CN109195269A - 一种基于LoRa网络的智能照明节能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于LoRa网络的智能照明节能控制系统，包括中央服务器、管理员手机、PC终端以及LoRa网关，LoRa网关连接有多个照明控制单元；照明控制单元包括主控模块，所述主控模块连接有时钟模块、北斗定位模块、人流分析模块、光感控制模块、红外摄像模块、LoRa射频收发模块、调光控制模块、LED灯组以及电源切换模块；电源切换模块连接有高能锂电池以及市政供电接口，所述市政供电接口连接有太阳能板组件以及风力发电组件；本发明具有节省能源、节省城市空间、信息传输距离远、便于路灯亮度的远程调节基于LoRa网络的智能照明节能控制系统的优点。
Description
技术领域
本发明属于城市路灯亮度调节技术领域，具体涉及一种基于LoRa网络的智能照明节能控制系统。
背景技术
近年来，随着我国城镇化建设进程的而不断发展，城镇人口密集度越来越大，同时伴随着国民经济水平的提高，人们夜间活动日渐多，因此路灯的需求也越来愈大。然而，虽然城市的接到都设置了路灯，但是有效人员密集度不高的场所，在特定时间段人流量是相当少的，此时的路灯就不需要开到很亮的程度，同样的，对于人员流量密度较高的场所，为了面变安全事故的发生，需要对该区域进行较亮的照明，然而目前现有技术中没有合适的方式对路灯根据人员密度进行有效的调节亮度，也不能使得路灯根据周围亮度的环境条件进行自适应调节，并且路灯进行远程调节时多是通过有线的数据传输方式将远程都可控制信号传输至路灯终端对路灯进行开闭控制和亮度调节。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种节省能源、节省城市空间、信息传输距离远、便于路灯亮度的远程调节的基于LoRa网络的智能照明节能控制系统。
本发明的技术方案如下：
一种基于LoRa网络的智能照明节能控制系统，包括：
中央服务器，所述中央服务器用于进行数据存储与处理；
管理员手机，所述管理员手机与中央服务器相连，管理员手机用于发送控制指令并调取中央服务器内存储的数据；
PC终端，所述PC终端与中央服务器相连，PC终端用于发送控制指令并调取中央服务器内存储的数据；
LoRa网关，所述LoRa网关与中央服务器相连，LoRa网关用于将LoRa无线网络转换成IP网络，并且LoRa网关连接有多个照明控制单元；
所述照明控制单元包括主控模块，所述主控模块连接有时钟模块、北斗定位模块、人流分析模块、光感控制模块、红外摄像模块、LoRa射频收发模块、调光控制模块、LED灯组以及电源切换模块；
所述电源切换模块连接有高能锂电池以及市政供电接口，所述市政供电接口连接有太阳能板组件以及风力发电组件。
进一步，所述管理员手机通过4G网络或wifi无线网络与中央服务器相连。
进一步，所述红外摄像模块用于对照明单元附近的图像进行抓拍和特征提取，并将提取的信息反馈至主控模块，通过与主控模块相连的人流分析模块进行人流密度分析。
进一步，所述调光控制模块根据人流密度分析结果对LED灯组的亮度进行调节。
进一步，所述光感控制模块用于检测照明单元附近的光强度数据信息，并将检测数据信息反馈至主控模块，主控模块根据光强度检测数据信息控制LED灯组的开闭，并通过调光控制模块调节LED灯组的亮度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过LoRa无线网络实现中央服务器与照明控制单元之间控制信息和检测信息的传输，实现监测信息的远程传输，同时减少控制信号线路的敷设，有效提升城市空间利用效率；
2、本发明照明控制单元提供两路供电即高能锂电池以及市政供电，从而避免由于市政供电断电导致路灯无法正常工作，有效提高路灯的工作性能，并且为高能锂电池提供两种自发电方式，从而充分利用自然能源，有效节省资源，具有良好的节能效果；
3、本发明通过红外摄像模块与人流分析模块相配合，使得主控模块通过人流信息对LED灯组亮度进行调节，以使得只有在人员密度较大时开启将LED灯组亮度调节至较亮状态，当人员密度较小时将LED灯组亮度调节至较暗状态，从而有效提高路灯亮度的调节效率，以使其适应不同的工况环境；
4、本发明通过PC终端或者管理员手机调取中央服务器中存储的远程照明控制单元的工作状态信息，并可远程传输调节控制指令，从而有效提高路灯亮度调节的远程控制；
总之，本发明具有节省能源、节省城市空间、信息传输距离远、便于路灯亮度的远程调节的优点。
附图说明
图1为本发明的系统控制框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
如图1所示，一种基于LoRa网络的智能照明节能控制系统，包括：
中央服务器，所述中央服务器用于进行数据存储与处理；
管理员手机，所述管理员手机与中央服务器相连，管理员手机用于发送控制指令并调取中央服务器内存储的数据；
PC终端，所述PC终端与中央服务器相连，PC终端用于发送控制指令并调取中央服务器内存储的数据；
LoRa网关，所述LoRa网关与中央服务器相连，LoRa网关用于将LoRa无线网络转换成IP网络，并且LoRa网关连接有多个照明控制单元；
所述照明控制单元包括主控模块，所述主控模块连接有时钟模块、北斗定位模块、人流分析模块、光感控制模块、红外摄像模块、LoRa射频收发模块、调光控制模块、LED灯组以及电源切换模块；
所述电源切换模块连接有高能锂电池以及市政供电接口，所述市政供电接口连接有太阳能板组件以及风力发电组件。
本实施例中，所述管理员手机通过4G网络或wifi无线网络与中央服务器相连。
本实施例中，所述红外摄像模块用于对照明单元附近的图像进行抓拍和特征提取，并将提取的信息反馈至主控模块，通过与主控模块相连的人流分析模块进行人流密度分析。
本实施例中，所述调光控制模块根据人流密度分析结果对LED灯组的亮度进行调节。
本实施例中，所述光感控制模块用于检测照明单元附近的光强度数据信息，并将检测数据信息反馈至主控模块，主控模块根据光强度检测数据信息控制LED灯组的开闭，并通过调光控制模块调节LED灯组的亮度。
本发明在实施时，工作过程如下：
通过管理员手机或者PC终端设定路灯开启的时间段，例如春夏7∶30-6∶00，秋冬18∶00-6∶30，中央服务器存储设定的路灯开启时间段信息，并按着季节时间，每天定时向照明控制单元的主控模块发出开启指令，从而LED灯组通电亮起，进行照明；
一旦出现雨雪天气或者阴天，天气黑的早的情况，光感控制模块根据其检测到的照明控制单元周围的亮度情况，向主控模块发出检测信息，主控模块根据检测结果与设定的开启亮度进行比对，达到开启条件后，主控模块开启LED灯组进行照明；
在正常夜间照明的过程中，由于从傍晚到次日天亮，夜间的亮度也是逐渐发生变化，因此对于照明的需求也是不同的，此时通过光感控制模块中的光感器与调节控制模块相配合调节LED灯组的亮度；
同样的红外摄像模块与人流分析模块相配合的对LED灯组亮度进行调节，调节时，红外摄像模块实时抓取路灯周围的人流图像信息，并对图像中的人像进行特征提取，将提取出的信息反馈至主控模块，主控模块将监测信息发送至人流分析模块进行分析，人流分析模块根据红外摄像模块抓取到的单位面积内的人流数量计算出人员密度，当人员密度低于阈值时，调光控制模块将LED灯组亮度调暗，当人员密度高于阈值时，调光控制模块将LED灯组亮度调亮。
本发明通过中通过调光控制模块对LED灯组亮度进行调节时，每一次检测信息与控制信息均与北斗定位模块定位到的地理位置信息以及时间绑定后发送至中央服务器进行存储，以便管理人员进行查询和分析，统计出哪些区域为人员密集区，哪些区域在某个时间段内人员密度低等情况，从而在对路灯进行智能亮度调节的同时，对数据进行存储和统计，以便管理人员对城市路灯的集中智能管理。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于LoRa网络的智能照明节能控制系统，其特征在于，包括：
中央服务器，所述中央服务器用于进行数据存储与处理；
管理员手机，所述管理员手机与中央服务器相连，管理员手机用于发送控制指令并调取中央服务器内存储的数据；
PC终端，所述PC终端与中央服务器相连，PC终端用于发送控制指令并调取中央服务器内存储的数据；
LoRa网关，所述LoRa网关与中央服务器相连，LoRa网关用于将LoRa无线网络转换成IP网络，并且LoRa网关连接有多个照明控制单元；
所述照明控制单元包括主控模块，所述主控模块连接有时钟模块、北斗定位模块、人流分析模块、光感控制模块、红外摄像模块、LoRa射频收发模块、调光控制模块、LED灯组以及电源切换模块；
所述电源切换模块连接有高能锂电池以及市政供电接口，所述市政供电接口连接有太阳能板组件以及风力发电组件。
2.根据权利要求1所述的基于LoRa网络的智能照明节能控制系统，其特征在于：所述管理员手机通过4G网络或wifi无线网络与中央服务器相连。
3.根据权利要求1所述的基于LoRa网络的智能照明节能控制系统，其特征在于：所述红外摄像模块用于对照明单元附近的图像进行抓拍和特征提取，并将提取的信息反馈至主控模块，通过与主控模块相连的人流分析模块进行人流密度分析。
4.根据权利要求3所述的基于LoRa网络的智能照明节能控制系统，其特征在于：所述调光控制模块根据人流密度分析结果对LED灯组的亮度进行调节。
5.根据权利要求1所述的基于LoRa网络的智能照明节能控制系统，其特征在于：所述光感控制模块用于检测照明单元附近的光强度数据信息，并将检测数据信息反馈至主控模块，主控模块根据光强度检测数据信息控制LED灯组的开闭，并通过调光控制模块调节LED灯组的亮度。
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- 2018-10-21 CN CN201811227536.1A patent/CN109195269A/zh active Pending
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