CN106332428A - 一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统 - Google Patents

一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统，包括监控中心、GPRS无线通信系统，安装在灯杆上的路灯终端系统和自动清洗系统以及安装有APP的手持终端；一方面，能根据道路上的车流量信息判断是否开启相应的路灯，实现了监控中心‑路端通信‑路灯控制‑路灯的集中控制方式，提高了路灯控制系统的智能化程度，另外，本发明的智能控制系统还具有紧急/特殊情况下人工控制单个路灯的功能，当某一路端发生交通事故或者其他紧急情况时，相关人员可以通过其手持终端获得相应路灯的控制权限，实现了智能、灵活控制；并且还有具有路灯自清洁控制功能，通过监控中心可以对路灯的自清洁系统进行控制，设置清洁周期，确保路灯的照明效果。

Description

一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统。
背景技术
物联网的概念是在1999年提出的，简单来说，就是物物相连的互联网，包括两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息的交换和通讯。基于上述介绍，物
联网可以定义为：通过射频识别、红外感应器、全球定位系统以及激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将所有物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
城市中的路灯照明，是人们的日常生活必要可少的公共设施。伴随我国城市现代化建设的突飞猛进，近年来城市道路照明快速发展，相应电力消耗也大幅度攀升。而另一方面，随着城市的发展，城市公共照明中还有景观照明一部分，虽然可以使城市更加美观，但是却是额外的一部分电力消耗。现在的路灯系统，由于缺乏有效的监控和管理手段，技术上也无法实现有线监管，所以存在以下问题：现有的路灯控制装置无法做到对路灯的精确控制，路灯在固定时间亮起或熄灭，不能根据外界光线的变化作出反应：在光线较强的时候仍在照明或在光线较暗时停止工作，不能满足人们利用路灯照明的要求，同时，由于不能精确控制路灯工作状态，路灯的寿命往往较短，从而增加了城市照明的维护成本。并且，现有的路灯缺乏有效的自清洁功能，城市的扬尘情况较为严重，路灯长时间不清洁会影响其照明效果，因此，在智能控制系统中增加自清洁的功能也显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统，包括监控中心、GPRS无线通信系统，安装在灯杆上的路灯终端系统、自动清洗系统以及安装有APP的手持终端；
所述路灯终端系统包括安装在各个路灯杆上的红外热释电传感器、数字显示器、路灯终端MCU、GPRS模块以及继电器，红外热释电传感器用于检测路灯对应道路是否有车辆经过，当有车辆经过时，红外热释电传感器探测车辆中人体辐射的红外线并变换成电信号并输入路灯终端MCU，并由GPRS模块将信息传输至监控中心，路灯终端MCU之间通过RS485通信电路进行通信，路灯终端MCU与GPRS模块之间采用RS232串口进行通信，继电器通过路灯终端MCU进行控制，且路灯终端MCU的控制输出引脚和继电器的线圈之间通过光耦进行隔离，所述数字显示器包括一个随机数字生成器以及显示屏，随机数字生成器将生成的数字传输至监控中心，监控中心接收到该信息后，将该数字与同一时间内其他路灯的数字进行比对，若数字有重复的情况，监控中心会发出指令使该数字生成器重新生成一组数字，再进行对比，直到同一时间该路灯的数字与其他路灯的数字均不相同，发出指令使该路灯的显示屏显示此数字；
所述自动清洗系统包括设置在路灯杆上的喷水管、吹气管以及储水箱，喷水管和吹气管的输出端均朝向路灯的发光罩设置，且喷水管和吹气管的控制器均与路灯终端MCU电连接，储水箱的上部敞口设置，可以收集雨水，储水箱的底部设置有沉淀槽，且储水箱的底部侧壁设置有清淤口，喷水管的控制器接收到清洗指令后，将储水箱内的水喷至灯罩，进行清洗，喷水结束后，吹气管的控制器接收指令，对灯罩进行烘干处理；
所述监控中心计分析相应路灯终端MCU的现场数据信息，及时将路灯开关指令通过GPRS模块、再由UDP协议发送到Internet网络，最终到达相应的路灯终端系统，监控中心的路灯控制指令包括：a、控制车辆行驶路段前方设定范围内相应路灯按照车流情况开启路灯；b、控制车辆行驶路段后的相应路灯关闭；c、当相关人员通过手持终端在APP中输入路灯上的数字定位码时，监控中心判定该手持终端在该数字定位码绑定的路灯附近，则给予该手持终端控制该路灯以及邻近路灯的控制权限。
作为本发明一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统的进一步改进：所述手持终端为智能手机。
作为本发明一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统的进一步改进：所述数字定位码为动态变化的4-6位数字。
有益效果
一、本发明的智能控制系统能根据道路上的车流量信息判断是否开启相应的路灯，实现了监控中心-路端通信-路灯控制-路灯的集中控制方式，提高了路灯控制系统的智能化程度，解决了现有的路灯控制系统不能满足自动监控路灯工作状况需要的问题；
二、本发明的智能控制系统还具有紧急/特殊情况下人工控制单个路灯的功能，当某一路端发生交通事故或者其他紧急情况时，相关人员可以通过其手持终端获得相应路灯的控制权限，实现了智能、灵活控制；
三、本发明的智能控制系统还有具有路灯自清洁控制功能，通过监控中心可以对路灯的自清洁系统进行控制，设置清洁周期，当需要清洁时，喷水管控制接收到清洗指令后，将储水箱内的水喷至灯罩，进行清洗，喷水结束后，吹气管接收指令，进行烘干处理。
附图说明
图1为本发明基于物联网技术的城市路灯智能控制系统的原理示意图；
图2为本发明基于物联网技术的城市路灯智能控制系统中自动清洗系统的结构原理示意图；
图中标记：1、喷水管，2、吹气管，3、储水箱，4、清淤口。
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统，包括监控中心、GPRS无线通信系统，安装在灯杆上的路灯终端系统以及安装有APP的手持终端（智能手机）；所述路灯终端系统包括安装在各个路灯杆上的红外热释电传感器、数字显示器、路灯终端MCU、GPRS模块以及继电器，红外热释电传感器用于检测路灯对应道路是否有车辆经过，当有车辆经过时，红外热释电传感器探测车辆中人体辐射的红外线并变换成电信号并输入路灯终端MCU，并由GPRS模块将信息传输至监控中心，路灯终端MCU之间通过RS485通信电路进行通信，路灯终端MCU与GPRS模块之间采用RS232串口进行通信，继电器通过路灯终端MCU进行控制，且路灯终端MCU的控制输出引脚和继电器的线圈之间通过光耦进行隔离，所述数字显示器包括一个随机数字生成器（数字为动态变化的4-6位数字）以及显示屏，随机数字生成器将生成的数字传输至监控中心，监控中心接收到该信息后，将该数字与同一时间内其他路灯的数字进行比对，若数字有重复的情况，监控中心会发出指令使该数字生成器重新生成一组数字，再进行对比，直到同一时间该路灯的数字与其他路灯的数字均不相同，发出指令使该路灯的显示屏显示此数字；智能手机APP的注册可以设置一些权限，针对相关工作人员，例如交警、巡警或者其他人员，当某一地区发生特殊事件时，需要开启附近路灯时，可以通过在APP内输入对应路灯上显示的数字，监控中心通过输入的数字将其定位至该路灯，并给予该智能手机控制该路灯的权限，工作人员即可通过自己的手机控制路灯的开启/关闭，甚至光照强度的调节。
路灯终端MCU在对硬件进行初始化，包括对RS485通信模块、GPRS模块初始化后，对不同路灯终端进行统一编址，然后通过PPP协议和移动的GGSN进行协商和配置PPP链路，协商成功后进行数据传输。GPRS模块包括TCP／IP芯片和GPRS芯片，其初始化和操作通过AT指令由路灯终端单片机置入，利用TCP／IP协议将路灯终端单片机传送的现场数据信息打包，通过基于UDP协议的GPRS无线网络和Internet网传输到远端的监控中心，监控中心再通过其内的相应GPRS模块对数据进解包。UDP协议对网络的负荷较小，比较适合实时数据的传输。
所述自动清洗系统包括设置在路灯灯杆上的喷水管1、吹气管2以及储水箱3，喷水管1和吹气管2的输出端均朝向路灯的发光罩设置，且喷水管1和吹气管2的控制器均与路灯终端MCU电连接，储水箱3的上部敞口设置，可以收集雨水，储水箱3的底部设置有沉淀槽，且储水箱3的底部侧壁设置有清淤口4，喷水管1控制接收到清洗指令后，将储水箱3内的水喷至灯罩，进行清洗，喷水结束后，吹气管2接收指令，进行烘干处理；
所述监控中心计分析相应路灯终端MCU的现场数据信息，及时将路灯开关指令通过GPRS模块、再由UDP协议发送到Internet网络，最终到达相应的路灯终端系统，监控中心计算机的路灯控制指令包括：a、控制车辆行驶路段前方设定范围内相应路灯按照车流情况开启路灯；b、控制车辆行驶路段后的相应路灯关闭；c、当相关人员通过手持终端在APP中输入路灯上的数字时，监控中心判定该手持终端在该数字绑定的路灯附近，则给予该手持终端控制该路灯以及邻近路灯的控制权限。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统，其特征在于：包括监控中心、GPRS无线通信系统，安装在灯杆上的路灯终端系统、自动清洗系统以及安装有APP的手持终端；
所述路灯终端系统包括安装在各个路灯杆上的红外热释电传感器、数字显示器、路灯终端MCU、GPRS模块以及继电器，红外热释电传感器用于检测路灯对应道路是否有车辆经过，当有车辆经过时，红外热释电传感器探测车辆中人体辐射的红外线并变换成电信号并输入路灯终端MCU，并由GPRS模块将信息传输至监控中心，路灯终端MCU之间通过RS485通信电路进行通信，路灯终端MCU与GPRS模块之间采用RS232串口进行通信，继电器通过路灯终端MCU进行控制，且路灯终端MCU的控制输出引脚和继电器的线圈之间通过光耦进行隔离，所述数字显示器包括一个随机数字生成器以及显示屏，随机数字生成器将生成的数字传输至监控中心，监控中心接收到该信息后，将该数字与同一时间内其他路灯的数字进行比对，若数字有重复的情况，监控中心会发出指令使该数字生成器重新生成一组数字，再进行对比，直到同一时间该路灯的数字与其他路灯的数字均不相同，发出指令使该路灯的显示屏显示此数字；
所述自动清洗系统包括设置在路灯杆上的喷水管、吹气管以及储水箱，喷水管和吹气管的输出端均朝向路灯的发光罩设置，且喷水管和吹气管的控制器均与路灯终端MCU电连接，储水箱的上部敞口设置，可以收集雨水，储水箱的底部设置有沉淀槽，且储水箱的底部侧壁设置有清淤口，喷水管的控制器接收到清洗指令后，将储水箱内的水喷至灯罩，进行清洗，喷水结束后，吹气管的控制器接收指令，对灯罩进行烘干处理；
所述监控中心计分析相应路灯终端MCU的现场数据信息，及时将路灯开关指令通过GPRS模块、再由UDP协议发送到Internet网络，最终到达相应的路灯终端系统，监控中心的路灯控制指令包括：a、控制车辆行驶路段前方设定范围内相应路灯按照车流情况开启路灯；b、控制车辆行驶路段后的相应路灯关闭；c、当相关人员通过手持终端在APP中输入路灯上的数字定位码时，监控中心判定该手持终端在该数字定位码绑定的路灯附近，则给予该手持终端控制该路灯以及邻近路灯的控制权限。
2.如权利要求1所述的一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统，其特征在于：所述手持终端为智能手机。
3.如权利要求1所述的一种带自清洁功能的城市路灯智能控制系统，其特征在于：所述数字定位码为动态变化的4-6位数字。
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