CN104394636A - 一种智慧照明路灯集控系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于路灯照明系统，提供了一种智慧照明路灯集控系统，包括远程监控中心、至少一个集中控制器和至少一个用于控制路灯的工作并实时监测路灯的工作状态参数的路灯控制器；所述集中控制器通过电力线连接一个或多个路灯控制器，并与路灯控制器之间以电力线载波通信(PLC)和无线通信(RF)两种模式进行同一信息的收发；所述路灯控制器用于将监测到的路灯工作状态参数通过所述集中控制器发送至所述远程监控中心；并在接收到所述集中控制器转发的来自所述远程监控中心的监控指令时，对路灯执行相应的控制操作。本发明可以实现城市公共照明管理系统全面升级，减少能源浪费，实现路灯集中管控，运维信息化、照明智慧化。

Description

一种智慧照明路灯集控系统

技术领域

本发明属于信息技术与处理领域，尤其涉及一种智慧照明路灯集控系统。

背景技术

城市公共照明系统是与人们生活息息相关的重要公共基础设施，随着城市化进程的加快，城市公共照明设施的需求量和建设规模日益增大，但城市公共照明的过快发展增大了对能源的需求和消耗，同时在管理方面也存在诸多不足。现有城市公共照明系统普遍存在管理落后、操控不便、灯况不明、维护不便、能源浪费等诸多问题。目前市面上已经出现智能化的路灯监控系统来对城市路灯照明进行智能化控制，但是存在在进行数据传输时传输不稳定，导致数据丢失等问题。

在能源日益短缺，温室效应越来越严重，国家和地方政府大力号召节能减排、绿色照明的情况下，能有效地控制能源消耗，提高路灯寿命，降低维护和管理成本，是现代效能型社会建设的目标，也是城市智慧化建设的必然趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种智慧照明路灯集控系统，旨在解决当前城市照明智能化过程中存在数据传输不稳定、照明情况不明、操控不便的问题。

本发明是这样实现的，一种智慧照明路灯集控系统，包括远程监控中心、至少一个集中控制器和至少一个用于控制路灯的工作并实时监测路灯的工作状态参数的路灯控制器；

所述集中控制器通过电力线连接一个或多个路灯控制器，并与路灯控制器之间同时以电力线载波通信(PLC)和无线通信(RF)两种方式进行同一信息的收发；

所述路灯控制器用于将监测到的路灯工作状态参数通过所述集中控制器发送至所述远程监控中心；并在接收到所述集中控制器转发的来自所述远程监控中心的监控指令时，对路灯执行相应的控制操作。

进一步地，所述远程监控中心还用于在接收到路灯运行查询请求后，以电子地图的形式输出所查询路灯的运行情况。

进一步地，所述路灯控制器还用于实时监测路灯的环境参数，并在监测到的环境参数满足预设的报警条件时，将相应的报警事件发送至所述集中控制器；

所述集中控制器用于判断接收到的报警事件是否符合上报条件，若符合则将报警事件上报至所述远程控制中心，若不符合则执行相应的报警事件解除动作。

进一步地，所述远程监控中心还用于在电子地图上动态地显示已上报的报警事件。

进一步地，所述远程控制中心与所述集中控制器通过Internet/GPRS网络交互。

进一步地，所述路灯控制器包括：

光照度监测模块，用于监测路灯的照明效果并将监测到的光照度参数传输出去；

电参数采集模块，用于采集路灯的电气参数并传输出去；

水位监测模块，用于监测灯杆下方路面积水情况并将监测的水位参数传输出去；

第一处理器，用于接收所述智能集中控制器传输的监控指令后进行分析判断，并将判断数据传输出去；还用于接收光照度检测模块、电参数采集模块和水位监测模块传输的监测参数与预设的参数进行对比判断，并在判断为异常事件时生成一报警信号，并将所述监测数据和所述报警信号传输给所述集中控制器；

继电器开关模块，与所述第一处理器连接，用于在接收到所述第一处理器传输的判断数据后控制路灯电源的开或关；

调光模块，与所述第一处理器连接，用于接收所述第一处理器传输的判断数据后调节路灯的亮或暗；

电力线载波通信模块，与所述第一处理器连接，用于通过电力线与所述集中控制器进行交互；

无线通信模块，与所述第一处理器连接，用于通过无线通信协议与所述集中控制器进行交互；

进一步地，所述集中控制器包括：

第二处理器，用于接收所述远程监控中心发送的监控指令后发送给所述路灯控制器；还用于接收所述路灯控制器传输的监测参数和报警信号进行分析判断，在判断为需要上报时生成一上报信号并传输给所述远程监控中心，同时生成一操作指令并传输出去，若判断不需上报时解除该报警信号；

数据存储模块，与第二处理器相连接，用于数据存储和管理；

GPRS通信模块，与第二处理器相连接，用于与所述远程监控中心进行GPRS通信；

以太网接口模块，与第二处理器相连接，用于接入Internet和所述远程监控中心进行通信；

电力线载波通信模块，与第二处理器相连接，用于通过电力线与所述路灯控制器进行交互。

无线通信模块，与第二处理器相连接，用于通过无线通信协议与所述路灯控制器进行交互。

交流接触器驱动模块，与第二处理器相连接，用于接收所述操作指令控制配电柜与路灯线路的供电电源的开和关；

实时实钟模块，与第二处理器相连接，用于记录每盏路灯产生的事件时间点，也用于设置不同时间定时任务；

输入按键，与第二处理器相连接，用于本地控制及输入配置参数；

液晶显示模块，与第二处理器相连接，用于本地操作时的人机显示界面。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

整个系统可实现远程监控和可视化操作，可以对网络内任意一盏、一路或任意自定义组的路灯进行开关灯、调光，能在远程监控中心的电子地图上对每盏灯进行单独操作，每盏灯的报警信息可以在地图上动态显示。

路灯控制器除了具备常规的灯光控制、照度调节外还具备光照度检测、电参数采集、水位检测报警等功能，能为设备维护及安全性带来明显改善。

电力线载波通信和无线通信技术共存的双模通信网络，保证了网络内设备间的组网及通信成功率，电力线载波通信基于现有的路灯供电线路，无需额外布线，施工方便，但通信成功率受电网噪声干扰影响。无线通信技术也无需额外布线，施工方便，通信速率快、距离远，但受树木、气候因素等影响。双模通信网络性能互补，保证智慧照明路灯集控系统的通信稳定性。一种智慧照明路灯集控系统能大幅提升公共照明管理水平，节约维护成本，节省电力资源，使照明智慧化，运维信息化，适合广泛推广。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种智慧照明路灯集控系统结构示意图

图2是本发明实施例提供的路灯控制器的结构示意图

图3是本发明实施例提供的集中控制器的结构示意图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种智慧照明路灯集控系统，包括远程监控中心1、至少一个集中控制器3和至少一个用于控制路灯的工作并实时监测路灯的工作状态参数的路灯控制器2；

所述集中控制器3通过电力线连接一个或多个路灯控制器2，并与路灯控制器2之间同时以电力线载波通信(PLC)和无线通信(RF)两种方式进行同一信息的收发；

在具体实施例中，在所述集中控制器3和所述路灯控制器2的交互过程中，两种通信方式同时工作，即所述集中控制器3或所述路灯控制器2发送信息时，电力线载波通信和无线通信同时进行，所述路灯控制器2或所述集中控制器3使用最先接收到的信息，在收到相同的信息时做重复消息处理，丢弃不用。

所述路灯控制器2用于将监测到的路灯工作状态参数通过所述集中控制器3发送至所述远程监控中心1；并在接收到所述集中控制器3转发的来自所述远程监控中心1的监控指令时，对路灯执行相应的控制操作。

进一步地，所述远程监控中心1还用于在接收到路灯运行查询请求后，以电子地图的形式输出所查询路灯的运行情况。

进一步地，所述路灯控制器2还用于实时监测路灯的环境参数，并在监测到的环境参数满足预设的报警条件时，将相应的报警事件发送至所述集中控制器3；

所述集中控制器3用于判断接收到的报警事件是否符合上报条件，若符合则将报警事件上报至所述远程控制中心1，若不符合则执行相应的报警事件解除动作。

进一步地，所述远程监控中心1还用于在电子地图上动态地显示已上报的报警事件。

进一步地，所述远程控制中心1与所述集中控制器3通过Internet/GPRS网络交互。

如图2所示，所述路灯控制器2包括：

光照度监测模块205，用于监测路灯的照明效果并将监测到的光照度参数传输出去；

电参数采集模块206，用于采集路灯的电气参数并传输出去；

水位监测模块207，用于监测灯杆下方路面积水情况并将监测的水位参数传输出去；

在具体实施例中，该水位监测模块207的监测探头部分拉出来置于灯杆下方，信号处理部分置于控制器内。

第一处理器201，用于接收所述集中控制器3传输的监控指令后进行分析判断，并将判断数据传输出去；还用于接收光照度检测模块205、电参数采集模块206和水位监测模块207传输的监测参数与预设的参数进行对比判断，并在判断为异常事件时生成一报警信号，并将所述监测数据和所述报警信号传输给所述集中控制器3；

在具体实施例中，所述第一处理器可采用MCU处理器。

继电器开关模块202，与所述第一处理器201连接，用于在接收到所述第一处理器201传输的判断数据后控制路灯电源的开或关；

调光模块208，与所述第一处理器201连接，用于接收所述第一处理器201传输的判断数据后调节路灯的亮或暗；

电力线载波通信模块203，与所述第一处理器201连接，用于通过电力线与所述集中控制器3进行交互；

无线通信模块204，与所述第一处理器201连接，用于通过无线通信协议与所述集中控制器3进行交互。

如图3所示，所述集中控制器3包括：

第二处理器301，用于接收所述远程监控中心1发送的监控指令后发送给所述路灯控制器2；还用于接收所述路灯控制器2传输的监测参数和报警信号进行分析判断，在判断为需要上报时生成一上报信号并传输给所述远程监控中心1，同时生成一操作指令并传输出去，若判断不需上报时解除该报警信号；

在具体实施例中，所述第二处理器可采用ARM处理器。

数据存储模块302，与第二处理器相301连接，用于数据存储和管理；

GPRS通信模块305，与第二处理器相301连接，用于与所述远程监控中心1进行GPRS通信；

以太网接口模块306，与第二处理器相301连接，用于接入Internet和所述远程监控中心1进行通信；

电力线载波通信模块303，与第二处理器相301连接，用于通过电力线与所述路灯控制器2进行交互。

无线通信模块304，与第二处理器相301连接，用于通过无线通信协议与所述路灯控制器2进行交互。

交流接触器驱动模块307，与第二处理器相301连接，用于接收所述操作指令控制配电柜与路灯线路的供电电源的开和关；

实时实钟模块308，与第二处理器相301连接，用于记录每盏路灯产生的事件时间点，也用于设置不同时间定时任务；

按键输入模块309，与第二处理器相301连接，用于本地控制及输入配置参数；

在具体实施例中，本地操作一般是指没有连接后台服务器的操作，比如，安装初期，网络还没有安装调试好，集中控制器3上有相应的操作菜单，比如：对所有灯或某盏灯的开灯、关灯、调光等操作，通过对集中控制器3的的本地操作，对现场调试及维护非常方便。

液晶显示模块310，与第二处理器相301连接，用于本地操作时的人机显示界面；

以下是本发明提供的一种智慧照明路灯集控系统的具体使用例：

城市道路公共照明管理人员通过远程监控中心1下发公共照明的路灯监控指令，通过Internet/GPRS网络将监控指令传递给集中控制器3，集中控制器3收到远程监控中心1的指令后，经过分析处理，将监控指令通过电力线载波通信和无线通信网络下发到路灯控制器2，路灯控制器2执行相应的动作，如开灯、调光等。另一方面，路灯控制器2检测到报警事件时，将事件记录并通过电力线载波通信和无线通信网络上报给集中控制器3，集中控制器3对上报事件经过分析，判定。对于需要上报给远程监控中心1的报警事件则通过Internet/GPRS网络将事件上报，报警信息可以在电子地图上动态显示，同时提醒维护人员对该报警事件进行处理，解除报警消息。否则就在智能集中控制器3下执行相应的报警事件解除动作，如判断灯具是否损坏时，是通过判断电压、电流、功率等参数。而不同灯具正常工作时功率大小是不一致的，即有可能它是正常工作状态，但确与设定的判断灯具是否损坏程序有冲突，对于这些情况，可以适当调节设定参数及判定依据，以此来解除报警消息。

此处的报警事件可以是：

水位监测报警，城市道路因积水后易导致路灯灯杆漏电，从而造成人身安全事故，水位监测模块207可以检测到灯杆下方的积水情况将监测数据传递给路灯控制器2，从而产生一报警信号传输给集中控制器3，集中控制器3根据接收到的水位报警信号生产一电源断开操作指令，交流接触器驱动模块307接收操作指令后断开配电柜里的路灯供电线路，确保线路安全和防止因漏电造成的人身安全：

灯具损坏报警，路灯控制器2在工作时间段(假设时间段为晚上19点到7点)处于工作状态，此时应能检测到继电器的状态是闭合的，并且电参数采集模块206也能检测到整个路灯的工作电压、电流、功率大小等参数。若路灯在工作时，不能采集到任何电参数，连续几天都是如此时，则可判断灯具故障；

光照质量报警，当路灯为工作状态，但灯杆下的光照度监测模块205监测到光线很暗，连续几天都是如此，此时路灯就生成一参数报警，提醒维护人员到设备处巡检，看是否是树木遮档严重，还是灯具老化严重。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智慧照明路灯集控系统，其特征在于，包括远程监控中心、至少一个集中控制器和至少一个用于控制路灯的工作并实时监测路灯的工作状态参数的路灯控制器；

所述集中控制器通过电力线连接一个或多个路灯控制器，并与路灯控制器之间同时以电力线载波通信和无线通信两种方式进行同一信息的收发；

所述路灯控制器用于将监测到的路灯工作状态参数通过所述集中控制器发送至所述远程监控中心；并在接收到所述集中控制器转发的来自所述远程监控中心的监控指令时，对路灯执行相应的控制操作。

2.如权利要求1所述的智慧照明路灯集控系统，其特征在于，所述远程监控中心还用于在接收到路灯运行查询请求后，以电子地图的形式输出所查询路灯的运行情况。

3.如权利要求1所述的智慧照明路灯集控系统，其特征在于，所述路灯控制器还用于实时监测路灯的环境参数，并在监测到的环境参数满足预设的报警条件时，将相应的报警事件发送至所述集中控制器；

所述集中控制器用于判断接收到的报警事件是否符合上报条件，若符合则将报警事件上报至所述远程控制中心，若不符合则执行相应的报警事件解除动作。

4.如权利要求2所述的智慧照明路灯集控系统，其特征在于，所述远程监控中心还用于在电子地图上动态地显示已上报的报警事件。

5.如权利要求1至4任一项所述的智慧照明路灯集控系统，其特征在于，所述远程控制中心与所述集中控制器通过Internet/GPRS网络交互。

6.如权利要求1所述的智慧照明路灯集控系统，其特征在于，所述路灯控制器包括：

电力线载波通信模块，用于通过电力线与所述集中控制器进行交互；

无线通信模块，用于通过无线通信协议与所述集中控制器进行交互；

光照度监测模块，用于监测路灯的照明效果并将监测到的光照度参数传输出去；

电参数采集模块，用于采集路灯的电气参数并传输出去；

水位监测模块，用于监测灯杆下方路面积水情况并将监测的水位参数传输出去；

第一处理器，用于接收所述集中控制器传输的监控指令后进行分析判断，并将判断数据传输出去；还用于接收光照度检测模块、电参数采集模块和水位监测模块传输的监测参数与预设的参数进行对比判断，并在判断为异常事件时生成一报警信号，并将所述监测数据和所述报警信号传输给所述集中控制器；

继电器开关模块，用于在接收到所述第一处理器传输的判断数据后控制路灯电源的开或关；

调光模块，用于接收所述第一处理器传输的判断数据后调节路灯的亮或暗。

7.如权利要求1所述的智慧照明路灯集控系统，其特征在于，所述集中控制器包括：

第二处理器，用于接收所述远程监控中心发送的监控指令后发送给所述路灯控制器；还用于接收所述路灯控制器传输的监测参数和报警信号进行分析判断，在判断为需要上报时生成一上报信号并传输给所述远程监控中心，同时生成一操作指令并传输出去，若判断不需上报时解除该报警信号；

数据存储模块，与第二处理器相连接，用于数据存储和管理；

GPRS通信模块，与第二处理器相连接，用于与所述远程监控中心进行GPRS通信；

以太网接口模块，与第二处理器相连接，用于接入Internet和所述远程监控中心进行通信；

电力线载波通信模块，与第二处理器相连接，用于通过电力线与所述路灯控制器进行交互；

无线通信模块，与第二处理器相连接，用于通过无线通信协议与所述路灯控制器进行交互；

交流接触器驱动模块，与第二处理器相连接，用于接收所述操作指令控制配电柜与路灯线路的供电电源的开和关；

实时实钟模块，与第二处理器相连接，用于记录每盏路灯产生的事件时间点，也用于设置不同时间定时任务；

按键输入模块，与第二处理器相连接，用于本地控制及输入配置参数；

液晶显示模块，与第二处理器相连接，用于本地操作时的人机显示界面。