CN109688172A - 一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，包括集控端和应用端，该集控端通过有线或无线4G网络与应用端通信连接；所述集控端包括服务器控制端，该服务器控制端包含网络存储管理服务器以及分别与网络存储管理服务器通过有线或无线4G网络通信连接的视频分发服务器、LED效果控制服务器、强电控制服务器和NTP授时服务器。该技术由网络存储管理服务器统一管理视频分发服务器、LED效果控制服务器、强电控制服务器和NTP授时服务器，然后每个服务器通过网络连接具体的应用端，对应用端的LED灯具进行大规模网络组网控制；突破了小体量的限制，实现同时用于1000幢楼宇或块体的景观照明控制与管理同时满足智慧城市控制一体划设计要求。

Description

一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台
技术领域
本发明涉及城市灯光控制技术领域，尤其是一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台。
背景技术
随着城市的发展，作为城市公用设施的城市路灯照明系统对人民生活和交通安全起着非常重要的作用。对于城市公共照明系统来说，采用智能化的管理系统是实现能源节约、减少能源浪费、满足人们生活要求、实现现代化城市靓丽风景的科学解决方案。
尽管现有的城市照明智能化管理对城市灯光实现良好的管理，也存在一些不足之处。例如存在如下问题：控制体量较小，一般只能控制单栋或相邻的数栋楼宇，无法控制更多；互联功能较弱，无法远距离联网；网络播放画面延迟，无法实施大规模视频联动播放；功能拓展性差；运营成本高；系统兼容性差，无法实现对多家控制器联控等问题。
因此，上述技术问题需要解决。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，目的在于实现对城市大体量灯光的远距离网络互连的联动控制。
为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为：
一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，包括：
集控端和应用端，该集控端通过有线或无线4G网络与应用端通信连接；
其中，所述集控端包括服务器控制端，该服务器控制端包含网络存储管理服务器以及分别与网络存储管理服务器通过有线或无线4G网络通信连接的视频分发服务器、LED效果控制服务器、强电控制服务器和NTP授时服务器；其中，
网络存储管理服务器被配置为向各个服务器发送控制指令并接收各个服务器上传的数据信息；
视频分发服务器被配置为接收网络存储管理服务器传输的第一控制信号并根据该第一控制信号将预存在网络存储管理服务器的视频进行分割处理且传送至应用端进行播放；
LED效果控制服务器被配置为接收网络存储管理服务器传输的第二控制信号并将该第二控制信号传输至应用端以控制应用端进行灯光播放；
强电控制服务器被配置为接收网络存储管理服务器传输的第三控制信号并根据该第三控制信号控制所述应用端的强电开关运行状态以实现该应用端的LED灯具开关动作和效果变化；
NTP授时服务器被配置为按照一定时间间隔向所有应用端发送时间同步信号，并接收并显示应用端反馈的应用端状态信息。
进一步的，所述集控端还包括核心交换机和核心路由器，每个服务器都与所述核心交换机通信连接实现输出的交互，该核心交换机与核心路由器通信连接，所述核心路由器通过公共网络与应用端通信连接。
进一步的，网络存储管理服务器包括主控制器、主控制管理终端、主通信模块和主存储器，主控制器通过主控制管理终端实现对各个服务器和应用端的控制，主控制管理终端通过主通信模块实现控制信号和/或数据信息的传输。
进一步的，所述视频分发服务器包括一第二服务器、若干第二分控制器和若干第二通信模块；第二服务器和若干第二分控制器通过无线或有线网络连接；该第二分控制器实时侦测各应用端的状态，根据应用端的具体区域楼体结构将视频切割成适合各楼体的单个视频，并能根据需要将视频转换成兼容的格式同时将各个视频文件发往对应楼体的应用端。
进一步的，LED效果控制服务器包括第三总控制器、若干第三主控计算机、若干第三分控制器和若干第三通信模块；所述第三总控制器通过无线或有线网络与若干主控计算机连接，一个第三分控制器通过有线网络与一个对应主控计算机连接；第三总控制器控制所述若干第三主控计算机的运行，若干第三主控计算机的控制信息或数据信息通过若干第三通信模块对应传输。
进一步的，每个第三主控计算机包括任务控制模块、遥控模块以及开关灯时间管理模块；其中，
所述任务控制模块被配置为用于灯光效果的编辑、存储和上传；
所述遥控模块被配置为通过数据指令对应用端的各LED灯具进行开关动作和效果变化。
进一步的，所述强电控制服务器包含第四总控制器、若干第四分控制器和若干第四通信模块；所述第四总控制器通过无线或有线网络与若干第四分控制器连接；该第四总控制器控制所述若干第四分控制器的运行，其中每一个第四分控制器的控制信号或数据信息通过一个对应第四通信模块传输。
进一步的，所述第四总控制器包括第四遥控模块、第四遥测模块和第四遥信模块；所述第四遥控模块被配置为对通过数据指令强制应用端的各LED灯具进行开关动作；所述第四遥测模块被配置为遥测该强电控制服务器和应用端的各设备的电压、电流以及设备运行状态；第四遥信模块被配置为采集并传送强电控制服务器和应用端的设备的各种保护和开关量信息。
本发明的有益效果是：
本发明一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，包括集控端和应用端，该集控端通过有线或无线4G网络与应用端通信连接；其中，所述集控端包括服务器控制端，该服务器控制端包含网络存储管理服务器以及分别与网络存储管理服务器通过有线或无线4G网络通信连接的视频分发服务器、LED效果控制服务器、强电控制服务器和NTP授时服务器。该技术由网络存储管理服务器统一管理视频分发服务器、LED效果控制服务器、强电控制服务器和NTP授时服务器，然后每个服务器通过网络连接具体的应用端，对应用端的LED灯具进行大规模网络组网控制。
该技术实现超大体量城市LED灯具的控制。以城市为单元的城市景观应用终端的互联网控制系统，突破了小体量的限制，实现同时用于1000幢楼宇或块体的景观照明控制与管理。同时实现智慧城市控制一体划设计；本城市景观应用终端的互联网控制系统，以互联网的思维通过系统集成来实现大网络架构下的精细化集成管控，通过采用整体布局策略，搭建网络存储管理服务器及各项目夜景照明网络体系及分控中心，从物联网、大数据、资源共享、深度感知等最终需求考量，将夜景照明等各类别子项集成至整体智慧城市环网内；将所有关联的控制子项统一集成起来，便于开展远程精细化控制，也易于远程维护管理。
附图说明
图1为一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台；
图2为一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台的网络布置示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1至附图2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的一部分实施例，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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，包括集控端1和应用端2，该集控端1通过有线或无线4G网络与应用端2通信连接；其中，所述集控端1包括服务器控制端11，该服务器控制端11包含网络存储管理服务器111以及分别与网络存储管理服务器111通过有线或无线4G网络通信连接的视频分发服务器112、LED效果控制服务器113、强电控制服务器114和NTP授时服务器115。本技术通过网络存储管理服务器111实现对整个互联网控制系统的各个部分进行控制以及数据存储，实现一体化控制。
其中，本实施例中所述的应用端2可以包括多个子应用端，每个子应用端可以对应一个栋建筑的LED灯集群，即一个子应用端可以控制一栋建筑的所有灯具，当然也可以定义一个子应用端控制两栋或多栋建筑的LED灯具。每个子应用端可以包括有LED分控器，该LED分控器通过网络接收设备与强电控制模块连接实现强电开关控制，另外该LED分控器还能与灯具连接实现灯光的控制。在本实施例中，所述的应用端2可以包括有1000个子应用端，用于对楼宇建筑的LED灯具进行大规模控制。
具体的，网络存储管理服务器111被配置为向各个服务器发送控制指令并接收各个服务器上传的数据信息。该网络存储管理服务器111起到统筹管理以及存储数据的作用，即实现对该互联网控制系统的统一管理。
在本实施例中，网络存储管理服务器111包括主控制器、主控制管理终端、主通信模块和主存储器，主控制器通过主控制管理终端实现对各个服务器和应用端2的控制，主控制管理终端通过主通信模块实现控制信号和/或数据信息的传输。具体的，通过操作主控管理终端实现控制指令的输入，即该主控管理终端具有一个操作界面，根据输入的控制指令，所述主控制器控制所述主通信模块向其他服务器或应用端2发送控制指令。另外，在本方案中所述的主存储器用于存储整个互联网控制系统需要的数据信息，例如存储各个服务器上传的数据信息。
在本实施例中，视频分发服务器112被配置为接收网络存储管理服务器111传输的第一控制信号并根据该第一控制信号将预存在网络存储管理服务器111的视频进行分割处理且传送至应用端2进行播放。该视频分发服务器112主要用于根据指令将视频分割为多份。当然，在本实施例中，所述视频分发服务器112采用公知技术实现视频的分发，该视频分发服务器通过运行视频分发软件实现。更为详细的，该视频分发服务器112包括一第二服务器、若干第二分控制器和若干第二通信模块；第二服务器和若干第二分控制器通过无线或有线网络连接；该第二分控制器实时侦测各应用端2的状态，根据应用端2的具体区域楼体结构将视频切割成适合各楼体的单个视频，并能根据需要将视频转换成兼容的格式同时将各个视频文件发往对应楼体的应用端2。即在本技术方案中，第二服务器控制每个第二分控制器运行视频分发程序(公知程序)，在运行时第二分控制器实时监测第二服务器发送的指令，当接收到指令的时候则向应用端发送控制信号，实现对应用端的控制。同时该第二分控制器能够根据该第二服务器发送的关机、重启命令实现远程关机、重启。该视频分发服务器112能够根据接收远程上传或变更的视频文档，将楼宇建筑灯光作为表演和灯光秀载体，视频播放画面顺畅，突破了小体量的限制。
其中，LED效果控制服务器113被配置为接收网络存储管理服务器111传输的第二控制信号并将该第二控制信号传输至应用端2以控制应用端2进行灯光播放；该LED效果控制服务器113根据第二控制信号向应用端2发送具体的工作控制信号，即应用端2接收具体的控制指令的时候能够控制具体的应用端2的灯具按照设定发光。
LED效果控制服务器113包括第三总控制器、若干第三主控计算机、若干第三分控制器和若干第三通信模块；所述第三总控制器通过无线或有线网络与若干主控计算机连接，一个第三分控制器通过有线网络与一个对应主控计算机连接；第三总控制器控制所述若干第三主控计算机的运行，若干第三主控计算机的控制信息或数据信息通过若干第三通信模块对应传输。
具体的，每个第三主控计算机包括任务控制模块、遥控模块以及开关灯时间管理模块；所述任务控制模块被配置为用于灯光效果的编辑和存储；所述遥控模块被配置为通过数据指令对应用端2的各LED灯具进行开关动作和效果变化。
即该LED效果控制服务器113具有多组LED控制服务子系统，每一组LED控制服务子系统包括有一个主控计算机、一个第三分控制器和一个第三通信模块。每一组LED控制服务子系统能过对应用端2中的一组LED灯组进行控制，这样一个LED效果控制服务器113实现多组LED灯的控制。例如一组LED灯组设置在一栋建筑上，则可以同时控制多栋建筑的LED灯光。即通过该技术灯光效果远程控制可达1000个单体(建筑、桥梁、轮船、景观、音乐同步等)，所有单体通过网络传输控制其效果变化，对于整个项目来说形成一完整的画面，通过网络控制到单幢楼宇，直到控制110万盏灯具的每个颜色通道，同时编辑节日、平常、庆典、电子烟花等效果模式。
在本实施例中，应用端2的所有强电开关通过强电控制服务器114进行控制。该强电控制服务器114被配置为接收网络存储管理服务器111传输的第三控制信号并根据该第三控制信号控制所述应用端2的强电开关运行状态以实现该应用端2的LED灯具开关动作和效果变化。所述强电控制服务器114包含第四总控制器、若干第四分控制器和若干第四通信模块；所述第四总控制器通过无线或有线网络与若干第四分控制器连接；该第四总控制器控制所述若干第四分控制器的运行，其中每一个第四分控制器的控制信号或数据信息通过一个对应第四通信模块传输。即在本实施例中，强电控制服务器114具有多路并列的子强电控制支路，每个子强电控制支路都能与应用端2的一个LED组进行通信连接以实现对该LED组的灯光控制。
详细的，所述第四总控制器包括第四遥控模块、第四遥测模块和第四遥信模块；所述第四遥控模块被配置为对通过数据指令强制应用端2的各LED灯具进行开关动作；所述第四遥测模块被配置为遥测该强电控制服务器114和应用端2的各设备的电压、电流以及设备运行状态；第四遥信模块被配置为采集并传送强电控制服务器114和应用端2的设备的各种保护和开关量信息。
另外，本技术方案中，利用了3S技术，将GPS、RS、GIS技术有机结合，利用GPS获取楼体节点位置，利用RS技术获取应用端的实时状态，将这些信息汇入GIS系统进行分析，可实现在线的连接，对节点进行实时的处理，便于进行城市夜景照明规划和管理，特别是可将夜景照明扩展到移动节点。3S系统包括总控制器，若干控制模块和通信模块。总控制器通过无线或有线网络与控制模块连接。总控制器控制所有控制模块的运行，对控制模块的控制信息或数据信息通过通信模块传输。总控制器安装GIS服务系统，该系统接收GPS和RS遥感信息，与GIS信息进行匹配，形成实时和一体化模型。
为了实现时钟的同步，本实施例中包括了NTP授时服务器115。该NTP授时服务器115被配置为按照一定时间间隔向所有应用端2发送时间同步信号，并接收并显示应用端2反馈的应用端状态信息。具体的，在本实施例中，所述的NTP授时服务器115可以采用公知技术实现。通过该NTP授时服务器115实现各个LED播放和视频播放等的同步进行。具体，该NTP授时服务器115能根据实际数据量的大小进行最精确的5分钟一次统一授时。
另外，需要说明的是，由于本技术方案实现大量的LED灯组的统一控制，所述集控端1还包括核心交换机12和核心路由器13，每个服务器都与所述核心交换机12通信连接实现输出的交互，该核心交换机12与核心路由器13通信连接，所述核心路由器13通过公共网络与应用端2通信连接。通过该方案实现多类型城市景观应用终端的互联网控制系统的大规模网络处理。
总的来说，本发明的技术方案通过布置大规模互联网架构来实现，具体参见图2，该图为本发明的互联网控制系统的网络架构示意图。该图中的右侧为集控端1，该集控端1包括服务器控制端11、核心交换机12和核心路由器13。其中服务器控制端11包括上述的网络存储管理服务器111、视频分发服务器112、LED效果控制服务器113、强电控制服务器114和NTP授时服务器115。图中的左侧和下方为都是应用端2，其中左侧为通过无线4G网络连接的架构示意图，下方为通过专线网络连接的架构示意图。该应用端2包括弱点控制终端和强电控制终端以及其他控制终端，具体可以根据应用端2的使用范围确定。通过该网络分布设计，能够实现大量的LED灯集群控制。
本发明的技术方案中，由网络存储管理服务器统一管理视频分发服务器、LED效果控制服务器、强电控制服务器和NTP授时服务器，然后每个服务器通过网络连接具体的应用端，对应用端的LED灯具进行大规模网络组网控制；也可以实现远程上传或变更视频文档，所有系统均远程管理，将楼宇建筑灯光作为表演和灯光秀载体，视频播放画面顺畅，突破了小体量的限制，单一集控中心实现用于1000幢楼宇或块体的景观照明控制与管理同时满足智慧城市控制一体划设计要求。同时可将每个城市的单一集控中心再进行管理分区，做到全国一个数据中心对于所有城市夜景进行管理，如“厉害了，我的国”或“地球一小时”类似活动，整体一次完成，为未来城市夜景管理和运营打下基础，与智慧城市作完美无缝联接。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，其特征在于，包括：
集控端(1)和应用端(2)，该集控端(1)通过有线或无线4G网络与应用端(2)通信连接；
其中，所述集控端(1)包括服务器控制端(11)，该服务器控制端(11)包含网络存储管理服务器(111)以及分别与网络存储管理服务器(111)通过有线或无线4G网络通信连接的视频分发服务器(112)、LED效果控制服务器(113)、强电控制服务器(114)和NTP授时服务器(115)；其中，
网络存储管理服务器(111)被配置为向各个服务器发送控制指令并接收各个服务器上传的数据信息；
视频分发服务器(112)被配置为接收网络存储管理服务器(111)传输的第一控制信号并根据该第一控制信号将预存在网络存储管理服务器(111)的视频进行分割处理且传送至应用端(2)进行播放；
LED效果控制服务器(113)被配置为接收网络存储管理服务器(111)传输的第二控制信号并将该第二控制信号传输至应用端(2)以控制应用端(2)进行灯光播放；
强电控制服务器(114)被配置为接收网络存储管理服务器(111)传输的第三控制信号并根据该第三控制信号控制所述应用端(2)的强电开关运行状态以实现该应用端(2)的LED灯具开关动作和效果变化；
NTP授时服务器(115)被配置为按照一定时间间隔向所有应用端(2)发送时间同步信号，并接收并显示应用端(2)反馈的应用端状态信息。
2.如权利要求1所述的一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，其特征在于：
所述集控端(1)还包括核心交换机(12)和核心路由器(13)，每个服务器都与所述核心交换机(12)通信连接实现输出的交互，该核心交换机(12)与核心路由器(13)通信连接，所述核心路由器(13)通过公共网络与应用端(2)通信连接。
3.如权利要求1所述的一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，其特征在于：
网络存储管理服务器(111)包括主控制器、主控制管理终端、主通信模块和主存储器，主控制器通过主控制管理终端实现对各个服务器和应用端(2)的控制，主控制管理终端通过主通信模块实现控制信号和/或数据信息的传输。
4.如权利要求1所述的一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，其特征在于：
所述视频分发服务器(112)包括一第二服务器、若干第二分控制器和若干第二通信模块；第二服务器和若干第二分控制器通过无线或有线网络连接；该第二分控制器实时侦测各应用端(2)的状态，根据应用端(2)的具体区域楼体结构将视频切割成适合各楼体的单个视频，并能根据需要将视频转换成兼容的格式同时将各个视频文件发往对应楼体的应用端(2)。
5.如权利要求1所述的一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，其特征在于：
LED效果控制服务器(113)包括第三总控制器、若干第三主控计算机、若干第三分控制器和若干第三通信模块；所述第三总控制器通过无线或有线网络与若干主控计算机连接，一个第三分控制器通过有线网络与一个对应主控计算机连接；第三总控制器控制所述若干第三主控计算机的运行，若干第三主控计算机的控制信息或数据信息通过若干第三通信模块对应传输。
6.如权利要求5所述的一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，其特征在于：
每个第三主控计算机包括任务控制模块、遥控模块以及开关灯时间管理模块；其中，
所述任务控制模块被配置为用于灯光效果的编辑、存储和上传；
所述遥控模块被配置为通过数据指令对应用端(2)的各LED灯具进行开关动作和效果变化。
7.如权利要求1所述的一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，其特征在于：
所述强电控制服务器(114)包含第四总控制器、若干第四分控制器和若干第四通信模块；所述第四总控制器通过无线或有线网络与若干第四分控制器连接；该第四总控制器控制所述若干第四分控制器的运行，其中每一个第四分控制器的控制信号或数据信息通过一个对应第四通信模块传输。
8.如权利要求7所述的一种超大规模城市景观应用终端的互联网控制系统平台，其特征在于：
所述第四总控制器包括第四遥控模块、第四遥测模块和第四遥信模块；所述第四遥控模块被配置为对通过数据指令强制应用端(2)的各LED灯具进行开关动作和效果变化；所述第四遥测模块被配置为遥测该强电控制服务器(114)和应用端(2)的各设备的电压、电流以及设备运行状态；第四遥信模块被配置为采集并传送强电控制服务器(114)和应用端(2)的设备的各种保护和开关量信息。
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