CN102833913A - 智能照明管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路照明管理技术，其针对现有技术中对照明系统的实时路灯控制以及灯光调节能力不足的缺陷，提供一种多功能的智能照明管理系统，该系统包括设备维护模块、设备控制模块、策略控制模块、查询统计模块、集中器控制模块、系统设置模块、照明模块、发射模块、接收模块和光敏元器件；通过设备维护模块对路灯进行实时查询，分组以及亮度调节，实现真正意义上的便利和节能；光敏元器件感知外界的光照强度，在白天或者固定时间段内，可以关闭或者将所有路灯调低，让其工作在低亮度的节能状态，当夜晚到深夜的时候，灯具应该逐渐变亮，直至开到最大亮度，凌晨天亮时，路灯逐渐调暗，直至关闭。本发明适用于特别适用于对城市道路照明管理。

Description

智能照明管理系统

技术领域

本发明涉及照明管理控制技术，特别涉及一种基于物联网的多功能智能照明管理系统。

背景技术

随着科学技术的日新月异，人们物质生活各方面都极大地提高，各种电器产品进入千家万户，电力消耗日益严重，节能仍然是一个严峻的话题。根据近年的耗电统计比例，城市照明用电约占总耗电量的30％，而城市道路照明用电占城市照明耗电总量的58％。现目前，我国绝大部分城市路灯照明系统的控制方式都相对比较传统和单一，都缺乏足够的实时管理能力与智能化能力，不能对众多的基础设施以及照明实况进行实时监测和管理，一般都没有反馈路灯运行状态信息，无法实现对线路上的损坏路灯以及路灯亮度及时管理，同时，只有通过对历史数据的分析才能对不同地段做出不同的照明策略。现目前实行的道路照明方案中，基本上采取前半夜全亮，后半夜全灭的“半夜灯”照明方式；或者在后半夜采取“亮一隔一”或“亮一隔二”的亮灯方式，但是都不很理想，急需一种更加优良的照明策略，为城市的发展提供更有力的安全保证。

针对上述问题，设计开发人员们也提供了一些改进方法，如申请号为201020658413的专利申请，一种半导体道路智能化照明系统，它包括智能照明控制模块（1）、照明模块（2）、电源模块（3）、发射模块（4）、接收模块（5）、路面探测模块（6）、雨雾控制模块（7）和电流控制模块（8），所述的智能照明控制模块（1）分别与照明模块（2）、电源模块（3）、发射模块（4）、接收模块（5）、探测模块（6）、雨雾控制模块（7）和电流控制模块（8）相连，电流控制模块（8）还与照明模块（2）相连。各个模块组成一个独立系统，由无数个独立系统在道路上组成一个大的照明系统，各个独立系统之间用无线连接，有移动物体时是超前于移动物体的同步移动式动态连接，没有移动物体时是没有连接。

该实用新型主要用于道路路灯照明节能，但是此方案完全没有对时间段进行区别，只是单纯的按照是否有车经过来对路灯亮度进行调节，不能对路灯的状况进行有效的控制。

又如专利号为201020118093的专利申请，基于摄像识别的照明监控系统，它包括有：监控装置，所述监控装置是用于设置在照明设施装置上的监控及预警结构，所述监控装置设置有摄像装置、标码识别装置、信号预警装置、数据处理装置，其中的摄像装置，它是用于拍摄路面情况、路面周边情况、通行状况的拍摄结构，其中的标码识别装置，它是用于通过下述标码编排模块，设置对应所述标码识别装置放置的所述照明设施装置的标识码，标示所述摄像装置的结构，其中的信号预警装置，它是用于通过下述的数据预警模块的指令，发出预警信号的结构，其中的数据处理装置，它是用于同下述数据处理模块之间进行数据交互的结构；服务终端，所述服务终端是用于接收和处理信息数据的模块结构，所述的服务终端设置有数据处理模块、标码编排模块、数据分析模块、标准阈值模块、数据预警模块，其中的数据处理模块，它是用于接收有监控装置采集后的信息数据，与上述数据处理装置进行数据交互的结构，其中的数据分析模块，它是用于接收由上述数据处理模块处理后的数据，并以至少一个监控装置，作为采集源，对所述处理后的数据进行分析，得出预测数据走向的结构，其中的标准阈值模块，它是用于将上述数据分析模块得出的分析结果及预测数据走向，与其建立的基准数据库进行比较，获得比较结果，根据所述比较结果，指导下述的数据预警模块工作的结构，其中的数据预警模块，它是用于接收上述的标准阈值模块的预警指示，指导上述信号预警装置发出预警信号的结构，其中的标码编排模块，它是用于对设置在每个照明设施上的监控装置进行编码标识的结构。

该实用新型可以根据照明监控的网络地址，对照明监控摄像装置进行访问，实时监控目标现场的情况，并实现对突发性人为事故和突发性自然灾害情况下的提前预警，及发布到公共网络系统，但是此方案对于大量的灯具情况下，没进行合理有效的分组管理，效率低下。

综上，传统技术中都不能实现良好的照明实时监测功能以及灯具亮度调节能力，无法得知各个灯具的具体情况，从而无法对各种突发事件进行预警。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中对照明系统的实时路灯控制以及灯光调节能力不足的缺陷，提供一种多功能的智能照明管理系统，对路灯进行实时查询，分组管理以及亮度调节，实现真正意义上的便利和节能。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

智能照明管理系统，包括设备维护模块、设备控制模块、策略控制模块、查询统计模块、集中器控制模块、系统设置模块、照明模块、发射模块、接收模块和光敏元器件；

所述设备维护模块包括设备分组子模块、分组管理子模块、路灯管理子模块以及路灯位置查询子模块；所述设备分组子模块用于创建分组：包括分组组名，分组版本号，分组详情三大内容；所述分组管理子模块用于对每个分组中的照明模块的开关与光照强度进行调节；所述路灯管理子模块用于通过地图法和列表法，显示路灯的一系列相关信息；所述路灯位置查询子模块用于通过在地图上弹出搜索框，对所需目标进行搜索并标记，实现实时查询感兴趣的路灯的相关信息的操作；

所述设备控制模块包括单灯控制子模块和分组控制子模块；所述单灯控制子模块，用于在选择道路后对道路上的具体灯具进行管理；所述分组控制子模块用于在选择道路后对道路上的灯具进行分组设置及管理；

所述策略控制模块包括策略创建子模块和策略管理子模块；所述策略创建子模块用于在选择道路后对该道路进行特定策略的制定：包括路灯添加，单灯控制，分组控制以及街道删除四大策略；所述策略管理子模块用于在选择道路后对该道路对应的策略进行管理；

所述查询统计模块包括实时查询子模块、历史查询子模块、预警阈值设置子模块；所述实时查询子模块用于对路灯状况进行实时查询；历史查询子模块用于对路灯状况进行历史记录查询；所述预警阈值设置子模块用于查询各个照明模块的电流电压值是否处于合理范围，当超出时修改照明模块的状态并产生报警；

所述集中器控制模块包括集中器校准子模块，集中器管理子模块，集中器添加子模块；分别用于对集中器进行校准、管理、添加；

所述系统设置模块包括系统管理子模块和系统退出子模块；所述系统管理子模块用于登陆管理、错误管理以及系统安全管理；

所述发射模块置于集中控制器模块内，实现对照明模块的一系列指令发送；

所述接收模块置于照明模块中，实现照明模块对发射模块所发出的一系列指令的接收；

所述光敏元器件置于照明模块中，通过光敏元器件对外进行光强度感知，针对不同外界亮度调节照明模块处于不同的亮度等级。

进一步，所述的策略控制模块还用于通过时间、地域、照明模块消耗的累计变量的三维统计，判断出各个地域的道路情况、周边基础设施建设的大体情况，从而制定相应控制策略。

进一步，所述光敏元器件对外进行光强度感知，针对不同外界亮度调节照明模块处于不同的亮度等级的具体方法是：在白天或者固定时间段内，关闭或者将降低路灯亮度，让其工作在低亮度的节能状态；在夜晚到深夜的时候，控制灯具逐渐变亮，直至开到最大亮度；凌晨天亮时，控制路灯逐渐调暗，直至关闭，如此循环。

进一步，所述照明模块采用半导体发光材料制作光源，并白光和黄光双光源设计。

进一步，所述设备控制模块对道路上的具体灯具进行管理或对道路上的灯具进行分组设置及管理的具体包括：采用自动或手动的方式改变灯光的颜色、单/双灯开关情况、照明的亮度等级。

本发明的有益效果是：本发明中的智能照明管理系统通过设备维护模块对路灯进行实时查询，分组以及亮度调节，实现真正意义上的便利和节能；光敏元器件感知外界的光照强度，在白天或者固定时间段内，可以关闭或者将所有路灯调低，让其工作在低亮度的节能状态，当夜晚到深夜的时候，灯具应该逐渐变亮，直至开到最大亮度，凌晨天亮时，路灯逐渐调暗，直至关闭，如此循环，达到对灯具的有效实时控制以及节能的功能；同时，此系统能够满足不同地域、不同时段、不同亮灯盏数和不同光照强度进行不同程度的灯具调光管理，达到时间段、地域性和突发性情况等不同场景的合理应对的多重功效。

附图说明

图1为本发明中的智能照明管理系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明针对现有技术中对照明系统的实时路灯控制以及灯光调节能力不足的缺陷，提供一种多功能的智能照明管理系统，对路灯进行实时查询，分组管理以及亮度调节，实现真正意义上的便利和节能。

参见图1，该智能照明管理系统包括：设备维护模块、设备控制模块、策略控制模块、查询统计模块、集中器控制模块、系统设置模块、照明模块、发射模块、接收模块和光敏元器件；各个模块皆可单独形成一个独立系统，也可以由无数个独立系统彼此连接，在道路上组成一个庞大的的智能照明管理系统，各个独立系统之间用电力线载波连接；

所述设备维护模块包括设备分组、分组管理、路灯管理以及路灯位置查询四个子模块。所述设备分组也就是创建分组，包括分组组名，分组版本号，分组详情三大内容；所述分组管理，就是对每个分组中的照明模块进行的开关与光照强度进行调节；所述路灯管理，就是通过地图法和列表法，显示路灯的一系列相关信息，并可以做相应修改，既可以在地图上添加路灯标识，也可将已有的路灯标识点击删除；所述路灯位置查询，通过在地图上弹出搜索框，对所需目标进行搜索并标红，实现实时查询感兴趣的路灯的相关信息的操作。

所述设备控制模块，包括单灯控制和分组控制两个子模块。所述单灯控制，即是选择道路后对道路上的具体灯具的管理；所述分组控制即是选择道路后对制定道路上的灯具进行分组设置，便于后续的管理。

所述策略控制模块，包括策略创建和策略管理两个子模块。这两个子模块都需要选择街道，然后对指定街道进行特定策略的制定，包括路灯添加，单灯控制，分组控制以及街道删除四大策略。

所述查询统计模块，包括实时查询和历史查询，预警阈值设置三个模块。所述实时查询模块可以对任何时间任何路段上的任何集中器下的路灯状况进行查询，真正进行实时监控，调节；历史查询类似前者，只是查询的是历史数据；所述预警阈值设置，查询到各个照明模块的电流电压值是否处于合理范围，当超出时修改照明模块的状态，产生报警。

所述集中器控制模块，包括集中器校准，集中器管理，集中器添加三大子模块。任何一个集中器模块都可以独立作为一个子系统运行，也可以和众多集中器联接，形成一个大的照明管理系统。

所述系统设置模块包括系统管理和系统退出两个子模块。系统管理包括登陆管理，错误管理，以及系统安全管理。

所述发射模块置于集中控制器模块内，实现对照明模块的一系列指令发送。

所述接收模块置于照明模块中，实现照明模块对发射模块所发出的一系列指令的接收。

所述光敏元器件置于照明模块中，通过光敏元器件对外进行光强度感知，针对不同外界亮度调节照明模块处于不同的亮度等级。

该系统的工作过程及特征可作如下描述：

1、当多功能道路智能照明管理系统需要照明时，所有路灯全部亮起，且所有的半导体灯都工作在处于低亮度的节能初始状态。

2、系统中首先通过设备维护模块，对关注地段的照明模块具体查询，看是否有所损坏，同时可以对相关的照明模块进行一系列的开、关、调光等操作。

3、对系统中的集中器模块进行一系列的操作，包括添加、删除以及校准等等，每一个集中器都挂接几十上百个照明模块，根据不同情况，既可以作为一个独立的某条街道子系统工作，也可以和其他集中器一起组成更大的城市照明管理系统。

5、通过光敏元器件对外进行光强度感知，当道路环境符合灰暗特征时，系统通过设备控制模块自动或手动两种方法只改变照明灯光的颜色，单双灯开光情况以及照明的光亮等级，真正实现智能化和节能化。

4、本发明半导体道路智能照明管理系统，采用半导体作为灯具照明，可以速亮速暗，克服如卤钨灯、钠灯等灯具需要一个预热过程的缺点。

5、本发明半导体道路智能照明管理系统中的每个照明模块的每盏路灯根据不同情况同样的既可以成为一个独立的子系统，又可以和其他路灯组成一个集中器级别的甚至城市级别的照明系统。

6、本发明半导体道路智能照明管理系统采用了白光和黄光双光源设计的同时，根据历史数据的统计，根据策略控制模块，对特定路段采用特定的单灯或者双灯模式，且通过编码方式采用软开关控制不同的时段所采用的不同亮灯方式以及亮灯强度。

7、本发明半导体道路智能照明管理系统的照明模块采用诸如LED等具有速亮速灭特性的新型节能半导体发光材料作为光源，更易控制，更加节能。

Claims (5)

1.智能照明管理系统，其特征在于，包括设备维护模块、设备控制模块、策略控制模块、查询统计模块、集中器控制模块、系统设置模块、照明模块、发射模块、接收模块和光敏元器件；

所述设备维护模块包括设备分组子模块、分组管理子模块、路灯管理子模块以及路灯位置查询子模块；所述设备分组子模块用于创建分组：包括分组组名，分组版本号，分组详情三大内容；所述分组管理子模块用于对每个分组中的照明模块的开关与光照强度进行调节；所述路灯管理子模块用于通过地图法和列表法，显示路灯的一系列相关信息；所述路灯位置查询子模块用于通过在地图上弹出搜索框，对所需目标进行搜索并标记，实现实时查询感兴趣的路灯的相关信息的操作；

所述设备控制模块包括单灯控制子模块和分组控制子模块；所述单灯控制子模块，用于在选择道路后对道路上的具体灯具进行管理；所述分组控制子模块用于在选择道路后对道路上的灯具进行分组设置及管理；

所述策略控制模块包括策略创建子模块和策略管理子模块；所述策略创建子模块用于在选择道路后对该道路进行特定策略的制定：包括路灯添加，单灯控制，分组控制以及街道删除四大策略；所述策略管理子模块用于在选择道路后对该道路对应的策略进行管理；

所述查询统计模块包括实时查询子模块、历史查询子模块、预警阈值设置子模块；所述实时查询子模块用于对路灯状况进行实时查询；历史查询子模块用于对路灯状况进行历史记录查询；所述预警阈值设置子模块用于查询各个照明模块的电流电压值是否处于合理范围，当超出时修改照明模块的状态并产生报警；

所述集中器控制模块包括集中器校准子模块，集中器管理子模块，集中器添加子模块；分别用于对集中器进行校准、管理、添加；

所述系统设置模块包括系统管理子模块和系统退出子模块；所述系统管理子模块用于登陆管理、错误管理以及系统安全管理；

所述发射模块置于集中控制器模块内，实现对照明模块的一系列指令发送；

所述接收模块置于照明模块中，实现照明模块对发射模块所发出的一系列指令的接收；

所述光敏元器件置于照明模块中，通过光敏元器件对外进行光强度感知，针对不同外界亮度调节照明模块处于不同的亮度等级。

2.如权利要求1所述的智能照明管理系统，其特征在于，策略控制模块还用于通过时间、地域、照明模块消耗的累计变量的三维统计，判断出各个地域的道路情况、周边基础设施建设的大体情况，从而制定相应控制策略。

3.如权利要求1或2所述的智能照明管理系统，其特征在于，所述光敏元器件对外进行光强度感知，针对不同外界亮度调节照明模块处于不同的亮度等级的具体方法是：在白天或者固定时间段内，关闭或者将降低路灯亮度，让其工作在低亮度的节能状态；在夜晚到深夜的时候，控制灯具逐渐变亮，直至开到最大亮度；凌晨天亮时，控制路灯逐渐调暗，直至关闭，如此循环。

4.如权利要求1或2所述的智能照明管理系统，其特征在于，所述照明模块采用半导体发光材料制作光源，并白光和黄光双光源设计。

5.如权利要求4所述的智能照明管理系统，其特征在于，所述设备控制模块对道路上的具体灯具进行管理或对道路上的灯具进行分组设置及管理的具体包括：采用自动或手动的方式改变灯光的颜色、单/双灯开关情况、照明的亮度等级。

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