干模块32与智能路灯终端控制器4中的Zigbee收发模块42建立通信，智能路灯终端控制器4与智能路灯终端控制器4之间通过各自的Zigbee收发模块42建立通信。

以上介绍了本发明智能照明控制系统的组成及工作原理，本发明在揭示上述智能照明控制系统的同时还揭示了上述智能照明控制系统的控制方法；请参阅图8，上述智能照明控制系统的控制方法包括如下步骤：

A、所述控制中心对各智能路灯路段控制器发出控制信号，控制全路段的路灯，或控制某一个/多个路段的路灯，或控制某一个/多个灯柱上的控制对象。

B、各智能路灯路段控制器接收所述控制中心的控制信号，并根据该控制信号控制其所属智能路灯终端控制器。

C、各智能路灯终端控制器根据所述智能路灯路段控制器的控制信息控制其所属的控制对象。

D、返回控制对象、智能路灯终端控制器、智能路灯路段控制器的工作状态，若出现异常则上报至控制中心故障类型、故障位置、故障设备。能精确上报故障位置的方法是路段控制器安装在开关柜中，因此按装位置可标定，智能路灯终端控制器的的位置根据离智能路灯路段控制器的距离进行编号，智能路灯终端控制器则按装在灯柱下，从而控制中心可精确标定各智能路灯路段控制器、智能路灯终端控制器、控制对象的位置。

所述步骤D包括如下步骤：

D1、根据智能路灯路段控制器的安装距离进行路段编号；

D2、根据路段内灯柱的安装距离对各智能路灯终端控制器进行路段内编号；

D3、对同一灯柱上不同控制对象和设备进行编号，同时通过智能终端控制器电力监控单元进行电力监测，若出现故障则返回故障类型；

D4、返回工作状态参数时将故障类型连同路段、灯柱、设备编号一起返回；

D5、若某一设备出现故障则控制中心管理软件将故障设备标定在电子地图上。

上述智能照明单灯单点多控系统的工作方法是：

(1)每个操作人员进入中心管理软件系统后，即开始登记该人员的工号和进入系统的时间，并对其所有的控制操作进行记录，以便今后需要时查看。

(2)中心管理软件运行时，从当天中午12点开始到次日中午12点看作一天。每当中午12点正，系统将自动形成当天的日程控制。

(3)用户可自行根据需要编写自己的日程控制方案，系统默认方案是根据日出和日落时间安排路灯控制程序。首先根据当天的日落时间和次日早上的日出时间，确定路灯的开灯与关灯命令，然后根据预定方案，插入相应的控制命令。

(4)整个系统运行时，底层的控制模块会随时地检测全线路所有的设备是否处于正常工作状态，一旦发现某设备有故障，就会自动上报故障地点，故障设备及故障原因，中心管理软件会立即显示出来。

一般情况下，在同一灯柱上有路灯、雾灯、景观灯和电机设备等，所述智能照明单灯单点多控系统的控制方式可分“按线路控制”和“按灯具设备种类控制”。其中“按线路控制”可分为七种，即“全线路路灯控制”、“多路段路灯控制”、“单路段路灯控制”、“单灯柱路灯控制”、“路灯人工编组控制”、“上行路段路灯控制”、“下行路段路灯控制”；“按种类控制”则有“全线路种类控制”和“路段种类控制”。

所述“按线路控制”的控制方法是：

(1)程序对路段、灯柱、灯具进行编号，并将这些编号划分为全线路、多线路、单路段、单灯柱等组合方式，同时可以人工无规律的对某些编号的灯柱进行控制。

(2)设定某种路灯控制方式后，设定受控时间，所述受控时间是指发出控制命令的开始时间，包括“立即执行”，即控制命令一旦发出，控制立即生效；和“选择明确时间”，即定时命令，命令发出后并不立即进行动作，在到达设定的明确时分秒时，命令正式执行。

(3)在指定指令所作用的路段内，可以对灯柱编号进行编辑，包括“全部灯柱”、“单号灯柱”、“双号灯柱”、“1，4，7，…”、“2，5，8，…”、“3，6，9，…”；或者以其他设定方式分组。

(4)对所设定的控制方式，受控时间，受控灯柱进行功率控制。所述功率控制是通过编程的方法实现PWM技术控制电子镇流器开关，使其进行无级调节达到变频降功率的效果。

所述“按种类控制”即对不同种类的灯具设备进行单独控制，其控制数量同“按线路控制”的编辑方法。

综上所述，本发明提出的智能照明控制系统及方法，可实现单灯多控，一个灯柱上多个不同功能光源的单个或全部控制；实现单灯功率转换，对不改变现有产品的情况下改变现有功率；实现单灯控制，对用户已有功率转换功能的情况下进行控制和功率转换；实现远程控制终端独立运行；实现远程地理位置显示；实现变频启动/自动稳压功能；实现自动/人工调光；实现方案预设、即时控制、电力监测、系统故障报警、统计分析与查询、系统维护和管理。

用户可根据实际道路照明状况，科学设定节能时间和节能比率采用新的降功率节能模式运行，全程降功率开运行时，节电可达30％～40％。整套系统的配合使用，最高节点可达60％；同时，系统可远程智能控制路灯、雾灯和景观灯等，控制整合的同时，可节约系统供电回路线缆、配电开关设施和施工工程量，采用本发明的方法后，可将不同功能的光源回路共用一个回路线缆上分别控制，实现不同功能的功能需求，仅以电缆为例，铺设10公里电缆，同时安装路灯和雾灯，可节省电缆10*2*1000*94.61＝1892200元(电缆型号VV224*35+1*16上海2008年10月份报价94.61元/M计算)；采用单灯变频开启稳压运行措施，可降低供电电压波动对系统及灯具寿命影响，平均可延长灯具实际情况寿命1.5倍以上，不但减少了灯具损耗，还极大地节省了灯具的购置费和更换费，尤其在节省维护费用方面效果显著；系统现场运行情况自动化控制，不需要专派人员、车辆上路占道巡查，不仅减少了巡灯人员和车辆损耗，降低了维修成本，节约人力支出，也减少了车辆尾气排放。现有电力载波通讯的通信距离只有几十米，最高也只有几百米，本发明在某应用中单个路段控制器两侧分别与终端通信，单侧通信距离达到了1km。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (11)

1.一种智能照明控制系统，其特征在于，该系统包括控制中心、至少一智能路灯路段控制器、至少一智能路灯终端控制器、若干控制对象；

所述控制中心连接各智能路灯路段控制器，用以对各智能路灯路段控制器发出控制信号并返回包括各控制对象、各智能路灯终端控制器、各智能路灯路段控制器在内的所有被控制设备的工作状态参数，控制全路段的路灯，或控制某一个／多个路段的路灯，或控制某一个／多个灯柱上的控制对象；

所述智能路灯路段控制器为智能路灯路段交换机，包括第一电源模块、第一集中控制模块，进一步包括第一载波通讯模块或Zig bee骨干模块；

所述第一电源模块采用强电、弱电分区设计，其中强调区实现交流对接，弱电区分为若干路直流低压，分别为所述第一集中控制器、第一载波通信模块、Zigbee骨干模块提供工作电源；

所述第一载波通信模块把第一集中控制模块的数据通过三相载波电路耦合到三相电力线上，实现载波通信信号调制，解调到三相电力线的零线上提供通路，无需铺设电力载波通信专线；

所述Zig bee骨干模块将第一集中控制模块的数据按Zig bee协议发送出去，供智能路灯终端控制器接收转发；

所述第一集中控制模块包括CPU和外围电路；

各智能路灯路段控制器连接至少一智能路灯终端控制器，用以接收所述控制中心的控制信号和其所属智能路灯终端控制器和各控制对象的状态信号，并根据该控制信号控制其所属智能路灯终端控制器；

各智能路灯终端控制器连接至少一灯柱上的控制对象，用以根据所述智能路灯路段控制器的控制信息控制其所属的控制对象。

2.根据权利要求1所述的智能照明控制系统，其特征在于：

所述控制中心通过第一通讯单元连接各智能路灯路段控制器；所述第一通讯单元通过有线局域网或有线广域网或无线网络通讯；

所述智能路灯路段控制器通过第二通讯单元连接其所属的智能路灯终端控制器；所述第二通讯单元通过低压电力载波单元或串口通讯单元或Zig bee骨干单元通讯。

3.根据权利要求1所述的智能照明控制系统，其特征在于：

所述智能路灯路段控制器不停地查询最末端的各智能路灯终端控制器的工作状态，有数据返回则认为线路正常，若查询均没有返回，则认为线缆被切断，以此往前查询，直到查询到可返回数据的智能路灯终端控制器，则可确定断点的位置，实现定点防盗。

4.根据权利要求1所述的智能照明控制系统，其特征在于：

所述智能路灯终端控制器包括第二集中控制模块、第二电源模块，进一步包括第二载波通信模块或Zig bee收发模块；

所述第二电源模块将交流市电转换为稳定的直流电源，为系统提供工作电源；

所述第二载波通信模块用于载波信号发射和载波信号接收；

所述第二集中控制模块包括CPU和外围电路，用以电力监测、雾灯运行状态检测、实时时钟、灯具设备控制；

所述智能路灯路段控制器通过其Zig bee骨干模块与智能路灯终端控制器中的Zig bee收发模块建立通信，智能路灯终端控制器与智能路灯终端控制器之间通过各自的Zig bee收发模块建立通讯。

5.根据权利要求4所述的智能照明控制系统，其特征在于：

所述第二集中控制模块的灯具设备控制包括路灯开关控制、路灯降功率控制、雾灯闪烁控制、电机设备控制；

路灯开关控制采用编程方式实现，根据日照时间自动开启和关闭路灯；

路灯降功率控制采用PWM技术进行变频软启动和降功率；

雾灯控制可设定雾灯亮灯模式，雾灯亮灯模式包括：常亮、闪烁、快闪模式，以提醒车辆不同的交通和天气状况；

电机设备控制通过编程控制电机设备。

6.根据权利要求1所述的智能照明控制系统，其特征在于：

所述控制对象包括各类照明设备和电机设备。

7.一种权利要求1至6之一所述智能照明控制系统的控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

A、所述控制中心对各智能路灯路段控制器发出控制信号，控制全路段的路灯，或控制某一个／多个路段的路灯，或控制某一个／多个灯柱上的控制对象；

B、各智能路灯路段控制器接收所述控制中心的控制信号，并根据该控制信号控制其所属智能路灯终端控制器；

C、各智能路灯终端控制器根据所述智能路灯路段控制器的控制信息控制其所属的控制对象；

D、返回控制对象、智能路灯终端控制器、智能路灯路段控制器的工作状态，若出现异常则将故障类型、故障位置、故障设备上报至控制中心。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：

所述步骤D包括如下步骤：

D1、根据智能路灯路段控制器的安装距离进行路段编号；

D2、根据路段内灯柱的安装距离对各智能路灯终端控制器进行路段内编号；

D3、对同一灯柱上不同控制对象和设备进行编号，同时通过智能终端控制器电力监控单元进行电力监测，若出现故障则返回故障类型；

D4、返回工作状态参数时将故障类型连同路段、灯柱、设备编号一起返回；

D5、若某一设备出现故障则控制中心管理软件将故障设备标定在电子地图上。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：

该控制方法进一步包括如下步骤：

(1)每个操作人员进入所述控制中心的中心管理软件系统后，即开始登记该人员的工号和进入系统的时间，并对其所有的控制操作进行记录，以便今后需要时查看；

(2)中心管理软件系统运行时，从当天中午12点开始到次日中午12点看作一天；每当中午12点正，系统将自动形成当夭的日程控制；

(3)用户可自行根据需要编写自己的日程控制方案，系统默认方案是根据日出和日落时间安排路灯控制程序；首先根据当天的日落时间和次日早上的日出时间，确定路灯的开灯与关灯命令，然后根据预定方案，插入相应的控制命令；

系统可跟本地气象站联动：首先输入当日天气状况时刻表，系统可根据该时刻表自动生成当日日程控制方案，然后根据所生成的方案，插入相应的控制命令；

(4)整个系统运行时，底层的控制模块会随时地检测全线路所有的设备是否处于正常工作状态；一旦发现某设备有故障，则自动上报故障地点、故障设备及故障原因，中心管理软件系统会立即显示出来。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：

所述智能照明控制系统的控制方法包括按线路控制，包括全线路路灯控制、多路段路灯控制、单路段路灯控制、单灯柱路灯控制、路灯人工编组控制、上行路段路灯控制、下行路段路灯控制；

所述按线路控制的控制方法是：

程序对路段、灯柱、灯具进行编号，并将这些编号划分为全线路、多线路、单路段、单灯柱组合方式，或者通过人工设定方式无规律的对某些编号的灯柱进行控制；

设定某种路灯控制方式后，设定受控时间，所述受控时间是指发出控制命令的开始时间，包括立即执行和选择明确时间执行，立即执行即控制命令一旦发出，控制立即生效；选择明确时间执行即定时命令，命令发出后并不立即进行动作，在到达设定的明确时分秒时，命令正式执行；

在指定指令所作用的路段内，对灯柱编号进行编辑，包括全部灯柱、单号灯柱、双号灯柱，或以设定方式分组；

对所设定的控制方式、受控时间、受控灯柱进行功率控制；所述功率控制通过编程的方法实现PWM技术控制电子镇流器开关，使其进行无级调节达到变频降功率的效果。

11.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：

所述智能照明控制系统的控制方法包括按灯具设备种类控制，所述按灯具设备种类控制即对不同种类的灯具设备进行单独控制。

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