CN104202881B - 路灯控制系统 - Google Patents

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付河
邓志辉
谢伟
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Abstract

本发明提供一种路灯控制系统,包括服务器、基站控制器、终端控制器和路灯;服务器和多个基站控制器无线连接;每个基站控制器和多个终端控制器无线连接;每个路灯连接一个终端控制器;终端控制器包括检测模块,用于检测环境光强度,在低于预设的光强值时采集路面视频数据,若判断路面视频数据中出现预设的目标图像,则根据路灯当前的亮度与预设阈值,调整路灯的亮度,发送亮度调整指令至基站控制器;基站控制器在接收到亮度调整指令时,根据发送亮度调整指令的终端控制器的位置,发送亮度调整指令至相邻的多个终端控制器;终端控制器在接收到亮度调整指令时,调整路灯的亮度。本发明实现了对路灯的亮度自动调节,能显著地节约电能。

Description

路灯控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及路灯控制技术领域,特别是涉及一种路灯控制系统。

背景技术

[0002] 随着人们的环保意识的增强,新能源(太阳能、风能等)的开发越来越受到重视,在 能源结构中所占比重也在逐年增加,对应于新能源的应用电气设备需求增大。LED路灯作为 节能环保照明的发展方向,逐步取代传统照明灯具。由于LED灯是直流供电,光伏发电和风 力发电输出的也是直流电,所以LED灯在新能源应用领域有着先天的优势,是未来照明的主 要方式。

[0003] 对于LED照明,仅仅采用定时开关控制其开启或关闭已经无法满足节能的要求,该 方式没有充分发挥LED照明的优势。

发明内容

[0004] 基于此,本发明提供一种路灯控制系统,该系统实现了对路灯的亮度自动调节,能 显著地节约电能。

[0005] —种路灯控制系统,包括服务器、基站控制器、终端控制器和路灯;

[0006] 所述服务器和多个所述基站控制器无线连接;每个基站控制器和多个终端控制器 无线连接;每个路灯连接一个所述终端控制器;

[0007] 所述终端控制器包括检测模块,用于检测环境光强度,在低于预设的光强值时采 集路面视频数据,若判断所述路面视频数据中出现预设的目标图像,则根据所述路灯当前 的亮度与预设阈值,调整所述路灯的亮度,同时发送亮度调整指令至与其连接的基站控制 器;

[0008] 所述基站控制器用于在接收到亮度调整指令时,根据发送所述亮度调整指令的终 端控制器的位置,发送亮度调整指令至与发送所述亮度调整指令的终端控制器相邻的多个 终端控制器;

[0009] 所述终端控制器用于在接收到所述亮度调整指令时,根据路灯当前的亮度与预设 阈值,调整所述路灯的亮度。

[0010] 上述路灯控制系统,终端控制器能判断所述路面视频数据中出现预设的目标图 像,则根据所述路灯当前的亮度与预设阈值,调整所述路灯的亮度,同时发送亮度调整指令 至与其连接的基站控制器;所述基站控制器能根据发送所述亮度调整指令的终端控制器的 位置,发送亮度调整指令至与发送所述亮度调整指令的终端控制器相邻的多个终端控制 器;终端控制器在接收到所述亮度调整指令时,根据路灯当前的亮度与预设阈值,调整所述 路灯的亮度,实现了对路灯的亮度自动调节,能显著地节约电能。

附图说明

[0011] 图1为本发明路灯控制系统在一实施例中的结构示意图。

[0012] 图2为基站控制器的结构示意图。

[0013] 图3为终端控制器的结构示意图。

具体实施方式

[0014] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明,但本发明的实施方式不限于 此。

[0015] 如图1所示,是本发明路灯控制系统的结构示意图,包括服务器11、基站控制器 (121〜12η)、终端控制器(1311〜13nn)和路灯(1411〜14nn);

[0016] 所述服务器和多个所述基站控制器无线连接;每个基站控制器和多个终端控制器 通过无线通讯方式连接;每个路灯连接一个所述终端控制器;

[0017] 所述终端控制器包括移动检测模块,用于检测环境光强度,在低于预设的光强值 时采集路面视频数据,若判断所述路面视频数据中出现预设的目标图像,则根据所述路灯 当前的亮度与预设阈值,调整所述路灯的亮度,同时发送亮度调整指令至与其连接的基站 控制器;

[0018] 所述基站控制器用于在接收到亮度调整指令时,根据发送所述亮度调整指令的终 端控制器的位置,发送亮度调整指令至与发送所述亮度调整指令的终端控制器相邻的多个 终端控制器;

[0019] 所述终端控制器用于在接收到所述亮度调整指令时,根据路灯当前的亮度与预设 阈值,调整所述路灯的亮度。

[0020] 本实施例中,服务器可设置在控制中心,可提供设备连接入口,用户可以通过任一 种方式登陆控制系统进行授权的操作;智能手机和平板电脑需要安装相应的APP软件;计算 机可通过浏览器访问指定的网址;

[0021] 服务器端可采用面向对象的方法,实现包括数据管理、系统管理和路灯控制等三 部分。软件架构采用B/S架构,用户可访问控制系统,同时将路灯的状态信息推送至与服务 器连接的设备,当路灯发生故障时及时通知管理人员,缩短维护周期。同时可加装地图,在 地图上预先添加路灯图标,用户可以直观地管理和控制LED路灯,减少维护和运行成本。

[0022] 服务器可实现的功能有:

[0023] 数据管理:

[0024]

Figure CN104202881BD00041

[0025] 系统管理:

[0026]

Figure CN104202881BD00051

[0028] 路灯控制:

[0029]

Figure CN104202881BD00061

[0031] 安防管理:

[0032]

Figure CN104202881BD00071

[0033] 基站控制器是远程网络和本地网络的沟通的桥梁,在两个网络之间进行数据的交 换和解析,同时自主管理本地的终端控制器,即使没有远程网络也可以保证本地路灯正常 工作。通过GPRS/3G/4G无线网络连接到服务器对应的端口,通过RF通讯方式连接到本地的 终端控制器。

[0034] 本实施例的终端控制器可实现对路灯的亮度自动调节:

[0035] 当判断所述环境光强度高于预设的光强值时,切断所述路灯的供电;在光照强度 较大的时候,可关闭路灯,实现节能;

[0036] 当环境光强度低于预设的光强值时,则需开启所述路灯;同时,采集路面视频数 据,用于判断是否需要调高路灯亮度;若当前路面没有人员或车辆经过,可将路灯亮度调 低,若有,则可将路灯亮度调低;具体的,若判断所述路面视频数据中出现预设的目标图像, 则根据所述路灯当前的亮度与预设阈值,调整所述路灯的亮度,同时发送亮度调整指令至 与其连接的基站控制器;

[0037] 所述基站控制器用于在接收到亮度调整指令时,根据发送所述亮度调整指令的终 端控制器的位置,发送亮度调整指令至与发送所述亮度调整指令的终端控制器相邻的多个 终端控制器;所述终端控制器用于在接收到所述亮度调整指令时,根据路灯当前的亮度与 预设阈值,调整所述路灯的亮度;通过基站控制器,还可调整相邻路灯的亮度。

[0038] 在一较佳实施例中,所述终端控制器还用于在所述环境光强度低于预设的光强值 时,比较所述路灯的亮度值与预设阈值,若所述路灯的亮度值低于所述预设阈值,则增大输 出至所述路灯的电流,调高所述路灯的亮度;若所述路灯的亮度值高于所述预设阈值,则减 小输出至所述路灯的电流,调低所述路灯的亮度。

[0039] 在一较佳实施例中,还包括安防监控设备,所述安防监控设备与所述终端控制器 连接;所述终端控制器还用于在所述安防监控设备被触发时,生成报警信息通过所述基站 控制器发送到所述服务器;所述服务器用于在接收到所述报警信息时,解析发送所述报警 信息的终端控制器的位置信息,将所述位置信息发送给报警中心。

[0040] 在一较佳实施例中,所述基站控制器和所述终端控制器通过RF无线通讯方式连 接;采用RF无线通讯方式控制LED路灯和监测状态。RF采用简洁的主从方式,缩短数据在空 中的传输时间,降低受干扰的机率,提高产品的稳定性,克服了新能源LED路灯照明没有通 讯电缆无法远程控制的难题;RF最远可视通讯距离达到15km,提升系统覆盖范围。

[0041] 所述基站控制器可安装在路灯配电箱中,如图2所示,可包括基站处理器201,以及 分别和所述基站处理器201连接的供电电路205、数据存储模块203、通讯模块204和RF通信 模块202;所述通讯模块204用于通过GPRS/3G/4G无线通讯方式连接至所述服务器11,所述 RF通信模块202通过RF无线通讯方式连接至所述终端控制器。

[0042] 本实施例中,基站处理器:负责基站控制器的调度,对接收和发送的数据进行解析 和处理,并保存控制系统的参数。

[0043] 供电电路:为基站处理器、数据存储、GPRS/3G/4G通讯模块和RF通讯模块提供合格 的电源,保证基站控制正常工作。

[0044] 数据存储模块:保存控制系统的参数

[0045] 通讯模块:通过GPRS/3G/4G无线方式连接到服务器,接收和执行服务器的指令,并 对服务器做出应答,是远程访问的物理通道。根据数据流量的需要可灵活配置不同的通讯 模块。

[0046] RF通讯模块:控制和监控本地路灯的通讯方式,在可视范围内最远可以达到15km, 在脱离服务器的状态下,独立完成终端控制器的管理。基站控制器与终端控制器之间是主 从控制方式,基站控制器是主机,终端控制器是从机,由于采用简洁的点对点的方式,提高 了系统的可靠性,避免数据风暴的产生。

[0047] 在一较佳实施例中,所述终端控制器包括终端处理器301,以及与所述终端处理器 301连接的RF通讯模块302、数据存储模块303、亮度检测模块304、温度检测模块305、电流检 测模块306、电压检测模块307、恒流模块309和恒压模块310;

[0048]本实施例中,终端控制器主要功能是完成路灯开关、调光控制;路灯的电压、电流、 工作状态检测、电压和电流自适应控制;执行基站控制器通过RF方式发送的命令,向基站控 制器汇报路灯的状态;为LED路灯提供恒压恒流驱动;电池充放电管理等功能。

[0049] 所述终端控制器安装在所述路灯的支撑杆上,如图3所示,终端控制器可包括如下 模块:恒压模块、RF通讯模块、数据存储、供电电路、处理器、亮度检测模块、温度检测模块、 系统时钟模块、电池管理模块、电流检测模块、电压检测模块、安防报警模块、移动检测模块 和恒流模块。

[0050] 恒压模块:提供驱动LED路灯所需的恒压电压,处理器通过控制恒压模块实现LED 灯的开关。

[0051] RF通讯模块:与基站控制器之间的通讯方式,最远可视距离可达15km,与基站控制 器之间采用简洁的主从方式,基站控制器为主机,终端控制器为从机。数据存储:保存终端 控制器的参数。

[0052] 供电电路:为其他模块提供工作电源。

[0053] 终端处理器:协调和控制终端控制器的各个模块工作。

[0054] 亮度检测模块:检测路灯周围环境亮度,将模拟信号亮度转换成数字信号,送入处 理器进行处理。在检测到LED路灯亮度小于额定亮度时,自动调节恒流模块输出的电流,确 保LED亮度满足照明需求。

[0055] 温度检测模块:检测路灯温度,将模拟信号转换成数字信号,送入处理器进行处 理。

[0056] 系统时钟模块:当没有基站控制器时,终端控制器可以自行按照本地时钟工作,网 络故障不会影响路灯的照明。

[0057] 电池管理模块:检测电池的电压、电流,控制电池充放电过程,避免电池过放电和 过充电,延长电池的使用寿命。检测电池的容量,根据电池容量调整LED路灯的亮度,在保证 道路照明的前提下,最大限度延长路灯工作时间。

[0058] 电流检测模块:检测输出电流,将模拟信号电流转换成数字信号,送入处理器进行 处理。

[0059] 电压检测模块:检测输出电压,将模拟信号电压转换成数字信号,送入处理器进行 处理,根据LED串联数量控制最大输出电压。

[0060] 安防报警模块:根据实际情况在特定位置的灯杆上的终端控制器安装报警模块, 当发生突发事件时,可以发送报警信息到相关部门,同时可以进行语音通话,控制中心可以 自动定位报警人员所在的位置,避免不熟悉环境的报警人员无法准确提供位置信息。同时 可以通过监控摄像头抓拍图片,传到报警中心,为紧急情况快速处理提供帮助。

[0061] 移动检测模块:自动检测道路人员和车辆流量,没有人员和车辆的区域亮度自动 变暗,再检测到人员和车辆时,亮度调节到正常亮度,可以近一半节约电能。

[0062] 恒流模块:将恒压模块输出的电压转换成恒流输出驱动LED路灯,通过调整恒流模 块的输出电流,控制LED灯亮度。根据LED并联数量控制输出的最大电流。

[0063] 本发明路灯控制系统,终端控制器能判断所述路面视频数据中出现预设的目标图 像,则根据所述路灯当前的亮度与预设阈值,调整所述路灯的亮度,同时发送亮度调整指令 至与其连接的基站控制器;所述基站控制器能根据发送所述亮度调整指令的终端控制器的 位置,发送亮度调整指令至与发送所述亮度调整指令的终端控制器相邻的多个终端控制 器;终端控制器在接收到所述亮度调整指令时,根据路灯当前的亮度与预设阈值,调整所述 路灯的亮度,实现了对路灯的亮度自动调节,能显著地节约电能。

[0064] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保 护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1. 一种路灯控制系统,其特征在于,包括服务器、基站控制器、终端控制器和路灯;所述 基站控制器安装在路灯配电箱中;所述路灯为基于新能源供电的LED路灯; 所述服务器和多个所述基站控制器无线连接;每个基站控制器和多个终端控制器无线 连接;每个路灯连接一个所述终端控制器; 所述终端控制器包括检测模块,用于检测环境光强度,在低于预设的光强值时采集路 面视频数据,若判断所述路面视频数据中出现预设的目标图像,则根据所述路灯当前的亮 度与预设阈值,调整所述路灯的亮度,同时发送亮度调整指令至与其连接的基站控制器; 所述基站控制器用于在接收到亮度调整指令时,根据发送所述亮度调整指令的终端控 制器的位置,发送亮度调整指令至与发送所述亮度调整指令的终端控制器相邻的多个终端 控制器; 所述终端控制器用于在接收到所述亮度调整指令时,根据路灯当前的亮度与预设阈 值,调整所述路灯的亮度; 所述基站控制器包括RF通信模块,所述RF通信模块通过RF无线通讯方式连接至所述终 端控制器。
2. 根据权利要求1所述的路灯控制系统,其特征在于,所述终端控制器还用于在所述环 境光强度低于预设的光强值时,比较所述路灯的亮度值与预设阈值,若所述路灯的亮度值 低于所述预设阈值,则增大输出至所述路灯的电流,调高所述路灯的亮度;若所述路灯的亮 度值高于所述预设阈值,则减小输出至所述路灯的电流,调低所述路灯的亮度。
3. 根据权利要求1所述的路灯控制系统,其特征在于,所述终端控制器还用于当判断所 述环境光强度高于预设的光强值时,切断所述路灯的供电。
4. 根据权利要求1所述的路灯控制系统,其特征在于,还包括安防监控设备,所述安防 监控设备与所述终端控制器连接;所述终端控制器还用于在所述安防监控设备被触发时, 生成报警信息通过所述基站控制器发送到所述服务器;所述服务器用于在接收到所述报警 信息时,解析发送所述报警信息的终端控制器的位置信息,将所述位置信息发送给报警中 心。
5. 根据权利要求1所述的路灯控制系统,其特征在于,所述基站控制器包括基站处理 器,以及分别和所述基站处理器连接的供电电路、数据存储模块、通讯模块和所述RF通讯模 块;所述通讯模块用于通过GPRS/3G/4G无线通讯方式连接至所述服务器。
6. 根据权利要求5所述的路灯控制系统,其特征在于,所述终端控制器包括终端处理 器,以及与所述终端处理器连接的RF通讯模块、数据存储模块、亮度检测模块、温度检测模 块、电流检测模块、电压检测模块、恒流模块和恒压模块。
7. 根据权利要求1所述的路灯控制系统,其特征在于,所述终端控制器安装在所述路灯 的支撑杆上。
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