CN111163572A - 一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法及其系统，旨在解决现有的路灯节能控制方法需要复杂的设备安装，不具有可行性的技术问题。该方法包括以下步骤：从实时气象数据库上获得路段区域的天气、季节信息，并实时获取所述路段区域的环境照度；根据所述天气、所述季节信息设置所述路段区域的正常照明时段，根据所述环境照度实时调节所述路灯的正常工作电压；进入预设节能照明时段时，从实时交通监控数据库中获得每一路段的车流量信息；当所述路段的车流量信息小于预设阀值时，开启路灯节能工作模式，使得所述路段的路灯具有一节能工作电压。

Description

一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法及其系统

技术领域

本发明涉及领域公共节能技术领域，尤其涉及一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法及其系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，各个城市的道路交通明显得到了改善，道路照明质量要求也越来越高，路灯照明设施规模越来越大，数量也越来越多，这对改善各地区的投资环境,促进经济快速发展，方便群众生活、美化城市起了很大作用，但伴随而来的是能耗大幅度提高，特别是近年来能源价格不断大幅度提升，城市照明的电能耗费逐渐成为各地政府部门的一大经济负担；此外，很多城市的路灯都是长夜灯，午夜12点后，道路上行人寥寥无几，即便是北京、上海、广州、深圳这样的繁华都市，凌晨2点以后，道路上也已罕见行人、车辆。从这一时段直至清晨6点路灯熄灭，在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。国内绝大部分的城市和地区几乎都采用路灯隔盏关灯的节能方法，其弊病不仅导致了路面照度分布不均，给治安及交通安全埋下了隐患，而且不能避免后半夜电网电压的升高(供电电压因用电负荷减少而升高15％左右)而导致设备过度发热，既缩短了灯源寿命，又增加了维护费用，因此不能称做是真正意义上的节能。

为了实现路灯节能，现有的技术方案大致可以分为“采用节能控制技术”和“更换新型照明灯具”两条路线。前者主要是在不更换原有高压钠灯的前提下，通过加装节能控制设备，实现对路灯电压、功率、照度的调节，达到节能的目的；而后者则是采取新型照明技术，通过更换比高压钠灯更加节能的照明灯具来实现路灯节能，其中最为典型的就是更换为LED路灯。或者，将把“采用节能控制技术”和“更换新型照明灯具”两条路线结合、互补。既可以在不更换原有高压钠灯等传统照明灯具的路段，又可以在采用LED新型灯具的路段都提高更佳的节能效果。

采用节能控制技术，一般是通过节能控制器根据节能控制方案调节路灯的工作电压，如根据不同的时间，在路灯上安装环境照度传感器、声音传感器以及红外传感器等来获得路灯周围环境中是否有车辆、行人，从而调节路灯的照度，到达节能的效果。但是，现有的各种技能控制方案，要么针对每一个路灯单独设置，安装维护成本高昂，没有实际运用价值。要么在雨雪、雾霾、沙尘暴等天气变化时，节能控制失效。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法及其系统，旨在解决现有的路灯节能控制方法需要复杂的设备安装来实现，不具有可行性的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法，该方法包括以下步骤：

从实时气象数据库上获得路段区域的天气、季节信息，并实时获取所述路段区域的环境照度；

根据所述天气、所述季节信息设置所述路段区域的正常照明时段，根据所述环境照度实时调节所述路灯的正常工作电压；

进入预设节能照明时段时，从实时交通监控数据库中获得每一路段的车流量信息；

当所述路段的车流量信息小于预设阀值时，开启路灯节能工作模式，使得所述路段的路灯具有一节能工作电压。

输出功率的50％，

现有的路灯照明，一般是采用环境照度，开启阀值，日出时间、日落时间，并没有解决当环境照度低于30lx时，在雨天、雾霾、大雾等天气条件下的照明问题，是通过环境照度来实现，另外，环境照度不可能为零，星光、建筑物等等发出的光线，但是，这些光线作为路灯照明的一种补充。

通常情况下，路灯工作时间周期为晚上6点到第二天早上6点，但是由于季节变化、天气情况变化，如大雾、雾霾、沙尘暴等严重影响光线强度的恶劣天气，特别是雾霾天气，频繁影响路段区域的光线强度。

我们将路灯工作时间周期分为正常照明时间段和节能照明时间段，正常照明时间段是指无论路段区域的车辆、行人活动情况，仅仅与路段区域的实时环境照度有关，确保路段区域的良好照明。如一般城市可以设置为晚上6点到晚上11点，使得路段区域均保持良好照明。

通过天气预报系统的实时气象数据库，从而能够根据季节、天气变化情况对于路灯的工作时间周期进行调整，并且采集了各个路段区域的实时环境照度，从而能够智能化地控制各个路段区域的正常照明时间段；并且根据环境照度，可以给各个路段区域的路灯动态加载一个正常工作电压。

另外，通过实时路况查询系统或者城市交通监控系统的实时交通监控数据库能够获得每一路段区域的车流量信息，当路灯开启时，若是车流量比较大，大于预设阀值，预设阀值可以通过图像处理获得前后两辆车通过摄像头的间隔时间来获得。当车流量极少时，如午夜凌晨时，路灯就进入到节能工作模式，从而使得路段区域具有一个最低环境照度，避免将路灯完全关闭，影响行人、监控以及装饰等对照明的要求。

进一步的，对应每一天气类型分别设置一天气补偿电压，对应每一季节分别设置一季节补偿电压，根据所述天气补偿电压和所述季节补偿电压修正路灯的所述正常工作电压。

其中，不同的季节的日照时间、光线强度是不同的，一般情况下，夏季的白天时间长，夜晚时间段，每一天均会发生变化，所述季节补偿电压是一根据一年四季运行的动态补偿参数，形成一季节补偿电压曲线；也就是每一天的季节补偿电压均是不同的。对于同一城市而言，季节补偿电压曲线一般情况下是稳定不变的。

其中，天气包括晴、阴、雨、雪、雾多种类型，一般可以划分为晴、晴到多云、多云、阴、小(阵)雨、中雨、大雨、大到暴雨、雷阵雨、雨夹雪、小雪、中雪、大到暴雪、冰雹、霜冻、雾。以及还包括一些灾害性天气：

台风、暴雨、寒潮、大风、大雾、低温、霜冻、高温、冰雹、龙卷风、沙尘(扬沙、浮尘、沙尘暴)、雷暴、雪灾、滑坡、泥石流、山洪等。

每一种天气情况下，路段区域的环境照度是不同的，而且，由于天气对路灯的照明影响，因此，需要为每一种天气类型设置一天气补偿电压，当天气变化时，为了保证道路照明，需要为路灯加载天气补偿电压。

进一步的，设定所述路段区域的环境照度正常照明区间，当所述实时环境照度低于所述正常照明区间门限值时，对所述路灯加载一照度补偿电压。

进一步的，利用多个设置在道路两侧的雷达形成雷达信号网格，根据在所述路段区域内的车辆和行人与各个所述雷达之间的距离变化，获取所述车辆和行人的位置、速度以及方向信息，根据所述位置、速度和方向信息逐步调整所述车辆和行人前方的所述路灯回到所述初始工作电压。

进一步的，从所述交通监控数据库获得每一路段入口的视频信息，根据所述视频信息获得进入所述路段的车辆方位信息、车速信息，根据所述车辆方位信息和所述车速信息，逐步调整所述车辆前方的所述路灯回到所述初始工作电压。

当路灯工作在节能模式时，此时路灯的亮度仅仅保持最低的环境照度，此时，若是有车辆进过路段时，从路段的入口通过监控视频获得车辆的行驶方向、车速，从而生成路灯的即时控制方案，将车辆前方400m(可以预设)的距离处的路灯按照车辆速度依次回到正常工作电压，从而避免了干扰驾驶人员的视线。

进一步的，当开启路灯节能工作模式，设定一环境照度节能区间，调整所述节能工作电压，使得所述路段区域的环境照度在所述环境照度节能区间内。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于大数据的路灯照明节能管理系统，包括主控服务器、云端服务器、通信服务器、环境照度采集装置以及自动调压装置；

所述环境照度采集装置设置在每一路段区域，实时获得所述路段区域的环境照度数据，通过所述通信服务器将所述路段区域的环境照度数据传输到所述云端服务器；

所述云端服务器存储所述路段区域的环境照度数据，并从天气预报系统获取并存储实时气象数据库，以及从实时路况查询系统或者城市交通监控系统获取并存储实时交通监控数据库；

所述主控服务器从所述云端服务器获得所述路段区域的环境照度数据，并从所述实时气象数据库和所述实时交通监控数据库调取所述路段区域的环境信息和车流量信息；生成所述路灯的工作电压控制命令；

所述工作电压控制命令通过所述通信服务器传输到所述自动调压装置，所述自动调压装置设置在每一路段区域，驱动所述路段区域的路灯。

进一步的，所述基于大数据的路灯照明节能管理系统还包括雷达监控设备，所述雷达监控设备包括多个雷达，所述雷达设置在道路进出口位置和道路两侧位置，所述雷达形成雷达信号网格，根据在所述路段区域内的车辆和行人与各个所述雷达之间的距离变化，获取所述车辆和行人的位置、速度以及方向信息。

进一步的，所述基于大数据的路灯照明节能管理系统还包括操作终端，通过所述操作终端设置所述路段区域的正常照明时段、节能照明时段、车流量阀值；以及实时查询所述路段区域的路灯工作电压。

进一步的，所述自动调压装置包括调压器、旁路开关、补偿电容以及控制器单元，配电网输出的高电压经降压变压器后与所述自动调压装置，每一相分别连接一所述调压器，所述调压器的输出端与所述路灯连接，所述旁路开关和所述补偿电容与所述调压器并联，所述控制器单元控制调压以及控制所述补偿电容的投切组数。

进一步的，所述控制器单元包括单片机、电压采集模块、电流采集模块、电压调节模块、无功补偿模块以及通讯模块；所述单片机与所述电压采集模块、所述电流采集模块、所述电压调节模块、所述无功补偿模块和所述通信模块电性连接；所述电压采集模块和所述电流采集模块用于采集所述调压器输入端和输出端的电压信号和电流信号，所述单片机根据所述输入端和所述输出端的电压信号，通过所述电压调节模块调整所述调压器输出端的电压；所述单片机根据所述电压信号和所述电流信号获得功率因数，所述无功补偿模块根据所述功率因数投切电容；所述通信模块与所述通信服务器进行数据交互。

本发明提出的基于大数据的路灯照明节能管理的方法及其系统，利用了现有的天气预报系统的实时气象数据库以及城市交通监控系统的实时交通监控数据库获得环境信息、车流量信息，结合实时的路段环境照度，从而整合了路段区域的多种实时参数信息，通过大数据处理理念，综合获得路灯照明节能控制方案，包括根据多种数据获得路灯的工作时间周期，即时开启路灯照明，路灯的初始工作电压，自动进入节能工作模式，实现对于路灯工作电压的无级调压，最终，实现路灯照明的智能化节能控制，而且无需安装复杂的路段区域监控设备，通过大数据集成处理，实现了路灯照明的动态节能控制。

附图说明

图1为本发明实施例的第一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法流程框图；

图2为本发明实施例的第二种基于大数据的路灯照明节能管理的方法流程框图；

图3为本发明实施例的一种基于大数据的路灯照明节能管理系统结构框图；

图4为本发明实施例的雷达监测设备安装示意图；

图5为本发明实施例涉及的雷达监测设备工作原理示意图；

图6为本发明实施例的自动调压装置原理结构示意图；

图7为本发明实施例的自动调压装置的控制器单元结构示意图；

图8为本发明实施例的无级调压器驱动电路原理图；

图9为本发明实施例的无级调压器继电器控制电路原理图；

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。

实施例1

如图1所示，本发明第一实施例提出了一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法，该方法包括以下步骤：

S101、从实时气象数据库上获得路段区域的天气、季节信息，并实时获取所述路段区域的环境照度；

S102、根据所述天气、所述季节信息设置所述路段区域的正常照明时段，根据所述环境照度实时调节所述路灯的正常工作电压；

S103、进入预设节能照明时段时，从实时交通监控数据库中获得每一路段的车流量信息；

S104、当所述路段的车流量信息小于预设阀值时，开启路灯节能工作模式，使得所述路段的路灯具有一节能工作电压。

通常情况下，路灯工作时间周期为晚上6点到第二天早上6点，但是由于季节变化、天气情况变化，如大雾、雾霾、沙尘暴等严重影响光线强度的恶劣天气，特别是雾霾天气，频繁影响路段区域的光线强度。

我们将路灯工作时间周期分为正常照明时间段和节能照明时间段，正常照明时间段是指无论路段区域的车辆、行人活动情况，仅仅与路段区域的实时环境照度有关，确保路段区域的良好照明。如一般城市可以设置为晚上6点到晚上11点，使得路段区域均保持良好照明。

通过天气预报系统的实时气象数据库，从而能够根据季节、天气变化情况对于路灯的工作时间周期进行调整，并且采集了各个路段区域的实时环境照度，从而能够智能化地控制各个路段区域的路灯正常照明时间段；并且根据环境照度，可以给各个路段区域的路灯动态加载一个正常工作电压。

另外，通过实时路况查询系统或者城市交通监控系统的实时交通监控数据库能够获得每一路段区域的车流量信息，当路灯开启时，若是车流量比较大，大于预设阀值，预设阀值可以通过图像处理获得前后两辆车通过摄像头的间隔时间来获得。当车流量极少时，如午夜凌晨时，路灯就进入到节能照明模式，从而使得路段区域具有一个最低环境照度，避免将路灯完全关闭，影响行人、监控以及装饰等对照明的要求。

其中，对应每一天气类型分别设置一天气补偿电压，对应每一季节分别设置一季节补偿电压，根据所述天气补偿电压和所述季节补偿电压修正路段的所述正常工作电压。

其中，不同的季节的日照时间、光线强度是不同的，一般情况下，夏季的白天时间长，夜晚时间段，每一天均会发生变化，所述季节补偿电压是一根据一年四季运行的动态补偿参数，形成一季节补偿电压曲线；也就是每一天的季节补偿电压均是不同的。对于同一城市而言，季节补偿电压曲线一般情况下是稳定不变的。

其中，天气包括晴、阴、雨、雪、雾多种类型，一般可以划分为晴、晴到多云、多云、阴、小(阵)雨、中雨、大雨、大到暴雨、雷阵雨、雨夹雪、小雪、中雪、大到暴雪、冰雹、霜冻、雾。以及还包括一些灾害性天气：

台风、暴雨、寒潮、大风、大雾、低温、霜冻、高温、冰雹、龙卷风、沙尘(扬沙、浮尘、沙尘暴)、雷暴、雪灾、滑坡、泥石流、山洪等。

每一种天气情况下，路段区域的环境照度是不同的，而且，由于天气对路灯的照明影响，因此，需要为每一种天气类型设置一天气补偿电压，当天气变化时，为了保证道路照明，需要为路灯加载天气补偿电压。

其中，设定所述路段区域的环境照度正常照明区间，当所述实时环境照度低于所述正常照明区间门限值时，对所述路灯加载一照度补偿电压。

如图2所示，本发明第一实施例提出了第二种基于大数据的路灯照明节能管理的方法，该方法包括以下步骤：

S201、从实时气象数据库上获得路段区域的天气、季节信息，并实时获取所述路段区域的环境照度；

S202、根据所述天气、所述季节信息设置所述路段区域的正常照明时段，根据所述环境照度实时调节所述路灯的正常工作电压；

S203、进入预设节能照明时段时，从实时交通监控数据库中获得每一路段的车流量信息；

S204、当所述路段的车流量信息小于预设阀值时，开启路灯节能工作模式，使得所述路段的路灯具有一节能工作电压。

S205、利用多个设置在道路两侧的雷达形成雷达信号网格，根据在所述路段区域内的车辆和行人与各个所述雷达之间的距离变化，获取所述车辆和行人的位置、速度以及方向信息，根据所述位置、速度和方向信息逐步调整所述车辆和行人前方的所述路灯回到所述初始工作电压。

或者，从所述交通监控数据库获得每一路段入口的视频信息，根据所述视频信息获得进入所述路段的车辆方位信息、车速信息，根据所述车辆方位信息和所述车速信息，逐步调整所述车辆前方的所述路灯回到所述正常工作电压。

当路灯工作在节能模式时，此时路灯的亮度仅仅保持最低的环境照度，此时，若是有车辆进过路段时，从路段的入口通过监控视频获得车辆的行驶方向、车速，从而生成路灯的即时控制方案，将车辆前方400m(可以预设)的距离处的路灯按照车辆速度依次回到正常工作电压，从而避免了干扰驾驶人员的视线。

其中，当开启路灯节能工作模式，设定一环境照度节能区间，调整所述节能工作电压，使得所述路段区域的环境照度在所述环境照度节能区间内。

实施例2

此外，为实现上述目的，如图3所示，本发明还提出一种基于大数据的路灯照明节能管理系统，包括主控服务器、云端服务器、通信服务器、环境照度采集装置以及自动调压装置；

所述环境照度采集装置设置在每一路段区域，实时获得所述路段区域的环境照度数据，通过所述通信服务器将所述路段区域的环境照度数据传输到所述云端服务器；

所述云端服务器存储所述路段区域的环境照度数据，并从天气预报系统获取并存储实时气象数据库，以及从实时路况查询系统或者城市交通监控系统获取并存储实时交通监控数据库；

所述主控服务器从所述云端服务器获得所述路段区域的环境照度数据，并从所述实时气象数据库和所述实时交通监控数据库调取所述路段区域的环境信息和车流量信息；生成所述路灯的工作电压控制命令；

所述工作电压控制命令通过所述通信服务器传输到所述自动调压装置，所述自动调压装置设置在每一路段区域，驱动所述路段区域的路灯。

如图4、5所示，所述基于大数据的路灯照明节能管理系统还包括雷达监控设备，所述雷达监控设备包括多个雷达，所述雷达设置在道路进出口位置和道路两侧位置，所述雷达形成雷达信号网格，根据在所述路段区域内的车辆和行人与各个所述雷达之间的距离变化，获取所述车辆和行人的位置、速度以及方向信息。

具体的，在道路的进出口位置和道路两侧位置分别设置有雷达R001-R006，每一个雷达之间可以进行信号交互，雷达R001-R006分别向四周发出雷达波，根据多普勒效应原理，当道路中的车辆和行人在道路上行驶时候，进入到雷达波的范围时，会产生反射雷达波，从而能够得到每一个雷达与车辆和行人之间的距离变化，根据多个距离变化值，可以计算获得车辆和行人的位置、速度以及方向信息。这些雷达可以调用现有的雷达测速仪的雷达，也可以是另外进行安装。

其中，所述基于大数据的路灯照明节能管理系统还包括操作终端，通过所述操作终端设置所述路段区域的正常照明时段、节能照明时段、车流量阀值；以及实时查询所述路段区域的路灯工作电压。

如图6所示，所述自动调压装置包括调压器、旁路开关、补偿电容以及控制器单元，配电网输出的高电压经降压变压器后与所述自动调压装置，每一相分别连接一所述调压器，所述调压器的输出端与所述路灯连接，所述旁路开关和所述补偿电容与所述调压器并联，所述控制器单元控制调压以及控制所述补偿电容的投切组数。

如图7所示，所述控制器单元包括单片机、电压采集模块、电流采集模块、电压调节模块、无功补偿模块以及通讯模块；所述单片机与所述电压采集模块、所述电流采集模块、所述电压调节模块、所述无功补偿模块和所述通信模块电性连接；所述电压采集模块和所述电流采集模块用于采集所述调压器输入端和输出端的电压信号和电流信号，所述单片机根据所述输入端和所述输出端的电压信号，通过所述电压调节模块调整所述调压器输出端的电压；所述单片机根据所述电压信号和所述电流信号获得功率因数，所述无功补偿模块根据所述功率因数投切电容；所述通信模块与所述通信服务器进行数据交互。

其中所述电压调节模块利用电压互感器将高压信号转换成低压小信号，电流采集模块利用电流互感器将大电流转换成小电流信号，然后接入运算放大器进行放大，由单片机内部ADC采集。电压调节模块的动作主要依靠采集到的输入、输出电压值，然后根据电压低升压、电压高降压的控制要求，控制继电器接通，从而控制电机带动电刷进行调压动作。无功补偿模块的电容投切是利用继电器的通断来实现。

其中，所述控制器单元还包括保护功能模块，根据采集到的电压、电流、温度信号来确定是否需要启动保护装置。当出现过电压、过电流后，自动断开主电路，保护装置、保护灯具，当出现欠电压、装置本身出现过电压时，系统自动切换到旁路功能。另外装置本身带有RTC时钟，能够准确的计时，做到精确准时的控制。

优选地，单片机是控制器选用Ateml公司AVR RISC结构的高性能、低功耗CMOS微处理器AVR Mega128L单片机。

优选地，调压器是无级电动调压器，可以实现无级调压，调压精度高，方便操作控制，具有损耗小、效率高、漏磁小、噪音低、瞬间过载能力强、无波形崎变等优点。无级电动调压器是采用硅钢片环铁芯组成，其上绕一单压绕组，若干装在刷架上的碳刷在弹簧压力作用下与线圈的磨化表面紧密配合，电机带动碳刷在线圈磨光面上滑动而进行电压调整；如需自动调压，可预先设置一个电压(可在调整范围内任意设置一个固定点)值，由电位器调整到所需电压点，通过外置电压表观察设定电压值，电压值设定后，调压器会自动调节至所设定电压，如果外界电压有波动，它也可自动调节稳定电压，调压器本身配备电压表、电流表，实时监控用电设备的运行状况。

电磁无级调压器设置有二次保护电路，当碳刷温度过高，自动切换到旁路状态。

如图7所示，路灯的工作电压超出设定范围，单片机发出调压指令，经光耦控制继电器动作，继而控制电机转动进行调压动作。KH1、KH2是限位开关，保护碳刷不会因越位而损坏。当K1动作接通电源，K2不动作时，电机正向转动，带动碳刷向上移动，进行升压；当K1不动作，K2动作接通电源时，电机反向转动，带动碳刷向下移动，进行降压。

如图8、9所示，调压器电机是利用继电器的通断来控制转动，改变电机转向的。选用的是两个带有常开常闭触点继电器，通过两个继电器的常开常闭触点的配合，来确定电机的旋转方向，从而实现降压、升压动作。一路继电器控光耦起到隔离作用，二极管D1为续流保护作用。

其中，补偿电容的选择由额定电压、运行温度、过压、过流保护等因素决定。电容器从电源切除后一定要保证电容剩余电压降至10％额定电压才允许再次投入。

补偿电容器并联在调压器的一次侧，共有8组补偿电容器，其中有6组是分补电容器，2组共补电容器。分补电容器则是每相并联两组，电容器一端接A相，另一端接N相，A、B、CH相共6组。共补电容器则是两组星型接法电容器，分别接在H相电源上，共6只电容器。所有补偿电容共用一个总的补偿开关，分补电容器上每一只电容器上都串有继电器作为开关器件。无功补偿方式也是利用继电器的动作来投切补偿电容。通过采集的数据经过计算得出功率因数，根据功率因数值来确定补偿容量。控制器发出补偿指令，光耦接通，然后驱动继电器动作，光耦可以实现光电隔离，减小干扰，另外，补偿电容内部带有放电电阻。

本发明提出的基于大数据的路灯照明节能管理的方法及其系统，利用了现有的天气预报系统的实时气象数据库以及城市交通监控系统的实时交通监控数据库获得环境信息、车流量信息，结合实时的路段环境照度，从而整合了路段区域的多种实时参数信息，通过大数据处理理念，综合获得路灯照明节能控制方案，包括根据多种数据获得路灯的工作时间周期，即时开启路灯照明，路灯的初始工作电压，自动进入节能工作模式，实现对于路灯工作电压的无级调压，最终，实现路灯照明的智能化节能控制，而且无需安装复杂的路段区域监控设备，通过大数据集成处理，实现了路灯照明的动态节能控制。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

从实时气象数据库上获得路段区域的天气、季节信息，并实时获取所述路段区域的环境照度；

根据所述天气、所述季节信息设置所述路段区域的正常照明时段，根据所述环境照度实时调节所述路灯的正常工作电压；

进入预设节能照明时段时，从实时交通监控数据库中获得每一路段的车流量信息；

当所述路段的车流量信息小于预设阀值时，开启路灯节能工作模式，使得所述路段的路灯具有一节能工作电压。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

利用多个设置在道路两侧的雷达形成雷达信号网格，根据在所述路段区域内的车辆和行人与各个所述雷达之间的距离变化，获取所述车辆和行人的位置、速度以及方向信息，根据所述位置、速度和方向信息逐步调整所述车辆和行人前方的所述路灯回到所述初始工作电压；

或者，从所述交通监控数据库获得每一路段入口的视频信息，根据所述视频信息获得进入所述路段的车辆方位信息、车速信息，根据所述车辆方位信息和所述车速信息，逐步调整所述车辆前方的所述路灯回到所述正常工作电压。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当开启路灯节能工作模式，设定一环境照度节能区间，调整所述节能工作电压，使得所述路段区域的环境照度在所述环境照度节能区间内。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

对应每一天气类型分别设置一天气补偿电压，对应每一季节分别设置一季节补偿电压，根据所述天气补偿电压和所述季节补偿电压修正路灯的所述正常工作电压。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的路灯照明节能管理的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

设定所述路段区域的环境照度正常照明区间，当所述实时环境照度低于所述正常照明区间门限值时，对所述路灯加载一照度补偿电压。

6.一种基于大数据的路灯照明节能管理系统，其特征在于，包括主控服务器、云端服务器、通信服务器、环境照度采集装置以及自动调压装置；

所述环境照度采集装置设置在每一路段区域，实时获得所述路段区域的环境照度数据，通过所述通信服务器将所述路段区域的环境照度数据传输到所述云端服务器；

所述云端服务器存储所述路段区域的环境照度数据，并从天气预报系统获取并存储实时气象数据库，以及从实时路况查询系统或者城市交通监控系统获取并存储实时交通监控数据库；

所述主控服务器从所述云端服务器获得所述路段区域的环境照度数据，并从所述实时气象数据库和所述实时交通监控数据库调取所述路段区域的环境信息和车流量信息；生成所述路灯的工作电压控制命令；

所述工作电压控制命令通过所述通信服务器传输到所述自动调压装置，所述自动调压装置设置在每一路段区域，驱动所述路段区域的路灯。

7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的路灯照明节能管理系统，其特征在于，所述系统还包括操作终端，通过所述操作终端设置所述路段区域的正常照明时段、节能照明时段、车流量阀值；以及实时查询所述路段区域的路灯工作电压。

8.根据权利要求6所述的一种基于大数据的路灯照明节能管理系统，其特征在于，所述自动调压装置包括调压器、旁路开关、补偿电容以及控制器单元，配电网输出的高电压经降压变压器后与所述自动调压装置，每一相分别连接一所述调压器，所述调压器的输出端与所述路灯连接，所述旁路开关和所述补偿电容与所述调压器并联，所述控制器单元控制调压以及控制所述补偿电容的投切组数。

9.根据权利要求8所述的一种基于大数据的路灯照明节能管理系统，其特征在于，所述控制器单元包括单片机、电压采集模块、电流采集模块、电压调节模块、无功补偿模块以及通讯模块；所述单片机与所述电压采集模块、所述电流采集模块、所述电压调节模块、所述无功补偿模块和所述通信模块电性连接；所述电压采集模块和所述电流采集模块用于采集所述调压器输入端和输出端的电压信号和电流信号，所述单片机根据所述输入端和所述输出端的电压信号，通过所述电压调节模块调整所述调压器输出端的电压；所述单片机根据所述电压信号和所述电流信号获得功率因数，所述无功补偿模块根据所述功率因数投切电容；所述通信模块与所述通信服务器进行数据交互。

10.根据权利要求9所述的一种基于大数据的路灯照明节能管理系统，其特征在于，所述控制器单元还包括保护功能模块，根据采集到的电压、电流、温度信号来确定是否需要启动保护装置。

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