CN110225637B - 一种物联网照明管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路灯管理技术领域，具体涉及一种物联网照明管理系统，包括多个控制子系统，控制子系统位于不同区域的照明网络中，控制子系统间进行无线通信；控制子系统包括检测模块、控制模块、通断模块和通信模块，检测模块用于检测照明网络中的照明光线强度，控制模块获取照明光线强度，当照明光线强度表示照明网络关闭照明时，控制模块控制通信模块向相邻控制子系统发送关闭信号，当该相邻控制子系统中照明光线强度表示照明网络打开照明时，该打开照明的控制子系统中的控制模块根据关闭信号控制通断模块断开照明网络的照明。本发明避免因开关故障的路灯关闭滞后或手动关闭路灯时忘记时浪费电力资源。

Description

一种物联网照明管理系统

技术领域

本发明涉及路灯管理技术领域，具体涉及一种物联网照明管理系统。

背景技术

近几年路灯和景观灯数量迅速增长，城市照明控制的自动化水平增长很慢，目前亮化管理都采用的是传统模式。照明网络中包括多个照明用的路灯，照明网络普遍通过定时开关进行开关灯，到时间就开灯或关灯，不管夜间有人和没人都是足额功率照明，而且定时开关出现问题时部分区域的路灯会长时间处于打开状态，十分浪费电力资源。在夜深人静时，路上行人很少，并不需要太高的照明强度，否则就浪费了大量的电能。

相关技术中，在照明网络中设置光照传感器，通过环境亮度来打开和关闭路灯，由于不同地理区域和不同天气情况下，在同一时间段内环境的亮度是不同时，所以造成了不同路段的路灯打开和关闭时间不同，增加了路灯耗能的控制难度。

对照明产品维护主要靠人工巡检，由于照明装置数量巨大，就需要花费很大的人力和财力，巡检一遍所有照明装置需要大量时间，即使照明装置出现问题，也不能做到及时维修，给夜间行人安全带来一定的影响。

发明内容

本发明意在提供一种物联网照明管理系统，以解决开关路灯的时间不同造成电力资源浪费的问题。

本方案中的物联网照明管理系统，包括多个控制子系统，所述控制子系统位于不同区域的照明网络中，所述控制子系统间进行无线通信；

所述控制子系统包括检测模块、控制模块、通断模块和通信模块，所述检测模块用于检测照明网络中的照明光线强度，所述控制模块获取照明光线强度，当照明光线强度表示照明网络关闭照明时，所述控制模块控制通信模块向相邻控制子系统发送关闭信号，当该相邻控制子系统中照明光线强度表示照明网络打开照明时，该打开照明的控制子系统中的控制模块根据关闭信号控制通断模块断开照明网络的照明。

本方案的有益效果是：

通过检测模块检测照明光线强度，以此来表征照明网络中的路灯是否处于打开状态，当某一个控制子系统中的路灯已经关闭时，该控制子系统中的控制模块通过通信模块向其他相邻控制子系统发送关闭信号，当其他相邻控制子系统中照明光线强度表示打开照明时，让其他相邻控制子系统的控制模块根据关闭信号控制通断模块断开照明网络，通过多个控制子系统相互间的监督，让不同区域照明网络在不同天气情况下都能及时关闭，避免因开关故障的路灯关闭滞后或手动关闭路灯时忘记时浪费电力资源。

进一步，所述控制子系统还包括复位模块，所述复位模块用于检测照明网络中打开照明的开灯信号，所述控制模块获取开灯信号，所述控制模块根据开灯信号控制通断模块打开照明网络的照明。

在通过通断模块关闭照明网络的照明后，由复位模块检测打开照明的开灯信号，让控制模块根据开灯信号让通断模块复位，防止通断模块未及时复位造成的开灯滞后情况。

进一步，还包括巡查子系统，所述控制模块在获取开灯信号后获取检测模块的照明光线强度，当照明光线强度小于光线阈值时，所述控制模块向巡查子系统发送故障信息。

在检测到照明网络的开灯信号后，在打开照明网络的路灯时根据照明光线强度来判断路灯是否损坏，无需依赖人为巡检或者其他结构检测，提高巡检路灯是否损坏的及时性，同时节省人力和成本。

进一步，所述巡查子系统包括无线模块、处理模块和数据库模块，所述无线模块用于接收故障信息，所述故障信息包括位置信息，所述处理模块获取故障信息存储至数据库模块中。

将巡检到的路灯的故障信息进行存储，提高路灯的故障信息的集中程度。

进一步，所述巡查子系统还包括规划模块，所述规划模块用于将故障信息中的位置信息规划成一条维修路径，所述处理模块获取数据库模块中故障信息的故障数量，所述处理模块在故障数量大于数量阈值时获取规划模块的维修路径。

将路灯的故障信息集中后集成维修路径，集中对路灯进行维修，减少维修时浪费的人力和成本。

进一步，所述控制子系统还包括漫反射模块，所述控制模块获取照明网络中关闭照明的初始关闭信号的初始关闭时间，所述控制模块获取照明网络中关闭照明的实际关闭信号的实际关闭时间，所述控制模块将实际关闭时间与初始关闭时间相减得到关闭结果，所述控制模块在关闭结果为负时控制漫反射模块对已有光线进行漫反射。

通过对比实际关闭时间和初始关闭时间，由此判断控制子系统是否在预定关闭路灯之前提前关闭了路灯，此时通过漫反射模块对已有光线进行漫反射，已有光线可以是过往车辆的车灯光线，增加一定的光线。

进一步，所述漫反射模块包括软质的漫反射片和动力机构，所述漫反射片边沿中固设有钢性支撑件，所述漫反射片位于同一条对角线上的两个角间连接有抽绳，所述抽绳抽出的端部固设在动力机构上，所述动力机构能够卷绕抽绳。

在不需要漫反射时，通过动力机构能够让抽绳卷住漫反射片，并在需要时打开漫反射片，避免漫反射片在不使用时积累灰尘而影响漫反射。

进一步，所述漫反射片为防水反射片。

漫反射片能够防水，能够保证在雨天也能使用，适用性更强。

进一步，所述通断模块为继电器。

在控制照明网络打开或关闭时，更灵敏快速。

进一步，所述控制子系统通过太阳能供电模块进行工作供电。

无需使用市政供电能源，太阳能清洁能再生，太阳能供电更环保节能。

附图说明

图1为本发明物联网照明管理系统实施例一的原理框图；

图2为本发明物联网照明管理系统实施例一的示意性框图；

图3为本发明物联网照明管理系统实施例二中漫反射模块的立体结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：灯杆1、反射片2、动力机构3、输出轴4、抽绳5。

实施例一

物联网照明管理系统，如图1和图2所示：包括多个控制子系统，控制子系统位于不同区域的照明网络中，每个照明网络中具有多个照明用的路灯，照明网络可以区域进行划分，照明网络为现有结构，在此不再赘述，控制子系统间进行无线通信，控制子系统间的无线通信以4G通信协议进行。

控制子系统包括检测模块、控制模块、通断模块、通信模块、复位模块和太阳能供电模块。

其中：

检测模块用于检测照明网络中的照明光线强度，针对同一个控制子系统中的路灯可以设置多个检测模块，以让检测模块检测所有路灯处的照明光线强度，避免只检测某个路灯处的照明光线强度因路灯损坏而失误，检查模块可用现有的光照传感器，例如HA2003，检测模块位于路灯灯光的下方，控制模块获取照明光线强度，控制模块可用现有的C8051F120单片机芯片，当照明光线强度表示照明网络关闭照明时，即在路灯关闭时检测到的自然光线值，控制模块控制通信模块向相邻控制子系统发送关闭信号，通信模块可用现有ME906型号的4G模块，当该相邻控制子系统中照明光线强度表示照明网络打开照明时，即相邻控制子系统中检测模块检测到的照明光线强度为自然光线加上路灯光线，该打开照明的控制子系统中的控制模块根据关闭信号控制通断模块断开照明网络的照明，通断模块为继电器，继电器为现有的常开继电器。

复位模块用于检测照明网络中打开照明的开灯信号，复位模块可以是现有的开关三极管，控制模块获取开灯信号，开灯信号即可是开关三极管的导通信号，控制模块根据开灯信号控制通断模块打开照明网络的照明。

说明：打开照明是指打开路灯，关闭照明是指关闭路灯。

控制子系统通过太阳能供电模块进行工作供电，太阳能供电模块包括光伏电池单元，光伏电池单元位安装在路灯的灯杆1上，太阳能供电技术为现有技术，在此不再赘述。

还包括巡查子系统，控制模块在获取开灯信号后获取检测模块的照明光线强度，当照明光线强度小于光线阈值时，光线阈值为夜间路灯未打开时的光照强度值，控制模块向巡查子系统发送故障信息，巡查子系统包括无线模块、处理模块、数据库模块和规划模块，无线模块用于接收故障信息，无线模块可用现有ME906型号的4G模块，故障信息包括路灯的位置信息，位置信息可以是具体的地理坐标，处理模块获取故障信息存储至数据库模块中，处理模块可用现有I7-620M型号的处理芯片，数据库模块可通过现有的Oracle软件搭建数据库，规划模块用于将故障信息中的位置信息规划成一条维修路径，规划模块根据位置信息中的地理坐标进行维修路径规划，将相隔较近的两个地理坐标连成一条路线，所有的位置信息连成一条路径，处理模块获取数据库模块中故障信息的故障数量，所述处理模块在故障数量大于数量阈值时获取规划模块的维修路径。

具体实施过程如下：

在对照明网络进行管理时，各个控制子系统中的检测模块检测各自的照明光线强度，当任一控制子系统中的照明光线强度表示照明网络关闭时，即该控制子系统中的路灯已关闭，该控制子系统中的控制模块通过弹性模块向相邻控制子系统发送关闭信号，当相邻控制子系统中照明光线强度表示打开照明时，即相邻控制子系统中的路灯未关闭，相邻控制子系统中的控制模块控制通断模块断开照明网络，由已经关闭照明的控制子系统触发相邻控制子系统关闭照明，达到了相邻照明网络间相互监督的目的，避免因工作人员疏忽忘记关闭、因为检测的光线达不到关闭照明的要求及故障等而关闭滞后，让不同区域照明网络在不同天气情况下都能及时关闭，避免因开关故障的路灯关闭滞后或手动关闭路灯时忘记时浪费电力资源。

在通过通断模块断开照明后，由复位模块检测照明网络中打开照明的开灯信号，控制模块获取复位模块中的开灯信号，控制模块根据开灯信号控制通断模块打开以供照明网络开灯进行照明，防止通断模块未及时复位造成的开灯滞后情况。

在复位模块检测到开灯信号后，控制模块根据开灯信号获取检测模块检测的照明光线强度，若路灯损坏了，照明光线强度会小于光线阈值，控制模块通过通信模块向巡查子系统发送故障信息，巡查子系统通过无线模块接收故障信息，由处理模块将故障信息存储至存储模块中，并由规划模块将故障信息中的位置信息规划成一条维修路径，当存储模块中存储的工作信息达到一定的数量时，处理模块获取的故障信息的故障数量大于数量阈值，处理模块获取维修路径用于路灯的维修，将路灯的故障信息集中后集成维修路径，集中对路灯进行维修，减少维修时浪费的人力和成本。

实施例二

与实施例一的区别是，如图3所示，控制子系统还包括漫反射模块和定时模块，控制模块获取照明网络中关闭照明的初始关闭信号的初始关闭时间，控制模块获取照明网络中关闭照明的实际关闭信号的实际关闭时间，控制模块将实际关闭时间与初始关闭时间相减得到关闭结果，控制模块在关闭结果为负时控制漫反射模块对已有光线进行漫反射，漫反射模块包括软质的漫反射片2和动力机构3，漫反射片2包裹在路灯的灯杆1上，漫反射片2通过螺钉固定在灯杆1上，漫反射片2平铺时成长方形，螺钉位于漫反射片2的中心位置处，即螺钉位于漫反射片2平铺时两条对角线的交叉位置处，漫反射片2边沿中嵌入有钢性支撑件，漫反射片2为防水反射片2，钢性支撑件可用现有的卷尺尺带，漫反射片2位于同一条对角线上的两个角间捆绑有抽绳5，抽绳5让漫反射片2包裹在路灯灯杆1上，抽绳5抽出的端部粘接在动力机构3上，动力机构3可用现有的微型电机，微型电机可在正转时卷绕抽绳5，微型电机可在反转时退出抽绳5，例如ASLONG品牌的JGA16-030型号的微型直流减速电机，动力机构3能够卷绕抽绳5，抽绳5粘接在电机的输出轴4上，初始情况下，抽绳5卷绕在电机的输出轴4上，定时模块用于对漫反射模块的漫反射时长进行定时，漫反射时长为提前关闭路灯时间至初始关闭时间的时长，定时模块在定时完成后向控制模块发送复位信号，控制模块根据复位信号控制动力机构3再次卷绕抽绳5，方便漫反射片2的复位。

在各个照明网络关闭照明时，即关闭路灯时，控制模块获取照明网络的初始关闭时间和实际关闭时间，初始关闭时间为照明网络内预先设定的关闭时间，例如照明网络采用定时开关时的关闭时间：早上七点，例如照明网络预定的人工关闭时间：早上七点，例如照明网络在的光照强度达到一定时的关闭时间：早上七点，实际关闭时间为照明网络中多个控制子系统相互监督后的实际关闭时间，例如某个区域因预先设定的关闭时间故障延迟了路灯关闭，经过本实施例二的照明管理系统干预后，实际关闭时间发生了变化；例如人为提前关闭了某个区域的照明网络，经过本实施例二照明管理系统干预后，其他相邻区域也会提前关闭路灯；例如使用光照强度来关闭照明网络，若某个区域比较向阳容易接收到日出后的阳光，光照强度大，该向阳区域在没有本实施例二照明管理系统干预下会提前关闭照明，而部分背阴的区域接收到阳光时间较晚，该背阴区域在没有本实施例二照明管理系统干预下可能会较晚关闭照明，在本实施例二的照明管理系统干预后，因具有提前关闭照明(关闭路灯)的区域，所以相邻区域中路灯也会提前关闭。

本实施例二通过控制模块将实际关闭时间与初始关闭时间相减得到关闭结果，控制模块在关闭结果为负时控制动力机构3转动，动力机构3转动时退出抽绳5，让钢性支撑件撑开漫反射片2，漫反射片2对已有光线进行漫反射，此时通过漫反射模块对已有光线进行漫反射，已有光线可以是过往车辆的车灯光线，增加一定的光线，保持提前关闭路灯的区域具有一定的光线，不影响区域内人和车辆的出行。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种物联网照明管理系统，其特征在于：包括多个控制子系统，所述控制子系统位于不同区域的照明网络中，所述控制子系统间进行无线通信；

所述控制子系统包括检测模块、控制模块、通断模块和通信模块，所述检测模块用于检测照明网络中的照明光线强度，所述控制模块获取照明光线强度，当照明光线强度表示照明网络关闭照明时，所述控制模块控制通信模块向相邻控制子系统发送关闭信号，当该相邻控制子系统中照明光线强度表示照明网络打开照明时，该打开照明的控制子系统中的控制模块根据关闭信号控制通断模块断开照明网络的照明；

所述控制子系统还包括漫反射模块，所述控制模块获取照明网络中关闭照明的初始关闭信号的初始关闭时间，所述控制模块获取照明网络中关闭照明的实际关闭信号的实际关闭时间，实际关闭时间为照明网络中多个控制子系统相互监督后的实际关闭时间，所述控制模块将实际关闭时间与初始关闭时间相减得到关闭结果，所述控制模块在关闭结果为负时控制漫反射模块对已有光线进行漫反射。

2.根据权利要求1所述的物联网照明管理系统，其特征在于：所述控制子系统还包括复位模块，所述复位模块用于检测照明网络中打开照明的开灯信号，所述控制模块获取开灯信号，所述控制模块根据开灯信号控制通断模块打开照明网络的照明。

3.根据权利要求2所述的物联网照明管理系统，其特征在于：还包括巡查子系统，所述控制模块在获取开灯信号后获取检测模块的照明光线强度，当照明光线强度小于光线阈值时，所述控制模块向巡查子系统发送故障信息。

4.根据权利要求3所述的物联网照明管理系统，其特征在于：所述巡查子系统包括无线模块、处理模块和数据库模块，所述无线模块用于接收故障信息，所述故障信息包括位置信息，所述处理模块获取故障信息存储至数据库模块中。

5.根据权利要求4所述的物联网照明管理系统，其特征在于：所述巡查子系统还包括规划模块，所述规划模块用于将故障信息中的位置信息规划成一条维修路径，所述处理模块获取数据库模块中故障信息的故障数量，所述处理模块在故障数量大于数量阈值时获取规划模块的维修路径。

6.根据权利要求1所述的物联网照明管理系统，其特征在于：所述漫反射模块包括软质的漫反射片和动力机构，所述漫反射片边沿中固设有钢性支撑件，所述漫反射片位于同一条对角线上的两个角间连接有抽绳，所述抽绳抽出的端部固设在动力机构上，所述动力机构能够卷绕抽绳。

7.根据权利要求6所述的物联网照明管理系统，其特征在于：所述漫反射片为防水反射片。

8.根据权利要求1所述的物联网照明管理系统，其特征在于：所述通断模块为继电器。

9.根据权利要求1所述的物联网照明管理系统，其特征在于：所述控制子系统通过太阳能供电模块进行工作供电。

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