CN103796391B - 一种智能路灯控制管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能路灯控制管理系统，其具体实现过程为：设置中央控制模块、基站模块及灯控模块，各个灯控模块根据通信协议上传路灯数据至基站，随后基站对路灯数据进行分析，并将分析结果和数据按照计划监测设置上传至中央控制模块：如果路灯数据正常，基站将向灯控模块发送控制信号；如果路灯数据出现异常即向中央控制模块发送报警信息；中央控制模块将接收到的路灯信息存储到数据库并显示给用户，用户通过IE浏览器查询数据；当接收到报警信息时，会对故障信息及处理情况进行记录。该一种智能路灯控制管理系统和现有技术相比，实现绿色照明，自动化程度高，实用性强，易于推广。

Description

一种智能路灯控制管理系统

技术领域

本发明涉及智能路灯技术领域，具体的说是一种智能路灯控制管理系统。

背景技术

现有技术的智能路灯管理系统已经发展较为成熟，其通过在中央控制中心控制整个路灯的开关，但是即使如此，还需要定期进行人工巡检，进而对出现损坏的路灯进行维护；同时现有的智能路灯无法完成对路灯亮度的自动调节，调解时仍然需要人工操作，费时费力且效率较低，基于此，现提供一种完全实现绿色照明、完全自动化的智能路灯控制管理系统。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种智能路灯控制管理系统。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，该一种智能路灯控制管理系统，其具体实现过程为：

一、设置中央控制模块、基站模块及灯控模块，其中中央控制模块与所有基站通讯，管理系统数据库，为用户提供整个城市的路灯信息显示、远程监控维护、日志查询、系统管理功能；基站模块根据中央控制模块下达的控制信息，生成并发送对灯控模块的具体控制信号，这里的控制信息包括计划监视方式、亮度自动控制方式、开关自动控制方式、手动控制方式、手动刷新数据方式、报警阈值信息；另一方面需要根据监测模式把路灯数据上传至中央控制模块；灯控模块完成路灯信息采集及上传至基站的功能；

二、各个灯控模块根据通信协议上传路灯数据至基站，随后基站对路灯数据进行分析，并将分析结果和数据按照计划监测设置上传至中央控制模块：如果路灯数据正常，基站将向灯控模块发送控制信号；如果路灯数据出现异常即向中央控制模块发送报警信息；

三、中央控制模块将接收到的路灯信息存储到数据库并显示给用户，用户通过IE浏览器查询数据，主动问询数据，也可以根据需要手动控制路灯开关；当接收到报警信息时，会对故障信息及处理情况进行记录。

所述中央控制模块包括

用户管理模块，对用户进行基于角色的访问控制，实现组织管理、身份管理、统一认证、单点登录、访问控制、权限管理功能；

系统管理模块，负责软件系统的基本信息管理，为监控管理提供基本数据支持，主要分为下面五大模块：

GIS集成模块：该模块负责将GIS系统的路灯相关数据导入到数据库中供本系统使用；

城市信息管理模块：本模块完成城市信息的增删改查；

基站信息管理模块：本模块完成基站信息的增删改查；

道路信息管理模块：本模块完成城市道路信息的增删改查；

灯柱信息管理模块：本模块完成灯具灯柱信息的增删改查；

灯具信息管理模块：本模块完成灯具信息的增删改查功能；

数据存储和管理模块，采用oracle数据库，保存系统所有信息及采集到的数据，数据保存期限根据用户需求设定；提供查询条件组合输入框及查询按钮；

监控管理模块，包括计划监控和即时监控两部分；

报警管理模块，包括基站心跳监测功能和阈值报警功能；

绘图模块；

呈现模块，该呈现模块以拓扑图、报表方式进行统计呈现，同时可为用户呈现用户定制查询的相关路灯信息。

所述绘图模块包括当前数据绘图模块和历史数据绘图模块，其中当前数据绘图模块是指根据用户在系统管理模块输入的基本信息，自动生成由城市、基站、道路、灯柱、路灯的相互关系组成的拓扑图；根据基站上传的数据，自动刷新上面生成的拓扑图，显示出路灯运行情况、基站运行情况、报警情况；历史数据绘图模块是指据用户需求生成电流、电压、功率因素、亮灯率、开关时间的分析曲线图。

所述基站模块具体工作流程为：

接收路灯信息，并分析数据是否异常；

当数据异常时，则检查是否普通故障，如果是则定时发送数据至中央控制系统；否则发送实时报警信号；

当数据正常时，则发送控制信号至路灯完成对路灯的控制。

本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：

本发明的一种智能路灯控制管理系统无需人工巡检，人工开灯关灯，只需要在中央控制中心即可对全市的路灯运行情况清楚掌握，既可以对全市的路灯进行控制，也方便对出现故障的路灯进行及时检修；安装本系统之后通过对路灯的自动调节亮度、定时开关灯等技术，大大该系统无需人工巡检，人工开灯关灯，只需要在中央控制中心即可对全市的路灯运行情况清楚掌握，既可以对全市的路灯进行控制，也方便对出现故障的路灯进行及时检修，安装本系统之后通过对路灯的自动调节亮度、定时开关灯等技术，大大节约了照明用电量，真正实现了绿色照明；一方面节省了城市照明系统人力物力，另一方面通过自动调光，大幅降低了电耗，节约用电，还延长了灯源寿命；实用性强，易于推广。

附图说明

附图1为本发明智能路灯控制管理系统组成框图。

附图2为中央控制模块示意框图。

附图3为系统管理模块子模块关系图。

附图4为基站模块工作流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种智能路灯控制管理系统作以下详细说明。

智能路灯控制管理系统由中央控制中心、基站和无线路灯构成。中央控制中心是最高层次的服务与管理系统，部署在国家、省或城市的路灯管理中心；基站是远程控制的中间层，是路灯管理系统和路灯网络的信息传输枢纽，部署在路灯系统各个区域的节点上；无线路灯是整个系统的底层，其上配有GPRS和智能控制模块，可以对路灯进行开关和监测。

智能路灯控制管理系统主要对现有的公共照明系统（包括主要街道的灯具等）中涉及的灯具进行监管控制，实现根据时间、环境光强度，远程操控灯具的开关以达到节能的目的，获取灯具以及公共照明系统的用电信息统计分析。

如附图1所示，一种智能路灯控制管理系统,其具体实现过程为：

设计相关软件系统，该系统采用B/S架构设计，主要分为三部分即：灯控模块、基站模块及中央控制模块。中央控制模块作为后台软件与所有基站通讯，管理系统数据库，为用户提供整个城市的路灯信息显示、远程监控维护、日志查询、系统管理等功能。用户可在任意地方通过IE浏览器进行浏览和操作；如附图4所示，基站模块一方面根据中央控制模块下达的（计划监视方式、亮度自动控制方式、开关自动控制方式、手动控制方式、手动刷新数据方式、报警阈值等）控制信息，生成并发送对灯控模块的具体控制信号，另一方面需要根据监测模式把路灯数据上传至中央控制模块；灯控模块完成路灯信息采集及上传（至基站）的功能。智能路灯控制管理系统软件组成如图一所示。

不同模块间通信是通过具体的通信协议来完成的，具体包括以下接口协议：

（1）、中央控制模块与GIS的接口，通过从GIS（由GIS负责人员实现）输出数据，随后将数据输入到智能路灯控制管理系统。

（2）、系统配置基站协议。

系统配置基站协议定义了一组向基站下发命令的格式，包括计划监视设置协议、亮度自动控制协议、开关自动控制协议、手动控制设置协议、手动刷新数据协议、报警阈值设置协议。中央控制模块在向基站下发命令时必须依据这些协议格式传输。

（3）、基站数据上传协议。

基站数据上传协议定义了一组向中央控制模块上传数据时需要遵循的格式，包括周期数据上传协议、异常数据上传协议。

该智能路灯控制管理系统工作流程如下：首先各个灯控模块根据通信协议上传路灯数据至基站，随后基站对路灯数据进行分析，并将分析结果和数据按照计划监测设置上传至中央控制模块。如果路灯数据正常，基站将根据相应的亮度和开关自动控制协议，向灯控模块发送控制信号；如果路灯数据出现异常即向中央控制模块发送报警信息。中央控制模块将接收到的路灯信息存储到数据库并显示给用户，用户可以查询数据，主动问询数据，也可以根据需要手动控制路灯开关。当接收到报警信息时，会对故障信息及处理情况进行记录。

如附图2所示，智能路灯控制管理系统中央控制模块包括以下部分：

1、用户管理模块。

对用户进行RBAC(基于角色的访问控制)，实现组织管理、身份管理、统一认证、单点登录、访问控制、权限管理等功能，有效保证系统使用的安全性、数据传输的完整性与保密性，以及有效的防抵赖。

2、系统管理模块。

本模块负责软件系统的基本信息管理，为监控管理提供基本数据支持。主要分为下面五大模块：

GIS集成模块：该模块负责将GIS系统的路灯相关数据导入到数据库中供本系统使用。

城市信息管理模块：本模块主要完成城市信息的增删改查。

基站信息管理模块：本模块主要完成基站信息的增删改查。

道路信息管理模块：本模块主要完成城市道路信息的增删改查。

灯柱信息管理模块：本模块主要完成灯具灯柱信息的增删改查。

灯具信息管理模块：本模块完成灯具信息的增删改查功能。

其中上述五个子模块之间关系见附图3所示。

3、数据存储和管理模块。

采用oracle数据库，保存系统所有信息及采集到的数据，数据保存期限可根据用户需求设定。

提供查询条件组合输入框及查询按钮。查询条件除包括所有采集数据外，还包括道路、分组、基站、开关状态、采集日期等内容，可模糊查询。

4、监控管理模块。

该模块包括计划监控：用户可按需制订监控计划，包括：

设定采集频率及时间：每天采集几次，分别在什么时间采集；

亮度自动控制：设置根据光电传感器采集即时数据调整亮度；

开关自动控制：可分组（可按道路、地区、灯柱奇偶等各种情况自由分组）进行开关控制。

和即时监控：用户可随时采集某个地区或某个基站、某条道路的最新数据；可随时按分组对灯具进行开关及亮度（可调节的灯具）的控制。

5、报警管理模块。

包括基站心跳监测功能：基站定时向中央系统发送心跳，汇报基站的运行状况。如出现问题，中央系统实时产生报警，并将故障基站辖区内的灯具转至备用基站管理，待故障解除后再转回原基站。

阈值报警功能：设置灯具的参数阈值，参数可以包含所有采集的数据项。对超出设定参数范围产生报警，供管理人员及时发现系统隐患。

生成报警及意外事件日志：对所有报警事件填入报警日志。

故障情况处理存档：对故障的信息、处理、解决情况进行存档。

6、绘图模块。

包括当前数据绘图模块：

a、根据用户在系统管理模块输入的基本信息，自动生成由城市、基站、道路、灯柱、路灯的相互关系组成的拓扑图；

b、根据基站上传的数据，自动刷新上面生成的拓扑图，显示出路灯运行情况、基站运行情况、报警情况。

历史数据绘图模块：据用户需求可以生成电流、电压、功率因素、亮灯率、开关时间的分析曲线图。

7、呈现模块：具体呈现包括拓扑图方式：为用户提供直观的拓扑图展示整个路灯系统的运行情况；报表方式：根据用户需求生成各种报表，可以对用电量、灯具寿命等进行统计；定制查询：用户可定制查询相关路灯各种信息。

以上所述仅为本发明的实施例而已，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智能路灯控制管理系统，其特征在于其具体实现过程为：

一、设置中央控制模块、基站模块及灯控模块，其中中央控制模块与所有基站通讯，管理系统数据库，为用户提供整个城市的路灯信息显示、远程监控维护、日志查询、系统管理功能；基站模块根据中央控制模块下达的控制信息，生成并发送对灯控模块的具体控制信号，这里的控制信息包括计划监视方式、亮度自动控制方式、开关自动控制方式、手动控制方式、手动刷新数据方式、报警阈值信息；另一方面需要根据监测模式把路灯数据上传至中央控制模块；灯控模块完成路灯信息采集及上传至基站的功能；

二、各个灯控模块根据通信协议上传路灯数据至基站，随后基站对路灯数据进行分析，并将分析结果和数据按照计划监测设置上传至中央控制模块：如果路灯数据正常，基站将向灯控模块发送控制信号；如果路灯数据出现异常即向中央控制模块发送报警信息；

三、中央控制模块将接收到的路灯信息存储到数据库并显示给用户，用户通过IE浏览器查询数据，主动问询数据，也可以根据需要手动控制路灯开关；当接收到报警信息时，会对故障信息及处理情况进行记录；

所述中央控制模块包括：

用户管理模块，对用户进行基于角色的访问控制，实现组织管理、身份管理、统一认证、单点登录、访问控制、权限管理功能；

系统管理模块，负责软件系统的基本信息管理，为监控管理提供基本数据支持，主要分为下面五大模块：

GIS集成模块：该模块负责将GIS系统的路灯相关数据导入到数据库中供本系统使用；

城市信息管理模块：本模块完成城市信息的增删改查；

基站信息管理模块：本模块完成基站信息的增删改查；

道路信息管理模块：本模块完成城市道路信息的增删改查；

灯柱信息管理模块：本模块完成灯具灯柱信息的增删改查；

灯具信息管理模块：本模块完成灯具信息的增删改查功能；

数据存储和管理模块，采用oracle数据库，保存系统所有信息及采集到的数据，数据保存期限根据用户需求设定；提供查询条件组合输入框及查询按钮；

监控管理模块，包括计划监控和即时监控两部分；

报警管理模块，包括基站心跳监测功能和阈值报警功能；

绘图模块；

呈现模块，该呈现模块以拓扑图、报表方式进行统计呈现，同时可为用户呈现用户定制查询的相关路灯信息。

2.根据权利要求1所述的一种智能路灯控制管理系统，其特征在于：所述绘图模块包括当前数据绘图模块和历史数据绘图模块，其中当前数据绘图模块是指根据用户在系统管理模块输入的基本信息，自动生成由城市、基站、道路、灯柱、路灯的相互关系组成的拓扑图；根据基站上传的数据，自动刷新上面生成的拓扑图，显示出路灯运行情况、基站运行情况、报警情况；历史数据绘图模块是指据用户需求生成电流、电压、功率因素、亮灯率、开关时间的分析曲线图。

3.根据权利要求1所述的一种智能路灯控制管理系统，其特征在于：所述基站模块具体工作流程为：

接收路灯信息，并分析数据是否异常；

当数据异常时，则检查是否普通故障，如果是则定时发送数据至中央控制系统；否则发送实时报警信号；

当数据正常时，则发送控制信号至路灯完成对路灯的控制。