CN107435906A

CN107435906A - 一种风光互补智能监控安防路灯

Info

Publication number: CN107435906A
Application number: CN201710687784.3A
Authority: CN
Inventors: 张火军; 张雪杰
Original assignee: YINGKOU LINTONG WEINING SIC-TECH Co Ltd
Current assignee: YINGKOU LINTONG WEINING SIC-TECH Co Ltd
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2017-12-05

Abstract

一种风光互补智能监控安防路灯，包括风光互补供电系统、灯杆主体、集中控制器、无线信号接收与发送单元以及设置于灯杆主体上的LED路灯监控系统、充电桩系统、环境传感监测系统、视频语音求助系统、网络多媒体信息发布系统、无线WLAN系统、视频监控系统以及远程云平台控制系统；充电桩系统设置于灯杆主体的下端部位；网络多媒体信息发布系统设置于充电桩系统上侧；环境传感监测系统设置于灯杆主体的端头部位，各系统分工合作，对灯杆主体周边的各项环境状况进行监测管理，并协助进行报警操作，使得此灯杆主体的功能更加丰富，实用性更强，本设计结构简单，功能强大，且可通过无线3G、4G或者GPRS接入互联网，无需布线，可通过普通网线接入有线宽带，适用于有现成宽带网络环境，使用灵活。

Description

一种风光互补智能监控安防路灯

技术领域

本发明设计智能监控安防设备技术领域，具体涉及一种风光互补智能LED WIFI监控安防路灯。

背景技术

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。

发明内容

本发明的目的是提供一种风光互补智能LEDWIFI监控安防路灯，包括风光互补独立供电系统、WIFI全覆盖、监控系统、环境监测系统、视频语音求助系统、充电桩系统、智能云平台控制系统、GPRS无线通信系统。风光互补独立供电系统，具有清洁、安全、可持续利用的特点；智能无线AP实现WIFI全覆盖。智能监控系统，具备环境指数检测及实时监控功能。智能云平台系统可以在不改变现有线路的情况下，通过应用电力线载波通信和GPRS等技术，实现对路灯的远程集中控制与管理，可根据光照度自动调整光亮度，具备故障自动报警、线路巡检、灯具线缆防盗、远程抄表等多种功能，能够大幅节省电力资源。

采用的技术方案为：

一种风光互补智能监控安防路灯，包括：智能照明监控灯体、风光互补独立供电系统、充电桩系统、网络多媒体信息发布系统、语音视频求助系统、集中控制器、云平台和灯杆，风光互补独立供电系统设置在灯杆的顶部，智能照明监控灯体通过横向延伸的支撑杆设置在灯杆的上部，充电桩系统设置在灯杆的下部，网络多媒体信息发布系统与语音视频求助系统设置在灯杆的中部，智能照明监控灯体、充电桩系统、网络多媒体信息发布系统、语音视频求助系统均与风光互补独立供电系统电连接，外设的集中控制器与智能照明监控灯体无线连接，云平台集中控制器无线通信连接；

所述的智能照明监控灯体，包括：磷酸铁锂电池、环境监测系统、光控传感系统、风光互补逆变器、单灯控制器、无线AP、视频监控系统、LED灯具，磷酸铁锂电池、风光互补逆变器、单灯控制器装配在灯壳体的内部，环境监测系统、光控传感系统、无线AP、视频监控系统装配在灯壳体的外部，LED灯具装配在灯壳体外侧的延伸端；所述视频监控系统包括支持10/23H.265高效压缩算法的300 万像素红外网络高清摄像头、用于进行视频检测的视频检测单元、用于进行视频信息追踪的视频追踪单元以及车牌识别检测单元；

所述的风光互补独立供电系统包括：风力发电机、太阳能电池板、风光互补逆变器、蓄电池；该系统是利用太阳能电池板、风力发电机将发出的电能通过风光互补逆变器转化成直流电存储到蓄电池中，当路灯需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天由太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，实现了全天候的发电功能，比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。风能、太阳能是天然绿色资源，无污染、无辐射，具有清洁、安全、可持续利用的特点。

所述充电桩系统设置于灯杆主体的下端部位；该系统可给电动车、移动通讯设备等用电设备进行充电。所述充电桩系统盒体以及设置于盒体内部的主控制单元、与主控制单元电性连接的智能交流配电单元以及连接所述智能交流配电单元的若干个充电枪；所述主控制单元包括中央控制板、与中央控制板电性连接的内部接口板、至少一个充电枪BMS电源以及至少一个内部供电电源；所述智能交流配电单元包括交流配电控制板；充电枪BMS电源与内部供电电源的输入端都外接外部电源；还包括设置于盒体外部、用于显示充电方式、时间、电量及费用信息的信息显示屏；还包括与主控制器电性连接、用于进行漏电保护的漏电保护单元。

所述风光互补智能监控安防路灯安防路灯还包括无线WLAN系统，其包括盒体以及设置于盒体内部、用于接入外界网络信号的网络信号接入单元、支持 802.11ac协议室外型双频无线AP接入的无线信号发射器和射频识别单元以及设置于盒体外部的避雷单元；

所述语音求助系统包括用于进行实时求助的对讲系统，紧急呼叫按键。可在道路遇到紧急状况时，进行紧急求助。

所述网络多媒体信息发布系统还包括设置于主机箱内部、用于降低主机箱内部工作温度的若干个散热器、用于同步播放音频信息的发声装置以及用于媒体宣传的LED显示屏。

云平台控制系统对所有路面路灯的信息进行跟踪汇总，实现远程控制。

一种风光互补智能监控安防路灯，其特征在于：还包括用于检测外界环境和亮度的传感器系统。所述环境传感监测系统可对空气污染指数、温度、空气湿度进行实时监测；所述亮度传感器系统可根据光照度自动调整光亮度。

所述的一种风光互补智能监控安防路灯，其特征在于：所述视频监控系统还包括用于进行行为特征分析的行为特征分析单元以及用于进行系统运行异常检测的异常检测单元；行为特征分析单元、异常检测单元与控制器电性连接；当系统运行出现异常情况时，异常检测单元将信号传输给控制器，控制器对信号进行处理，并将信号传输给行为特征分析单元进行分析，最后将分析结果通过无线信号接收与发送单元发送到远端的控制接收中心。

所述视频追踪单元包括视频定位单元与比对单元；所述视频追踪单元通过摄像头对目标区域内的图像信息进行追踪并临时存储；比对单元接收并处理临时存储的图像信息，对设定的追踪对象信息进行比对筛选。

本发明在实际应用中：

白天在太阳光的照射下，太阳能电池组件产生的直流电流与风力发电机组发出的交流电经整流后，通过智能管理核心一部分经逆变器转化成交流电供负载使用，另一部分对蓄电池进行充电；当阳光或风能不足时，蓄电池的电能通过逆变器转化为交流电供交流负载使用。供电系统充分利用了太阳能资源和风力资源并使这两种资源相互补充，有效利用。

系统的具体构成参数由使用时最大用电负荷与日平均用电量决定、最大用电负荷是选择系统逆变器容量的依据，而平均日发电量则是选择风机及光电板容量和蓄电池组容量的依据。同时系统安装地点的风光资源状况也是确定光电板和风机容量的另一个依据。

光伏发电单元与风力发电单元光伏发电单元采用所需规模的光电板，转换太阳光能，并通过智能管理核心对蓄电池充电、放电、逆变进行统一管理。风力发电单元利用小型风力发电机，转换风能，同时通过智能管理核心控制整个系统的允放电。两个单元在能源的采集上互相补充，同时又各具特色：光伏发电单元供电可靠，运行维护成本低，但造价高；风力发电单元发电量高，造价和运行维护成本低，但可靠性低。

磷酸铁锂电池组风光互补独立电源系统常用的储能元件，其成本低、容量大、免维护的特性使其成为风光互补独立电源的首选。由于风电和光电单元必须通过蓄电池储能才能稳定供电，蓄电池合理的容量和科学的充放电是系统寿命的保证，采用双标三阶段充电，实现对蓄电池的科学充电。

智能管理核心是系统控制、管理的核心，驱动MOSFET充电模块实现对蓄电池的双标三阶段充电，驱动IGBT实现DC/AC逆变、以及系统的实时保护和数据再现与传输等，同时提供风机的磁电限速保护，在风力过功率时，给风机反向磁阻力矩，降低风机转速。

本发明的优势与特点在于：

1、风力发电机由机头、转体、风槽、叶片组成。各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能；启动风速低于3m/s，风速过快时采用电子刹车设计，最大可承受十二级强风。不受风向改变或乱流影响，发电稳定性高。采用模块化设计，现场组装方便灵活，维修简单方便。整体采用铝合金为主要材料，结构强度高，耐腐蚀性好，轻盈度好。防雷设计，避免因雷击产生的损坏。耐候性强，适应温度区间高。采用流体优化设计，发电无噪音。整体采用免维护设计，节省大量的后期维护开支，使用寿命可达二十至二十五年。

2、所述充电桩系统盒体以及设置于盒体内部的主控制单元、与主控制单元电性连接的智能交流配电单元以及连接所述智能交流配电单元的若干个充电枪；

3、本发明采用高光通亮LED模组，可达180lm/w，COB陶瓷光源，4KV耐压，防雷效果好，玻璃透镜，可靠二次光学，抗黄变，无形变；全通透设计，纵向拉伸，对流效果好，散热快；IP67防水等级，特殊氧化处理简化灯具设计；多种配光方式，适合做工矿灯、投光灯、泛光灯、应用极其广泛；符合能源之星标准，6000H光通维持率95.2％。

4、本发明的监控系统具有两个功能，其一，环境指数监控，可对空气指数、湿度指数、温度进行实时监测；其二，监控功能，监控系统支持手动跟踪、全景跟踪、区域入侵跟踪、越界跟踪四种跟踪方式并支持多场景巡航跟踪功能；最低照度0Lux；采用高效红外阵列，低功耗，照射距离达150m；采用高性能传感器，图像清晰，最大分辨率可达1920x1080；可实现点击跟踪和放大；

5、本发明通过智能无线AP发射WIFI信号，配合智能射频优化专利技术，单台设备接入量大大提升。发射功率线性可调，根据实际部署密度，可适时调整发射功率，避免AP之间的相互干扰，同时确保WIFI信号覆盖无盲区。可根据周围设备信道占用情况，自动选择最优信道，避免同频干扰，提升网络稳定性。

6、所述发明灯杆上设置有用于路灯工作状态进行监测的传感器，系统可根据光亮度和车辆识别功能进行控光，实现了根据环境情况动态调节的照明亮度，光源采用模组化设计方案，实现了地面照度与功率的最佳匹配，通过增减光源数量，来满足不同的路面宽度和照度要求，达到了既满足城市的照明要求又不浪费电能的目的，延长灯具使用寿命；传感器与设置在灯杆上的无线通讯装置连接，传感器将接收到的光强转换为数据通过无线通讯装置发送至云平台智能控制系统。

7、所述视频语音求助系统还包括用于进行广播实时播报的播音器、用于发出报警声的报警发声装置、用于紧急呼叫的按键。

8、本发明采用云平台智能控制系统，包括单灯控制器、集中控制器和远程控制中心，该系统通过ZigBee协调器间通过串口双向通信连接，所述ZigBee 协调器与每个ZigBee终端间无线通信连接；全天候24小时对系统内的路灯及设备进行远程监测和调控，分组管理，任一盏、一路，任一自定义分组分区、全区域的灯光即时或定时控制，可按照任意方式进行编组或分区控制，该系统不但可以在PC端使用，在智能手机终端、平板电脑等有独立APP可对路灯进行远程调控。可以对各监控终端任意定时数据和年、月、日统计数据进行查询，生成电流、电压、电能、亮灯率、开关时间等曲线和报表。可以远程实时监控路灯的状态以及当地环境情况等信息，及时发现故障，管理效率和可靠性高。

9、本发明采用网络媒体信息发布系统，LED显示屏设置在灯杆上，通过远程控制一键设置播放内容，包括城市美化、城市宣城、广告、视频等。创造更具有现代气息的现代化都市。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中智能照明监控灯体的示意图。

图3为图2的侧视图。

具体实施例

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明未述及的零部件，均系现有技术或标准产品，不再赘述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

一种风光互补智能监控安防路灯，包括：智能照明监控灯体、风光互补独立供电系统、充电桩系统9、网络多媒体信息发布系统10、语音视频求助系统11、集中控制器14、云平台15和灯杆16，风光互补独立供电系统设置在灯杆16的顶部，智能照明监控灯体通过横向延伸的支撑杆设置在灯杆16的上部，充电桩系统9设置在灯杆16的下部，网络多媒体信息发布系统10与语音视频求助系统 11设置在灯杆16的中部，智能照明监控灯体、充电桩系统9、网络多媒体信息发布系统10、语音视频求助系统11均与风光互补独立供电系统电连接，外设的集中控制器14与智能照明监控灯体无线连接，云平台15与集中控制器14无线通信连接；

所述的智能照明监控灯体，包括：磷酸铁锂电池1、环境监测系统2、光控传感系统3、风光互补逆变器4、单灯控制器5、无线AP6、视频监控系统7、LED 灯具8，磷酸铁锂电池1、风光互补逆变器4、单灯控制器5装配在灯壳体的内部，环境监测系统2、光控传感系统3、无线AP6、视频监控系统7装配在灯壳体的外部，LED灯具8装配在灯壳体外侧的延伸端；所述视频监控系统7包括支持 10/23H.265高效压缩算法的300万像素红外网络高清摄像头、用于进行视频检测的视频检测单元、用于进行视频信息追踪的视频追踪单元以及车牌识别检测单元。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明的创造宗旨的情况下，不经创造者的允许设计出与该技术方案相似的结构方案与实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种风光互补智能监控安防路灯，其特征在于：其包括：智能照明监控灯体、风光互补独立供电系统、充电桩系统、网络多媒体信息发布系统、语音视频求助系统、集中控制器、云平台和灯杆，风光互补独立供电系统设置在灯杆的顶部，智能照明监控灯体通过横向延伸的支撑杆设置在灯杆的上部，充电桩系统设置在灯杆的下部，网络多媒体信息发布系统与语音视频求助系统设置在灯杆的中部，智能照明监控灯体、充电桩系统、网络多媒体信息发布系统、语音视频求助系统均与风光互补独立供电系统电连接，外设的集中控制器与智能照明监控灯体无线连接，云平台与集中控制器无线通信连接；

所述的智能照明监控灯体，包括：磷酸铁锂电池、环境监测系统、光控传感系统、风光互补逆变器、单灯控制器、无线AP、视频监控系统、LED灯具，磷酸铁锂电池、风光互补逆变器、单灯控制器装配在灯壳体的内部，环境监测系统、光控传感系统、无线AP、视频监控系统装配在灯壳体的外部，LED灯具装配在灯壳体外侧的延伸端；所述视频监控系统包括支持10/23H.265高效压缩算法的300万像素红外网络高清摄像头、用于进行视频检测的视频检测单元、用于进行视频信息追踪的视频追踪单元以及车牌识别检测单元；

所述的风光互补独立供电系统包括：风力发电机、太阳能电池板、风光互补逆变器、蓄电池；该系统是利用太阳能电池板、风力发电机将发出的电能通过风光互补逆变器转化成直流电存储到蓄电池中，当路灯需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天由太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，实现了全天候的发电功能，比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。

所述风光互补智能监控安防路灯安防路灯还包括无线WLAN系统，其包括盒体以及设置于盒体内部、用于接入外界网络信号的网络信号接入单元、支持802.11ac协议室外型双频无线AP接入的无线信号发射器和射频识别单元以及设置于盒体外部的避雷单元；

所述语音求助系统包括用于进行实时求助的对讲系统，紧急呼叫按键；

所述网络多媒体信息发布系统还包括设置于主机箱内部、用于降低主机箱内部工作温度的若干个散热器、用于同步播放音频信息的发声装置以及用于媒体宣传的LED显示屏；

2.根据权利要求1所述的一种风光互补智能监控安防路灯，其特征在于：还包括用于检测外界环境和亮度的传感器系统。所述环境传感监测系统可对空气污染指数、温度、空气湿度进行实时监测；所述亮度传感器系统可根据光照度自动调整光亮度。

3.根据权利要求1所述的一种风光互补智能监控安防路灯，其特征在于：所述视频监控系统还包括用于进行行为特征分析的行为特征分析单元以及用于进行系统运行异常检测的异常检测单元；行为特征分析单元、异常检测单元与控制器电性连接；当系统运行出现异常情况时，异常检测单元将信号传输给控制器，控制器对信号进行处理，并将信号传输给行为特征分析单元进行分析，最后将分析结果通过无线信号接收与发送单元发送到远端的控制接收中心。

4.根据权利要求1所述的一种风光互补智能监控安防路灯，其特征在于：所述视频追踪单元包括视频定位单元与比对单元；所述视频追踪单元通过摄像头对目标区域内的图像信息进行追踪并临时存储；比对单元接收并处理临时存储的图像信息，对设定的追踪对象信息进行比对筛选。