CN111787669A - 一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统 - Google Patents

一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，该技术方案将若干激光射灯逐一承载于多个驱动器上，并在驱动器朝向与地面光点位置坐标之间建立对照关系；在此基础上，预先采集路面照片，在其上定义全部坐标点及其位置，在系统运行过程中，将采集的当前路面图像与上述路面照片叠加，从而使全部坐标点及位置被标定至当前路面图像上，基于这种原理，当路面出现地坑等突发障碍物时，可由管理员从当前路面图像上圈定障碍物位置；选定的坐标点被分配至不同的驱动器，根据每个驱动器所分配到的坐标点，查表得到各驱动器的倾角朝向，再开启其上的激光射灯，从而在地面上环绕着障碍物形成光斑，具有直观、鲜明的提示功能，以降低事故的发生率。

Description

一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统
技术领域
本发明涉及市政照明技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统。
背景技术
路灯是为道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的各类灯具。智慧路灯是指通过应用先进、高效、可靠的电力线载波通信技术和无线GPRS/CDMA通信技术等，实现对路灯的远程集中控制与管理的路灯，智慧路灯具有根据车流量自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，能够大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。
物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。
得益于物联网多样化的探测手段以及系统化的管理能力，适用于对路灯照明系统进行统筹管理。应用城市传感器、电力线载波/ZIGBEE通信技术和无线GPRS/CDMA通信技术等，将城市中的路灯串联起来，形成物联网，实现对路灯的远程集中控制与管理，具有根据车流量、时间、天气情况等条件设定方案自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能。与常规路灯相比，基于物联网技术的智慧路灯已经取得了突出的技术进步，但在功能层面仍有待完善。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，以解决常规智慧路灯在功能层面有待完善的技术问题。
为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，包括照明灯，照度传感器，激光射灯，驱动器，PLC控制器，无线通信模块，图像采集器，服务器；
其中，照度传感器测定当前照度数据，经无线通信模块传输至服务器，服务器将当前照度数据与预先设定的标准照度数据比对，根据比对结果形成控制指令，经无线通信模块发送至照明灯的控制电路；
激光射灯有若干个，驱动器有若干个，每个激光射灯承载于一个驱动器上，若干驱动器由PLC控制器控制；在PLC控制器中存储有驱动器倾角与地面光点坐标之间的对照表；
服务器中预先存储标记有全部坐标点的路面照片；图像采集器采集路面图像，所述路面图像经无线通信模块发送至服务器，所述服务器对来自无线通信模块的路面图像进行存储，同时，将标记有全部坐标点的路面照片与所述路面图像进行叠加，赋予所述路面图像以全部坐标点位置；
响应用户操作，服务器将从路面图像上选定的坐标点经无线通信模块发送至PLC控制器，PLC控制器将坐标点分配至驱动器，每个驱动器对应一个坐标点；PLC控制器以所述对照表为依据，根据各驱动器所分配到的坐标点，确定其倾角，同时启动其上的激光射灯。
作为优选，赋予所述路面图像以全部坐标点后，所述全部坐标点分别以像素标示在所述路面图像上。
作为优选，所述路面图像上传至云端；所述响应用户操作，包括：接入云端的若干用户分别从路面图像上划定坐标点，所划定的坐标点构成封闭图形，服务器接收来自若干用户的、带有封闭图形的路面图像，确定若干封闭图形的交集区域，在所述路面图像上标记该交集区域，以该交集区域的边缘坐标作为选定的坐标点。
作为优选，PLC控制器接收到选定的坐标点后，统计选定的坐标点总数；当选定的坐标点数大于驱动器总数，但小于驱动器总数的2倍时，随机忽略坐标点，直至剩余的坐标点数量等于驱动器总数为止；当选定的坐标点数大于驱动器总数的2倍时，先间隔忽略坐标点，再重新统计剩余的坐标点总数。
作为优选，驱动器倾角与地面光点坐标之间的对照表，是在安装调试环节由人工逐一标定、录入的。
作为优选，所述路面照片由图像采集器预先采集，所述图像采集器的位置、角度保持固定。
作为优选，接收来自照度传感器的照度数据后，服务器对来自相邻路灯的照度传感器的照度数据进行比对，当差值大于预设值时，标定照度数据值较小的照度传感器的位置，并进行报警。
作为优选，还包括扬声器和视频监控探头，所述扬声器和视频监控探头分别设置于路灯灯杆上。
作为优选，还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器分别与服务器通信。
作为优选，还包括声级计，所述声级计设置于路灯灯杆上。
本发明提供了一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，该技术方案在不改变太阳能路灯既有功能的前提下，基于射灯及其定位系统，实现了精确的光斑指示功能。具体来看，本发明将若干激光射灯逐一承载于多个驱动器上，并在驱动器朝向与地面光点位置坐标之间建立对照关系；在此基础上，预先采集路面照片，在其上定义全部坐标点及其位置，在系统运行过程中，将采集的当前路面图像与上述路面照片叠加，从而使全部坐标点及其位置被标定至当前路面图像上，基于这种原理，当路面出现地坑等突发障碍物时，可由管理员从当前路面图像上圈定障碍物位置；圈定的障碍物位置(即选定的坐标点)被回传至PLC控制器，进而将坐标点被分配至不同的驱动器，根据每个驱动器所分配到的坐标点，查表得到各驱动器的倾角朝向，再开启其上的激光射灯，从而在地面上环绕着障碍物形成光斑，具有直观、鲜明的提示功能，以降低事故的发生率。
此外，基于以上系统构造，还可利用激光射灯在地面投射字迹或简要符号，所投射的图像不仅可自由定制，而且可精准标定位置，与常规的显示屏完全不同。
在优选技术方案中，可将当前路面图像上传至云端，使用户也可反馈路障情况，对于来自大量用户的反馈，通过确定图形交集的方式得到最终选定的坐标点，反馈信息更加可靠。
附图说明
图1是本发明的逻辑原理图。
具体实施方式
以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
实施例1
一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，包括照明灯，照度传感器，激光射灯，驱动器，PLC控制器，无线通信模块，图像采集器，服务器；
其中，照度传感器测定当前照度数据，经无线通信模块传输至服务器，服务器将当前照度数据与预先设定的标准照度数据比对，根据比对结果形成控制指令，经无线通信模块发送至照明灯的控制电路；
激光射灯有若干个，驱动器有若干个，每个激光射灯承载于一个驱动器上，若干驱动器由PLC控制器控制；在PLC控制器中存储有驱动器倾角与地面光点坐标之间的对照表；
服务器中预先存储标记有全部坐标点的路面照片；图像采集器采集路面图像，所述路面图像经无线通信模块发送至服务器，所述服务器对来自无线通信模块的路面图像进行存储，同时，将标记有全部坐标点的路面照片与所述路面图像进行叠加，赋予所述路面图像以全部坐标点位置；
响应用户操作，服务器将从路面图像上选定的坐标点经无线通信模块发送至PLC控制器，PLC控制器将坐标点分配至驱动器，每个驱动器对应一个坐标点；PLC控制器以所述对照表为依据，根据各驱动器所分配到的坐标点，确定其倾角，同时启动其上的激光射灯。
其中，赋予所述路面图像以全部坐标点后，所述全部坐标点分别以像素标示在所述路面图像上。
所述路面图像上传至云端；所述响应用户操作，包括：接入云端的若干用户分别从路面图像上划定坐标点，所划定的坐标点构成封闭图形，服务器接收来自若干用户的、带有封闭图形的路面图像，确定若干封闭图形的交集区域，在所述路面图像上标记该交集区域，以该交集区域的边缘坐标作为选定的坐标点。
PLC控制器接收到选定的坐标点后，统计选定的坐标点总数；当选定的坐标点数大于驱动器总数，但小于驱动器总数的2倍时，随机忽略坐标点，直至剩余的坐标点数量等于驱动器总数为止；当选定的坐标点数大于驱动器总数的2倍时，先间隔忽略坐标点，再重新统计剩余的坐标点总数。
驱动器倾角与地面光点坐标之间的对照表，是在安装调试环节由人工逐一标定、录入的。
所述路面照片由图像采集器预先采集，所述图像采集器的位置、角度保持固定。
接收来自照度传感器的照度数据后，服务器对来自相邻路灯的照度传感器的照度数据进行比对，当差值大于预设值时，标定照度数据值较小的照度传感器的位置，并进行报警。
还包括扬声器和视频监控探头，所述扬声器和视频监控探头分别设置于路灯灯杆上。
还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器分别与服务器通信。
还包括声级计，所述声级计设置于路灯灯杆上。
实施例2
一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，包括照明灯，照度传感器，激光射灯，驱动器，PLC控制器，无线通信模块，图像采集器，服务器；
其中，照度传感器测定当前照度数据，经无线通信模块传输至服务器，服务器将当前照度数据与预先设定的标准照度数据比对，根据比对结果形成控制指令，经无线通信模块发送至照明灯的控制电路；
激光射灯有若干个，驱动器有若干个，每个激光射灯承载于一个驱动器上，若干驱动器由PLC控制器控制；在PLC控制器中存储有驱动器倾角与地面光点坐标之间的对照表；
服务器中预先存储标记有全部坐标点的路面照片；图像采集器采集路面图像，所述路面图像经无线通信模块发送至服务器，所述服务器对来自无线通信模块的路面图像进行存储，同时，将标记有全部坐标点的路面照片与所述路面图像进行叠加，赋予所述路面图像以全部坐标点位置；
响应用户操作，服务器将从路面图像上选定的坐标点经无线通信模块发送至PLC控制器，PLC控制器将坐标点分配至驱动器，每个驱动器对应一个坐标点；PLC控制器以所述对照表为依据，根据各驱动器所分配到的坐标点，确定其倾角，同时启动其上的激光射灯。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于包括照明灯，照度传感器，激光射灯，驱动器，PLC控制器，无线通信模块，图像采集器，服务器；
其中，照度传感器测定当前照度数据，经无线通信模块传输至服务器，服务器将当前照度数据与预先设定的标准照度数据比对，根据比对结果形成控制指令，经无线通信模块发送至照明灯的控制电路；
激光射灯有若干个，驱动器有若干个，每个激光射灯承载于一个驱动器上，若干驱动器由PLC控制器控制；在PLC控制器中存储有驱动器倾角与地面光点坐标之间的对照表；
服务器中预先存储标记有全部坐标点的路面照片；图像采集器采集路面图像，所述路面图像经无线通信模块发送至服务器，所述服务器对来自无线通信模块的路面图像进行存储，同时，将标记有全部坐标点的路面照片与所述路面图像进行叠加，赋予所述路面图像以全部坐标点位置；
响应用户操作，服务器将从路面图像上选定的坐标点经无线通信模块发送至PLC控制器，PLC控制器将坐标点分配至驱动器，每个驱动器对应一个坐标点；PLC控制器以所述对照表为依据，根据各驱动器所分配到的坐标点，确定其倾角，同时启动其上的激光射灯。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于，赋予所述路面图像以全部坐标点后，所述全部坐标点分别以像素标示在所述路面图像上。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于，所述路面图像上传至云端；所述响应用户操作，包括：接入云端的若干用户分别从路面图像上划定坐标点，所划定的坐标点构成封闭图形，服务器接收来自若干用户的、带有封闭图形的路面图像，确定若干封闭图形的交集区域，在所述路面图像上标记该交集区域，以该交集区域的边缘坐标作为选定的坐标点。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于，PLC控制器接收到选定的坐标点后，统计选定的坐标点总数；当选定的坐标点数大于驱动器总数，但小于驱动器总数的2倍时，随机忽略坐标点，直至剩余的坐标点数量等于驱动器总数为止；当选定的坐标点数大于驱动器总数的2倍时，先间隔忽略坐标点，再重新统计剩余的坐标点总数。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于，驱动器倾角与地面光点坐标之间的对照表，是在安装调试环节由人工逐一标定、录入的。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于，所述路面照片由图像采集器预先采集，所述图像采集器的位置、角度保持固定。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于，接收来自照度传感器的照度数据后，服务器对来自相邻路灯的照度传感器的照度数据进行比对，当差值大于预设值时，标定照度数据值较小的照度传感器的位置，并进行报警。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于，还包括扬声器和视频监控探头，所述扬声器和视频监控探头分别设置于路灯灯杆上。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于，还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器分别与服务器通信。
10.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的太阳能路灯管理系统，其特征在于还包括声级计，所述声级计设置于路灯灯杆上。
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