CN108965467A - 一种基于路灯的智慧城市物联网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于路灯的智慧城市物联网系统，包括：数据采集装置、控制器、第一网关设备和云数据平台，数据采集装置和控制器均可拆卸地设置于路灯上；控制器包括处理器和第二网关设备，处理器分别与数据采集装置和第二网关设备连接，用于获取数据采集装置采集的数据并传输至第二网关设备，第二网关设备与第一网关设备无线连接，用于将数据发送至第一网关设备；第一网关设备用于接收第二网关设备发送的数据，并将数据上传至云数据平台。本发明中在原有的路灯基础上布设可联网的数据采集装置和控制器后，可以实现路灯有效联网管理并提高智能化程度，无需重新铺设新的联网路灯，节省了改造成本。

Description

一种基于路灯的智慧城市物联网系统
技术领域
本发明涉及城市照明技术领域，更具体地说，涉及一种基于路灯的智慧城市物联网系统。
背景技术
现有的路灯，大多仅具有照明功能，功能较为单一；部分连网的路灯，通常在每个路灯上连接网线或者光纤，由于城市中路灯设置密集且范围较广，为了使路灯连网，需要在大范围内铺设密集的传输网线，施工难度较高，同时在传输距离、稳定性、带宽等方面也受到限制，使得连网的路灯仅能执行较为单一的功能，智能化程度较低。
针对上述现有的路灯难以有效地联网的问题，尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供的一种基于路灯的智慧城市物联网系统，包括：
数据采集装置、控制器、第一网关设备和云数据平台，所述数据采集装置和所述控制器均可拆卸地设置于路灯上；
所述控制器包括处理器和第二网关设备，所述处理器分别与所述数据采集装置和所述第二网关设备连接，用于获取所述数据采集装置采集的数据并传输至所述第二网关设备，所述第二网关设备与所述第一网关设备无线连接，用于将所述数据发送至所述第一网关设备；
所述第一网关设备用于接收所述第二网关设备发送的数据，并将所述数据上传至所述云数据平台；
所述云数据平台连接有处理终端和/或移动终端，用于将所述数据显示于所述处理终端和/或所述移动终端上。
可选地，所述第二网关设备与所述第一网关设备之间通过ZigBee、LoRA或WIFI进行本地无线连接，所述第一网关设备与所述云数据平台之间通过2G网络、3G网络、4G网络、5G网络或NB-IoT进行远程无线连接。
可选地，所述数据采集装置和所述第二网关设备设置于所述路灯的灯头或灯杆上，所述第一网关设备连接有多个所述第二网关设备。
可选地，所述数据采集装置包括第一环境监测器，所述第一环境监测器用于监测所述路灯的预置范围内的环境数据，所述第一环境监测器包括可燃气体传感器、细颗粒物传感器和二氧化硫传感器，用于监测可燃气体、细颗粒物和二氧化硫的含量。
可选地，所述数据采集装置还包括交通监测器，用于监测车辆的流量、车速和变道情况。
可选地，所述路灯的灯杆上还设置有第二环境监测器，所述第二环境监测器包括一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温度传感器、湿度传感器、风向传感器、风速传感器和气压传感器，所述第二环境监测器与所述第一网关设备连接，用于通过所述第一网关设备将监测到的环境数据发送至所述云数据平台。
可选地，所述路灯的灯杆上还设置有显示屏，所述显示屏均与所述第一环境监测器和所述第二环境监测器连接，所述显示屏用于显示所述第一环境监测器和所述第二环境监测器监测得到的环境信息。
可选地，所述路灯的灯头上还设置有照明控制器，所述照明控制器通过所述第二网关设备与所述第一网关设备连接，用于根据所述云数据平台下发的指令控制所述路灯的明暗状态以及调节所述路灯的亮度。
可选地，所述路灯上还设置有视频监控设备，所述视频监控设备通过所述第二网关设备与所述第一网关设备连接，用于将监控获得的视频录像上传至所述云数据平台。
可选地，所述第二网关设备无线连接有井盖检测器，所述第二网关设备用于接收所述井盖检测器发送的井盖状态并将所述井盖状态经所述第一网关设备上传至所述云数据平台，所述井盖状态包括井盖倾斜和井盖移动。
本发明中在原有路灯的基础上设置了可拆卸的数据采集装置和包括有第二网关设备的控制器，还布设了和多个路灯上的第二网关设备连接的第一网关设备，通过第一网关设备将多个第二网关设备所传输的数据上传到云数据平台上，使得可以在原有的路灯基础上布设可联网的数据采集装置和控制器后即可实现路灯有效联网管理并提高智能化程度，无需重新铺设新的联网路灯，节省了改造成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例提供的一种基于路灯的智慧城市物联网系统的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
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。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种基于路灯的智慧城市物联网系统的结构示意图。本发明实施例提供的一种基于路灯的智慧城市物联网系统，包括：
数据采集装置1、控制器2、第一网关设备3和云数据平台4，数据采集装置1和控制器2均可拆卸地设置于路灯5上；控制器2包括处理器21和第二网关设备22，处理器21分别与数据采集装置1和第二网关设备22连接，用于获取数据采集装置1采集的数据并传输至第二网关设备22，第二网关设备22与第一网关设备3无线连接，用于将数据发送至第一网关设备3。其中，处理器21和第二网关设备22均由电源控制器232供电。第一网关设备3用于接收第二网关设备22发送的数据，并将数据上传至云数据平台4；云数据平台4连接有处理终端6和/或移动终端7，用于将数据显示于处理终端6和/或移动终端7上，处理终端6可以为笔记本、电脑等终端，移动终端7可以为智能手机、平板电脑等终端。其中，第一网关设备3可以设置于路灯5周围的区域，并与一定范围内的所有路灯5上的第二网关设备22无线连接。第一网关设备3可以视作为智慧城市区域网关，而第二网关设备22则可以视作为智慧城市单灯网关。在建设本系统时，可以在原有的路灯5上安装数据采集装置1以及带有第二网关设备22的控制器2，例如在灯头51上安装数据采集装置1，在灯杆52上安装控制器2，此外，在路灯5的附近设置第一网关设备3，并建立第一网关设备3与其周围的第二网关设备22之间的连接，即可完成本系统的铺设，实现路灯5有效联网管理并提高智能化程度，无需重新铺设新的联网路灯5，节省了改造成本。
具体地，第二网关设备22与第一网关设备3之间通过ZigBee、LoRA或WIFI进行本地无线连接，第一网关设备3与云数据平台4之间通过2G网络、3G网络、4G网络、5G网络或NB-IoT进行远程无线连接。由于第一网关设备3与第二网关设备22之间时通过本地无线连接方式进行连接，而并非是运营商网络连接，节省了大量的通信成本。
数据采集装置1包括第一环境监测器11，第一环境监测器11用于监测路灯5的预置范围内的环境数据，第一环境监测器11包括可燃气体传感器、细颗粒物传感器和二氧化硫传感器，用于监测可燃气体、细颗粒物和二氧化硫的含量。数据采集装置1还可以包括交通监测器12，用于监测车辆的流量、车速和变道情况。数据采集装置1通过第二网关设备22以及第一网关设备3可以将采集到的环境信息以及交通信息上传到云数据平台4进行保存，工作人员可以通过与电脑终端或移动终端7获取具体的环境信息或交通信息。此外，路灯5的灯杆52上还可以设置有第二环境监测器13，第二环境监测器13包括一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温度传感器、湿度传感器、风向传感器、风速传感器和气压传感器，第二环境监测器13与第一网关设备3连接，用于通过第一网关设备3将监测到的环境数据发送至云数据平台4。
进一步地，路灯5的灯杆52上还设置有显示屏，显示屏均与第一环境监测器11和第二环境监测器13连接，显示屏用于显示第一环境监测器11和第二环境监测器13监测得到的环境信息。可以理解的是，除了将监测得到的环境信息上传至云数据平台4，还可以将第一环境监测器11和第二环境监测器13所监测得到的环境信息直接传输至路灯5的显示屏上，由显示屏显示路灯5上的所监测得到的环境信息，以便于行人可以获取到路灯5附近的环境信息。
进一步地，路灯5的灯头51上还可以设置有照明控制器14，照明控制器14通过第二网关设备22与第一网关设备3连接，用于根据云数据平台4下发的指令控制路灯5的明暗状态以及调节路灯5的亮度。具体地，可以在云数据平台4自动设定路灯5的明暗控制指令，在到达预置设定的时间时自动控制路灯5开启或关闭，例如，晚上六点由云数据平台4自动下发指令并通过照明控制器14控制路灯5开启，早上七点由云数据平台4自动下发指令并通过照明控制器14控制路灯5关闭。此外，还可以由云数据平台4根据第一环境监测器11、第二环境监测器13或交通监测器12所监测到的环境信息或交通信息下发亮度调节指令并通过照明控制器14控制路灯5的亮度调节。例如，当交通监测器12监测到该路灯5下的车辆、行人等较少时，可以调节该路灯5的亮度稍暗；交通监测器12监测到该路灯5下的车辆、行人等较多时，可以调节该路灯5的亮度稍亮，从而节省电源。
另外，路灯5上还可以设置有视频监控设备15，视频监控设备15通过第二网关设备22与第一网关设备3连接，用于将监控获得的视频录像上传至云数据平台4。为了便于对井盖的状态进行监测，第二网关设备22可以无线连接有路灯5附近的井盖检测器8，第二网关设备22用于接收井盖检测器8发送的井盖状态并将井盖状态经第一网关设备3上传至云数据平台4，井盖状态包括井盖倾斜和井盖移动。当井盖检测器8检测到井盖发生倾斜或移动时，可以发送信号至第二网关设备22处，由第二网关设备22发送至第一网关设备3并上传至云数据平台4上。工作人员通过处理终端6或移动终端7连接云数据平台4后，可以收到井盖异常的提醒，以便于工作人员及时进行处理。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，包括：
数据采集装置、控制器、第一网关设备和云数据平台，所述数据采集装置和所述控制器均可拆卸地设置于路灯上；
所述控制器包括处理器和第二网关设备，所述处理器分别与所述数据采集装置和所述第二网关设备连接，用于获取所述数据采集装置采集的数据并传输至所述第二网关设备，所述第二网关设备与所述第一网关设备无线连接，用于将所述数据发送至所述第一网关设备；
所述第一网关设备用于接收所述第二网关设备发送的数据，并将所述数据上传至所述云数据平台；
所述云数据平台连接有处理终端和/或移动终端，用于将所述数据显示于所述处理终端和/或所述移动终端上。
2.根据权利要求1所述的基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，所述第二网关设备与所述第一网关设备之间通过ZigBee、LoRA或WIFI进行本地无线连接，所述第一网关设备与所述云数据平台之间通过2G网络、3G网络、4G网络、5G网络或NB-IoT进行远程无线连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，所述数据采集装置和所述第二网关设备设置于所述路灯的灯头或灯杆上，所述第一网关设备连接有多个所述第二网关设备。
4.根据权利要求1所述的基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，所述数据采集装置包括第一环境监测器，所述第一环境监测器用于监测所述路灯的预置范围内的环境数据，所述第一环境监测器包括可燃气体传感器、细颗粒物传感器和二氧化硫传感器，用于监测可燃气体、细颗粒物和二氧化硫的含量。
5.根据权利要求1所述的基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，所述数据采集装置还包括交通监测器，用于监测车辆的流量、车速和变道情况。
6.根据权利要求4所述的基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，所述路灯的灯杆上还设置有第二环境监测器，所述第二环境监测器包括一氧化碳传感器、硫化氢传感器、温度传感器、湿度传感器、风向传感器、风速传感器和气压传感器，所述第二环境监测器与所述第一网关设备连接，用于通过所述第一网关设备将监测到的环境数据发送至所述云数据平台。
7.根据权利要求6所述的基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，所述路灯的灯杆上还设置有显示屏，所述显示屏均与所述第一环境监测器和所述第二环境监测器连接，所述显示屏用于显示所述第一环境监测器和所述第二环境监测器监测得到的环境信息。
8.根据权利要求1所述的基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，所述路灯的灯头上还设置有照明控制器，所述照明控制器通过所述第二网关设备与所述第一网关设备连接，用于根据所述云数据平台下发的指令控制所述路灯的明暗状态以及调节所述路灯的亮度。
9.根据权利要求1所述的基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，所述路灯上还设置有视频监控设备，所述视频监控设备通过所述第二网关设备与所述第一网关设备连接，用于将监控获得的视频录像上传至所述云数据平台。
10.根据权利要求1所述的基于路灯的智慧城市物联网系统，其特征在于，所述第二网关设备无线连接有井盖检测器，所述第二网关设备用于接收所述井盖检测器发送的井盖状态并将所述井盖状态经所述第一网关设备上传至所述云数据平台，所述井盖状态包括井盖倾斜和井盖移动。
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