CN101861027B - 路灯智能化集中控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路灯智能化集中控制系统，该路灯智能化集中控制系统将道路照明中的若干个照明终端作为一个控制单元，众多的控制单元信息汇总到一起由总控制室实现统一控制。每个照明终端可以实现与总控制室的信息交流，从而实现对照明终端的整体控制、局部控制和单体控制，实现了对每个终端照明的全亮、半亮、熄灭三种状态的控制，从而实现了对城市路灯的集中控制，提高了路灯的控制效率，降低了路灯的控制复杂度。

Description

路灯智能化集中控制系统

技术领域

本发明涉及一种路灯控制技术，尤其涉及一种路灯智能化集中控制系统。

背景技术

路灯早已广泛应用于城市公共照明系统，然而现有的路灯控制通常是分散控制，即数量繁多的道路照明路灯的工作处于各自的游离状态，管理人员不能够居高临下地集中掌控城市各条道路的照明灯具的工作状况，而且，当城市规模很大时，这种路灯分散控制就比较繁杂，效率低下。然而，随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展，城市公共设施的智能化集总控制应运而生，使得路灯的智能化集总控制成为可能，如何实现路灯的智能化集总控制是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路灯智能化集中控制系统，以实现对城市LED路灯的集中控制，提高LED路灯的控制效率，降低LED路灯的控制复杂度。

为达到上述目的，本发明提供了一种路灯智能化集中控制系统，包括总控制室、与所述总控制室无线连接的若干个控制单元，每个所述控制单元通过电缆连接管辖有多个带有LED灯具的照明终端，每个所述照明终端均与所述总控制室无线连接，其中：

总控制室，用于向对应的控制单元发送LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号，或者直接向对应的照明终端发送LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号；

每个所述控制单元，用于当收到所述总控制室发送的LED路灯统一点亮信号时，对其管辖下的全部照明终端统一上电，将自身的统一上电结果上报给所述总控制室，实现该控制单元管辖下的全部照明终端统一点亮；当收到所述总控制室发送的LED路灯统一熄灭信号时，对其管辖下的全部照明终端统一断电，将自身的统一断电结果上报给所述总控制室，实现该控制单元管辖下的全部照明终端统一熄灭；

每个所述照明终端，用于在所述总控制室的控制下实现自身LED灯具的全亮、半亮和熄灭三种状态，在其对应控制单元收到LED路灯统一点亮信号时上电，点亮其LED灯具，所述点亮默认为全亮，并且在上电状态下，如果收到所述控制室发送的LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号，则对应的控制其LED灯具实现全亮或半亮或熄灭，并将自身的工作状态上报至所述总控制室；在其对应控制单元收到LED路灯统一熄灭信号时断电，熄灭其LED灯具。

本发明的路灯智能化集中控制系统，每个所述照明终端包括第一GPS接收模块、灯具状态控制模块、整流滤波电路、恒流控制电路、电流/电压传感器、光敏传感器和第一GPS发送模块，其中：

所述第一GPS接收模块，用于接收所述总控制室发送的LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号并将其发送给对应的灯具状态控制模块；

灯具状态控制模块，用于当收到所述第一GPS接收模块发送的LED路灯全亮信号时，生成第一全亮控制信号和第二全亮控制信号，并分别向所述整流滤波电路发送所述第一全亮控制信号，向所述恒流控制电路发送所述第二全亮控制信号；当收到所述第一GPS接收模块发送的LED路灯半亮信号时，生成第一半亮控制信号和第二半亮控制信号，并分别向所述整流滤波电路发送所述第一半亮控制信号，向所述恒流控制电路发送所述第二半亮控制信号；当收到所述第一GPS接收模块发送的LED路灯熄灭信号时，生成第一熄灭控制信号和第二熄灭控制信号，并分别向所述整流滤波电路发送所述第一熄灭控制信号，向所述恒流控制电路发送所述第二熄灭控制信号；

所述整流滤波电路，用于将220V交流电进行整流、滤波，使之转变成脉动直流电，并根据所述灯具状态控制模块发送的第一全亮控制信号或第一半亮控制信号或第一熄灭控制信号调整其输出的脉动直流电的量值；

所述恒流控制电路，用于将所述整流滤波电路发送的脉动直流电转变成恒定直流电供给给对应的LED灯具，并根据所述灯具状态控制模块发送的第二全亮控制信号或第二半亮控制信号或第二熄灭控制信号调整其输出的恒定直流电的量值；

电流/电压传感器，用于监测所述恒流控制电路的输出的恒定直流电的电流或电压，生成第一监测信息；

光敏传感器，用于监测所述LED灯具的发光强度，生成第二监测信息；

第一GPS发送模块，用于接收所述电流/电压传感器生成的第一监测信息和所述光敏传感器生成的第二监测信息，并将其发送至所述总控制室。

本发明的路灯智能化集中控制系统，每个所述控制单元包括GPS收/发模块、开关状态控制模块、电磁开关和状态传感模块，其中：

所述GPS收/发模块，用于接收所述总控制室发送的LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号并将其发送至所述开关状态控制模块；

所述开关状态控制模块，用于根据所述LED路灯统一点亮信号生成第一状态控制信号并将其发送至所述电磁开关，或者根据所述LED路灯统一熄灭信号生成第二状态控制信号并将其发送至所述电磁开关；

所述电磁开关，用于当收到所述第一状态控制信号时导通输出至所述整流滤波电路的220V交流电，控制该控制单元管辖下的全部照明终端的统一上电，当收到所述第二状态控制信号时断开输出至所述整流滤波电路的220V交流电，控制该控制单元管辖下的全部照明终端的统一断电；

状态传感模块，用于监视所述电磁开关的工作状态，生成第三监测信息并将其发送至所述GPS收/发模块，由所述GPS收/发模块将所述第三监测信息上报至所述总控制室。

本发明的路灯智能化集中控制系统，所述总控制室包括控制计算机、第二GPS发送模块和第二GPS接收模块，其中：

所述控制计算机，用于生成向对应控制单元发送的LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号，以及向对应照明终端发送的LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号，并通过第一I/O接口将其发送至第二GPS发送模块；

所述第二GPS发送模块，用于将所述LED路灯统一点亮信号或所述LED路灯统一熄灭信号发送至所述GPS收/发模块，或者将所述LED路灯全亮信号或所述LED路灯半亮信号或所述LED路灯熄灭信号发送至所述第一GPS接收模块；

所述第二GPS接收模块，用于接收所述第一GPS发送模块上报的第一监测信息和第二监测信息，以及所述GPS收/发模块上报的第三监测信息，并通过第二I/O接口将其发送至所述控制计算机，由所述控制计算机根据所述第一监测信息、所述第二监测信息和所述第三监测信息判断对应的LED灯具的工作状态是否正常，如果不正常，则生成不正常的LED灯具的故障统计表。

本发明的路灯智能化集中控制系统，所述总控制室还包括：

同步显示模块，用于显示所述控制计算机控制范围内的所有所述控制单元的状态以及所有所述照明终端的LED灯具的工作状态，当所述控制计算机生成有不正常的LED灯具的故障统计表时，同步显示所述故障统计表中的信息。

本发明的路灯智能化集中控制系统以城市道路照明的智能化控制、集总控制为目标，将道路照明中的若干个照明终端作为一个控制单元，众多的控制单元信息汇总到一起由总控制室实现统一控制。每个控制单元、每个照明终端都可以实现与总控制室的信息交流，从而实现对照明终端的整体控制、局部控制和单体控制，从而实现了对城市LED路灯的集中控制，提高了LED路灯的控制效率，降低了LED路灯的控制复杂度。

附图说明

图1为本发明的路灯智能化集中控制系统的结构框图；

图2为图1中路灯智能化集中控制系统的照明终端的结构框图；

图3为图1中路灯智能化集中控制系统的控制单元的结构框图；

图4为图1中路灯智能化集中控制系统的总控制室的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述：

通常一个中等规模城市大概有10万盏路灯，本实施例就以中等规模城市为例进行说明，假设该中等规模城市有500个街道，每个街道有200盏照明终端，参考图1，本实施例的路灯智能化集中控制系统，包括总控制室1、与总控制室1无线连接的500个控制单元2，每个控制单元2通过电缆连接管辖有200个带有LED灯具的照明终端3，每个照明终端3均与总控制室1无线连接。其中：总控制室1，用于控制500个控制单元2，向对应的控制单元2发送LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号，或者直接向对应的照明终端3发送LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号，从而实现对照明终端3的整体控制、局部控制和单体控制。每个控制单元2，用于当收到总控制室1发送的LED路灯统一点亮信号时，对其管辖下的200个照明终端3统一上电，将自身的统一上电结果上报给总控制室1，实现该控制单元2管辖下的200个照明终端3统一点亮；当收到总控制室1发送的LED路灯统一熄灭信号时，对其管辖下的200照明终端3统一断电，将自身的统一断电结果上报给总控制室1，实现自身管辖下的全部照明终端3统一熄灭。每个照明终端3，用于在总控制室1的控制下实现自身LED灯具的全亮、半亮和熄灭三种状态，在其对应控制单元2收到LED路灯统一点亮信号时上电，点亮其LED灯具(默认为全亮)，并且在上电状态下，如果收到控制室1发送的LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号，则对应的控制其LED灯具实现全亮或半亮或熄灭，并将自身的工作状态上报至总控制室1；在其对应控制单元2收到LED路灯统一熄灭信号时断电，熄灭其LED灯具。

结合图2所示，本实施例的路灯智能化集中控制系统的照明终端3包括安装在对应路灯灯杆上的第一GPS接收模块301、灯具状态控制模块302、整流滤波电路303、恒流控制电路304、电流/电压传感器305、光敏传感器306、第一GPS发送模块307和LED灯具308，其中：第一GPS接收模块301，用于接收总控制室1发送的LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号并将其发送给对应的灯具状态控制模块302。灯具状态控制模块302，用于当收到第一GPS接收模块301发送的LED路灯全亮信号时，生成第一全亮控制信号和第二全亮控制信号，并分别向整流滤波电路303发送第一全亮控制信号，向恒流控制电路304发送第二全亮控制信号；当收到第一GPS接收模块301发送的LED路灯半亮信号时，生成第一半亮控制信号和第二半亮控制信号，并分别向整流滤波电路303发送第一半亮控制信号，向恒流控制电路304发送第二半亮控制信号；当收到第一GPS接收模块301发送的LED路灯熄灭信号时，生成第一熄灭控制信号和第二熄灭控制信号，并分别向整流滤波电路303发送第一熄灭控制信号，向恒流控制电路304发送第二熄灭控制信号。整流滤波电路303，用于将220V交流电进行整流、滤波，使之转变成脉动直流电，并根据灯具状态控制模块302发送的第一全亮控制信号或第一半亮控制信号或第一熄灭控制信号调整其输出的脉动直流电的量值。恒流控制电路304，用于将整流滤波电路303发送的脉动直流电转变成恒定直流电供给给对应的LED灯具308，并根据灯具状态控制模块302发送的第二全亮控制信号或第二半亮控制信号或第二熄灭控制信号调整其输出的恒定直流电的量值。电流/电压传感器305，用于监测恒流控制电路304的输出的恒定直流电的电流或电压，生成第一监测信息。光敏传感器306，用于监测LED灯具308的发光强度，生成第二监测信息。第一GPS发送模块307，用于接收电流/电压传感器305生成的第一监测信息和光敏传感器306生成的第二监测信息，并将其发送至总控制室1。

结合图3所示，本实施例的路灯智能化集中控制系统的控制单元2包括安装在路灯供电变压器输出端上的GPS收/发模块201、开关状态控制模块202、电磁开关203和状态传感模块204，其中：GPS收/发模块201，用于接收总控制室1发送的LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号并将其发送至开关状态控制模块202。开关状态控制模块202，用于根据LED路灯统一点亮信号生成第一状态控制信号并将其发送至电磁开关203，或者根据LED路灯统一熄灭信号生成第二状态控制信号并将其发送至电磁开关203。电磁开关203，用于当收到第一状态控制信号时导通输出至整流滤波电路303的220V交流电，控制该控制单元2管辖下的200个照明终端3的统一上电，当收到第二状态控制信号时断开输出至整流滤波电路303的220V交流电，控制该控制单元2管辖下的200个照明终端3的统一断电。状态传感模块204，用于监视电磁开关203的工作状态，生成第三监测信息并将其发送至GPS收/发模块201，由GPS收/发模块201将第三监测信息上报至总控制室1。

结合图4所示，本实施例的路灯智能化集中控制系统的总控制室1包括控制计算机101、第二GPS发送模块102、第二GPS接收模块103和同步显示模块104，其中：控制计算机101，用于生成向对应控制单元2发送的LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号，以及向对应照明终端3发送的LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号，并通过第一I/O接口将其发送至第二GPS发送模块102。第二GPS发送模块102，用于将LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号发送至GPS收/发模块201，或者将LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号发送至第一GPS接收模块301。第二GPS接收模块103，用于接收第一GPS发送模块307上报的第一监测信息和第二监测信息，以及GPS收/发模块201上报的第三监测信息，并通过第二I/O接口将其发送至控制计算机101，由控制计算机101根据第一监测信息、第二监测信息和第三监测信息判断对应的LED灯具的工作状态是否正常，如果不正常，则生成不正常的LED灯具的故障统计表。同步显示模块104，用于显示控制计算机101控制范围内的所有控制单元2的状态以及所有照明终端3的LED灯具的工作状态，当控制计算机101生成有不正常的LED灯具的故障统计表时，同步显示故障统计表中的信息。

本发明的路灯智能化集中控制系统以城市道路照明的智能化控制、集总控制为目标，将道路照明中的若干个照明终端作为一个控制单元，众多的控制单元信息汇总到一起由总控制室实现统一控制。每个照明终端可以实现与总控制室的信息交流，从而实现对照明终端的整体控制、局部控制和单体控制，实现了对每个终端照明的全亮、半亮、熄灭三种状态的控制，从而实现了对城市LED路灯的集中控制，提高了LED路灯的控制效率，降低了LED路灯的控制复杂度。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种路灯智能化集中控制系统，其特征在于，包括总控制室、与所述总控制室无线连接的若干个控制单元，每个所述控制单元通过电缆连接管辖有多个带有LED灯具的照明终端，每个所述照明终端均与所述总控制室无线连接，其中：

总控制室，用于向对应的控制单元发送LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号，或者直接向对应的照明终端发送LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号；

每个所述控制单元，用于当收到所述总控制室发送的LED路灯统一点亮信号时，对其管辖下的全部照明终端统一上电，将自身的统一上电结果上报给所述总控制室，实现该控制单元管辖下的全部照明终端统一点亮；当收到所述总控制室发送的LED路灯统一熄灭信号时，对其管辖下的全部照明终端统一断电，将自身的统一断电结果上报给所述总控制室，实现该控制单元管辖下的全部照明终端统一熄灭；

每个所述照明终端，用于在所述总控制室的控制下实现自身LED灯具的全亮、半亮和熄灭三种状态，在其对应控制单元收到LED路灯统一点亮信号时上电，点亮其LED灯具，所述点亮默认为全亮，并且在上电状态下，如果收到所述控制室发送的LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号，则对应的控制其LED灯具实现全亮或半亮或熄灭，并将自身的工作状态上报至所述总控制室；在其对应控制单元收到LED路灯统一熄灭信号时断电，熄灭其LED灯具；

每个所述照明终端包括第一GPS接收模块、灯具状态控制模块、整流滤波电路、恒流控制电路、电流/电压传感器、光敏传感器和第一GPS发送模块，其中：

所述第一GPS接收模块，用于接收所述总控制室发送的LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号并将其发送给对应的灯具状态控制模块；

灯具状态控制模块，用于当收到所述第一GPS接收模块发送的LED路灯全亮信号时，生成第一全亮控制信号和第二全亮控制信号，并分别向所述整流滤波电路发送所述第一全亮控制信号，向所述恒流控制电路发送所述第二全亮控制信号；当收到所述第一GPS接收模块发送的LED路灯半亮信号时，生成第一半亮控制信号和第二半亮控制信号，并分别向所述整流滤波电路发送所述第一半亮控制信号，向所述恒流控制电路发送所述第二半亮控制信号；当收到所述第一GPS接收模块发送的LED路灯熄灭信号时，生成第一熄灭控制信号和第二熄灭控制信号，并分别向所述整流滤波电路发送所述第一熄灭控制信号，向所述恒流控制电路发送所述第二熄灭控制信号；

所述整流滤波电路，用于将220V交流电进行整流、滤波，使之转变成脉动直流电，并根据所述灯具状态控制模块发送的第一全亮控制信号或第一半亮控制信号或第一熄灭控制信号调整其输出的脉动直流电的量值；

所述恒流控制电路，用于将所述整流滤波电路发送的脉动直流电转变成恒定直流电供给给对应的LED灯具，并根据所述灯具状态控制模块发送的第二全亮控制信号或第二半亮控制信号或第二熄灭控制信号调整其输出的恒定直流电的量值；

电流/电压传感器，用于监测所述恒流控制电路的输出的恒定直流电的电流或电压，生成第一监测信息；

光敏传感器，用于监测所述LED灯具的发光强度，生成第二监测信息；

第一GPS发送模块，用于接收所述电流/电压传感器生成的第一监测信息和所述光敏传感器生成的第二监测信息，并将其发送至所述总控制室。

2.根据权利要求1所述的路灯智能化集中控制系统，其特征在于，每个所述控制单元包括GPS收/发模块、开关状态控制模块、电磁开关和状态传感模块，其中：

所述GPS收/发模块，用于接收所述总控制室发送的LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号并将其发送至所述开关状态控制模块；

所述开关状态控制模块，用于根据所述LED路灯统一点亮信号生成第一状态控制信号并将其发送至所述电磁开关，或者根据所述LED路灯统一熄灭信号生成第二状态控制信号并将其发送至所述电磁开关；

所述电磁开关，用于当收到所述第一状态控制信号时导通输出至所述整流滤波电路的220V交流电，控制该控制单元管辖下的全部照明终端的统一上电，当收到所述第二状态控制信号时断开输出至所述整流滤波电路的220V交流电，控制该控制单元管辖下的全部照明终端的统一断电；

状态传感模块，用于监视所述电磁开关的工作状态，生成第三监测信息并将其发送至所述GPS收/发模块，由所述GPS收/发模块将所述第三监测信息上报至所述总控制室。

3.根据权利要求2所述的路灯智能化集中控制系统，其特征在于，所述总控制室包括控制计算机、第二GPS发送模块和第二GPS接收模块，其中：

所述控制计算机，用于生成向对应控制单元发送的LED路灯统一点亮信号或LED路灯统一熄灭信号，以及向对应照明终端发送的LED路灯全亮信号或LED路灯半亮信号或LED路灯熄灭信号，并通过第一I/O接口将其发送至第二GPS发送模块；

所述第二GPS发送模块，用于将所述LED路灯统一点亮信号或所述LED路灯统一熄灭信号发送至所述GPS收/发模块，或者将所述LED路灯全亮信号或所述LED路灯半亮信号或所述LED路灯熄灭信号发送至所述第一GPS接收模块；

所述第二GPS接收模块，用于接收所述第一GPS发送模块上报的第一监测信息和第二监测信息，以及所述GPS收/发模块上报的第三监测信息，并通过第二I/O接口将其发送至所述控制计算机，由所述控制计算机根据所述第一监测信息、所述第二监测信息和所述第三监测信息判断对应的LED灯具的工作状态是否正常，如果不正常，则生成不正常的LED灯具的故障统计表。

4.根据权利要求3所述的路灯智能化集中控制系统，其特征在于，所述总控制室还包括：

同步显示模块，用于显示所述控制计算机控制范围内的所有所述控制单元的状态以及所有所述照明终端的LED灯具的工作状态，当所述控制计算机生成有不正常的LED灯具的故障统计表时，同步显示所述故障统计表中的信息。

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