CN111800925B - 基于物联网云平台的具有漏电监测功能的路灯控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网云平台的具有漏电监测功能的路灯控制器，路灯包括灯杆和照明终端，照明终端能够与配电柜连接，路灯还包括：备用电源，与照明终端相连；绝缘件，位于备用电源和灯杆之间；壳体，可拆卸地设于灯杆的外周；路灯控制器包括：第一漏电电压检测传感器，检测灯杆的漏电信息；第二漏电电压检测传感器，检测照明终端的漏电信息；通信网关，获取灯杆和照明终端的漏电信息；云服务器；控制器，分别与云服务器、通信网关、配电柜和备用电源相连。根据本发明实施例的路灯控制器不仅能够检测漏电信息，还能够根据不同的漏电情况采取不同的控制方式。

Description

基于物联网云平台的具有漏电监测功能的路灯控制器

技术领域

本发明属于电路通信技术领域，具体涉及一种基于物联网云平台的具有漏电监测功能的路灯控制器。

背景技术

在现有技术中，路灯作为城市的基础设施，分布于城市的每个角落。而万物互联是未来发展的趋势，在改造传统路灯为智慧路灯时，通常需要将原有路灯大规模拆除，浪费人力物力财力，而且还会对生活便利度造成很长时间的影响。现有的智慧路灯通常只能够获取路灯的漏电信息，无法根据漏电源头进行不同的应急处理，智能化程度低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种基于物联网云平台的具有漏电监测功能的路灯控制器，该路灯控制器不仅能够检测漏电信息，还能够根据不同的漏电情况采取不同的控制方式。

根据本发明实施例的基于物联网云平台的具有漏电监测功能的路灯控制器，路灯包括灯杆和照明终端，灯杆内布置有电力线，所述照明终端能够通过所述电力线与配电柜连接，所述路灯还包括：备用电源，所述备用电源与所述灯杆间隔开分布且能够与所述照明终端相连；绝缘件，所述绝缘件位于所述备用电源和所述灯杆之间；壳体，所述壳体为中空结构且可拆卸地设于所述灯杆的外周，所述壳体的内壁面与所述灯杆的外壁面之间间隔开分布；所述路灯控制器包括：第一漏电电压检测传感器，所述第一漏电电压检测传感器位于所述壳体和所述灯杆之间以用于检测所述灯杆的漏电信息；第二漏电电压检测传感器，所述第二漏电电压检测传感器位于所述照明终端以用于检测所述照明终端的漏电信息；通信网关，所述通信网关与所述第一漏电电压检测传感器、所述第二漏电电压检测传感器相连以获取所述灯杆和所述照明终端的漏电信息；云服务器，所述云服务器与所述通信网关相连以接收所述通信网关传回的所述漏电信息；控制器，所述控制器分别与所述云服务器、所述通信网关、所述配电柜和所述备用电源相连，所述控制器能够控制所述照明终端与所述配电柜或所述备用电源电连接，或者能够控制所述照明终端分别与所述配电柜和所述备用电源断开连接。

根据本发明实施例的路灯控制器，不仅能够实现对于路灯的漏电信息的监测，还能够快速判断漏电源头是灯杆还是照明终端。此外，根据本发明实施例的路灯控制器还能够在配电柜或者备用电源中的一个切断后，连接另一个以对照明终端进行供电，实现紧急处理，例如，在判断得出是灯杆漏电后，切断经由灯杆的电力线和照明终端之间的电连接，通过建立起照明终端与备用电源之间的电连接，实现应急照明。

根据本发明一个实施例，所述通信网关通过以太网无线/有线连接设备与所述云服务器相连接。

根据本发明一个实施例，所述的路灯控制器还包括：定位模块，所述定位模块与所述照明终端相连，所述定位模块能够获取所述照明终端的位置信息，每个所述照明终端具有唯一位置信息；通讯模块，所述通讯模块分别与所述定位模块和所述通信网关相连，所述通讯模块能够将所述照明终端的位置信息与所述灯杆和/或所述照明终端的漏电信息发送至预设距离的移动终端。

根据本发明一个实施例，所述的路灯控制器还包括：环境监测模块，所述环境监测模块与所述路灯相连以用于获取所述路灯的周围的环境信息，所述环境信息包括障碍物，所述移动终端与所述路灯之间的实际距离为绕过所述障碍物的路径的最短距离。

根据本发明一个实施例，所述路灯的数量为两个以上，一个所述路灯的通信网关与又一个所述路灯的通信网关相连以接收又一个所述路灯的漏电信息。

根据本发明一个实施例，在待控制的多个所述路灯中，设置出现漏电的路灯为参照物，与其相邻的路灯为第一优先级，与所述第一优先级的路灯相邻的路灯为第二优先级，直至第n优先级，n大于1，所述控制器包括：开关控制模块，所述开关控制模块分别与所述配电柜和所述备用电源相连；亮度调节模块，所述亮度调节模块与所述照明终端相连以调节所述照明终端的亮度，所述第一优先级的路灯的亮度大于所述第二优先级的路灯的亮度，所述第二优先级的路灯的亮度大于第三优先级的路灯的亮度，直至第n-1级优先级的路灯的亮度大于所述第n级优先级的路灯的亮度。

根据本发明一个实施例，所述通信网关包括：短距离无线通信模块，各所述路灯之间通过所述短距离无线通信模块相互通信。

根据本发明一个实施例，所述的路灯控制器还包括：地震动传感器，所述地震动传感器与所述通信网关相连，所述地震动传感器能够获取人员、车辆地面目标运动时产生的地震动信号。

根据本发明一个实施例，所述备用电源为太阳能电池。

根据本发明一个实施例，所述的路灯控制器还包括：显示屏，所述显示屏设于所述壳体的外侧且与所述控制器和所述云服务器相连以显示所述路灯的状态信息，所述状态信息包括漏电信息、检修信息、亮度信息和照明时间信息。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的路灯的结构示意图。

附图标记：

路灯100；

灯杆10；照明终端20；壳体30；第一漏电电压检测传感器40；第二漏电电压检测传感器50；显示屏60。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图具体描述根据本发明实施例的基于物联网云平台的具有漏电监测功能的路灯控制器。

如图1所示，根据本发明实施例的基于物联网云平台的具有漏电监测功能的路灯控制器，路灯100包括灯杆10和照明终端20，灯杆10内布置有电力线，照明终端20能够通过电力线与配电柜连接，路灯100还包括：备用电源、绝缘件、壳体30。路灯控制器包括：第一漏电电压检测传感器40、第二漏电电压检测传感器50、通信网关、云服务器和控制器。

具体而言，备用电源与灯杆10间隔开分布且能够与照明终端20相连，绝缘件位于备用电源和灯杆10之间，壳体30为中空结构且可拆卸地设于灯杆10的外周，壳体30的内壁面与灯杆10的外壁面之间间隔开分布，第一漏电电压检测传感器40位于壳体30和灯杆10之间以用于检测灯杆10的漏电信息，第二漏电电压检测传感器50位于照明终端20以用于检测照明终端20的漏电信息，通信网关与第一漏电电压检测传感器40、第二漏电电压检测传感器50相连以获取灯杆10和照明终端20的漏电信息，云服务器与通信网关相连以接收通信网关传回的漏电信息，控制器分别与云服务器、通信网关、配电柜和备用电源相连，控制器能够控制照明终端20与配电柜或备用电源电连接，或者能够控制照明终端20分别与配电柜和备用电源断开连接。

换言之，根据本发明实施例的路灯控制器，主要由第一漏电电压检测传感器40、第二漏电电压检测传感器50、通信网关、云服务器和控制器组成，在路灯100的灯杆10外侧可以设有壳体30，壳体30可拆卸地安装在灯杆10的外周，也就是说，在对现有的路灯100进行改造时无需大范围拆除原有的路灯100的结构，省时省力，节约成本。在壳体30内设有第一漏电电压检测传感器40，通过第一漏电电压检测传感器40可以检测灯杆10的漏电信息，在灯杆10出现漏电时，能够很快地检测到漏电，从而能够缩短控制漏电所需时长，提高安全性能。此外，在照明终端20处还可连接有第二漏电电压检测传感器50，通过第二漏电电压检测传感器50能够获取到照明终端20的漏电信息。也就是说，通过将第一漏电电压检测传感器40和第二漏电电压检测传感器50分开，能够快速辨别出是灯杆10漏电还是照明终端20漏电。

为了实现智能控制，在灯杆10和备用电源之间可设有绝缘件，照明终端20可以选择与配电柜电连接或与备用电源电连接。通过分别与第一漏电电压检测传感器40、第二漏电电压检测传感器50相连的通信网关能够获取灯杆10和照明终端20的漏电信息，并能够将获取得到的漏电信息传至云服务器。通过云服务器可以对整个区域的所有路灯100进行查看和管控。

由此，根据本发明实施例的路灯控制器，不仅能够实现对于路灯100的漏电信息的监测，还能够快速判断漏电源头是灯杆10还是照明终端20。此外，根据本发明实施例的路灯控制器还能够在配电柜或者备用电源中的一个切断后，连接另一个以对照明终端20进行供电，实现紧急处理，例如，在判断得出是灯杆10漏电后，切断经由灯杆10的电力线和照明终端20之间的电连接，通过建立起照明终端20与备用电源之间的电连接，实现应急照明。

根据本发明的一个实施例，通信网关通过以太网无线/有线连接设备与云服务器相连接，可以通过4G、5G设备进行连接。

在本发明的一些具体实施方式中，路灯控制器还包括：定位模块和通讯模块，定位模块与照明终端20相连，定位模块能够获取照明终端20的位置信息，每个照明终端20具有唯一位置信息，通讯模块分别与定位模块和通信网关相连，通讯模块能够将照明终端20的位置信息与灯杆10和/或照明终端20的漏电信息发送至预设距离的移动终端。也就是说，在路灯100发生漏电故障时，该路灯100对应的通讯模块可以将由定位模块获取的位置信息发送至预设距离内的移动终端，移动终端可以是笔记本、手机、app等，便于维修人员快速了解到发生故障的路灯100的位置。

进一步地，路灯控制器还包括环境监测模块，环境监测模块与路灯100相连以用于获取路灯100的周围的环境信息，环境信息包括障碍物，障碍物包括河流、山体和居民楼，移动终端与路灯100之间的实际距离为绕过障碍物的路径的最短距离。也就是说，通过环境监测模块可以获取到路灯100周围的建筑物、自然景观等信息，在实际操作过程中，环境检测模块可以包括GPS定位，可以通过与地图模块（地图模块可以为另外设置的模块或者设置在云端的模块）相连获得路灯100周围的环境信息，提高了环境信息的获取速率。

根据本发明的一个实施例，路灯100的数量为两个以上，一个路灯100的通信网关与又一个路灯100的通信网关相连以接收又一个路灯100的漏电信息。也就是说，一定区域内的两个路灯100之间可以相互实现通信连接，无需经由云服务器实现连接。能够在云服务器繁忙的情况下，实现区域内的路灯100互联，提高通信速度。例如，在一个路灯A发生漏电故障后，相邻的路灯B可以提高自身的照明强度；在该路灯A启用了备用电源供电时，相邻的路灯B可以获取到该信息，并调节照明强度，该照明强度要低于路灯A完全熄灭时路灯B对应的照明强度且高于路灯A修复后路灯B对应的照明强度。路灯B也可以在路灯A发生故障后，自身启动检测程序，对自身漏电情况进行自检。

可选地，在待控制的多个路灯100中，设置出现漏电的路灯100为参照物，与其相邻的路灯100为第一优先级，与第一优先级的路灯100相邻的路灯100为第二优先级，直至第n优先级，n大于1，控制器包括：开关控制模块和亮度调节模块，开关控制模块分别与配电柜和备用电源相连，亮度调节模块与照明终端20相连以调节照明终端20的亮度，第一优先级的路灯100的亮度大于第二优先级的路灯100的亮度，第二优先级的路灯100的亮度大于第三优先级的路灯100的亮度，直至第n-1级优先级的路灯100的亮度大于第n级优先级的路灯100的亮度。也就是说，当一路灯100出现漏电故障后，以该路灯100为参照物，距离参照物最近的路灯100可以设置为第一优先级的路灯100，与第一优先级最近的路灯100可以设置为第二优先级的路灯100，依次类推，直至第n级优先级的路灯100。在判断得参照物发生漏电故障后，第一优先级的路灯100的亮度提高，能够扩大第一优先级的路灯100的照射强度，缩小参照物和第一优先级的路灯100之间存在的阴影区域的范围。

根据本发明的一个实施例，通信网关包括短距离无线通信模块，各路灯100之间通过短距离无线通信模块相互通信，从而实现多个路灯100之间的互联。

在本发明的一些具体实施方式中，路灯控制器还包括地震动传感器，地震动传感器与通信网关相连，地震动传感器能够获取人员、车辆地面目标运动时产生的地震动信号，也就是说，在发生地震、车辆撞路灯100等意外情况时，通过地震动传感器能够快速获取地震动信号，并且控制器能够根据该地震动信号判断是否需要自行断开照明终端20的电连接，防止由于意外导致的灯杆10断裂，进而防止灯杆10等发生漏电。

根据本发明的一个实施例，备用电源为太阳能电池，具有来源广泛，便于实施，节约能源等优点。

在本发明的一些具体实施方式中，路灯控制器还包括显示屏60，显示屏60设于壳体30的外侧且与控制器和云服务器相连以显示路灯100的状态信息，状态信息包括漏电信息、检修信息、亮度信息和照明时间信息，显示屏60可以设置为按键输入或者触屏输出，在检修人员输入认证信息后，能够通过显示屏60快速获取路灯100的各种信息，例如上次检修时间，故障发生频率，预测故障形式，使用寿命等。

总而言之，根据本发明实施例的路灯控制器，不仅能够对路灯100的漏电信息进行快速获取，还能够区分路灯100的漏电源头，并且根据不同的漏电源头进行相应的处理，具有智能化水平高，安全性能好等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于物联网云平台的具有漏电监测功能的路灯控制器，路灯包括灯杆和照明终端，灯杆内布置有电力线，所述照明终端能够通过所述电力线与配电柜连接，其特征在于，所述路灯还包括：

备用电源，所述备用电源与所述灯杆间隔开分布且能够与所述照明终端相连；

绝缘件，所述绝缘件位于所述备用电源和所述灯杆之间；

壳体，所述壳体为中空结构且可拆卸地设于所述灯杆的外周，所述壳体的内壁面与所述灯杆的外壁面之间间隔开分布；

所述路灯控制器包括：

第一漏电电压检测传感器，所述第一漏电电压检测传感器位于所述壳体和所述灯杆之间以用于检测所述灯杆的漏电信息；

第二漏电电压检测传感器，所述第二漏电电压检测传感器位于所述照明终端以用于检测所述照明终端的漏电信息；

通信网关，所述通信网关与所述第一漏电电压检测传感器、所述第二漏电电压检测传感器相连以获取所述灯杆和所述照明终端的漏电信息；

云服务器，所述云服务器与所述通信网关相连以接收所述通信网关传回的所述漏电信息；

控制器，所述控制器分别与所述云服务器、所述通信网关、所述配电柜和所述备用电源相连，所述控制器能够控制所述照明终端与所述配电柜或所述备用电源电连接，或者能够控制所述照明终端分别与所述配电柜和所述备用电源断开连接；

定位模块，所述定位模块与所述照明终端相连，所述定位模块能够获取所述照明终端的位置信息，每个所述照明终端具有唯一位置信息；

通讯模块，所述通讯模块分别与所述定位模块和所述通信网关相连，所述通讯模块能够将所述照明终端的位置信息与所述灯杆和/或所述照明终端的漏电信息发送至预设距离的移动终端；

所述路灯的数量为两个以上，一个所述路灯的通信网关与又一个所述路灯的通信网关相连以接收又一个所述路灯的漏电信息；

在待控制的多个所述路灯中，设置出现漏电的路灯为参照物，与其相邻的路灯为第一优先级，与所述第一优先级的路灯相邻的路灯为第二优先级，直至第n优先级，n大于1，所述控制器包括：

开关控制模块，所述开关控制模块分别与所述配电柜和所述备用电源相连；

亮度调节模块，所述亮度调节模块与所述照明终端相连以调节所述照明终端的亮度，所述第一优先级的路灯的亮度大于所述第二优先级的路灯的亮度，所述第二优先级的路灯的亮度大于第三优先级的路灯的亮度，直至第n-1优先级的路灯的亮度大于所述第n优先级的路灯的亮度。

2.根据权利要求1所述的路灯控制器，其特征在于，所述通信网关通过以太网无线/有线连接设备与所述云服务器相连接。

3.根据权利要求1所述的路灯控制器，其特征在于，还包括：

环境监测模块，所述环境监测模块与所述路灯相连以用于获取所述路灯的周围的环境信息，所述环境信息包括障碍物，所述移动终端与所述路灯之间的实际距离为绕过所述障碍物的路径的最短距离。

4.根据权利要求1所述的路灯控制器，其特征在于，所述通信网关包括：

短距离无线通信模块，各所述路灯之间通过所述短距离无线通信模块相互通信。

5.根据权利要求1所述的路灯控制器，其特征在于，还包括：

地震动传感器，所述地震动传感器与所述通信网关相连，所述地震动传感器能够获取人员、车辆地面目标运动时产生的地震动信号。

6.根据权利要求1所述的路灯控制器，其特征在于，所述备用电源为太阳能电池。

7.根据权利要求1所述的路灯控制器，其特征在于，还包括：

显示屏，所述显示屏设于所述壳体的外侧且与所述控制器和所述云服务器相连以显示所述路灯的状态信息，所述状态信息包括漏电信息、检修信息、亮度信息和照明时间信息。

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