CN111885775A - 一种智慧城市灯光控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智慧城市灯光控制方法,包括监控中心、集中控制器和单灯控制器;其中,所述的监控中心采用多个计算机建立计算机局域网络,通过GPRS/G/宽带网络,实现远端现场数据、处理和控制功能,通过LED屏幕,将现场情况、数据报表、地理信息数据进行反应和显示。本智慧城市灯光控制方法,可对每盏灯进行开关控制和亮度调节,实现灵活的远程控制,可对各路灯回路的监控,并监控每盏灯的实时状态,还可以通过模拟量、数字量输入端口,将现场的光照、用电量等信息,已制定适配灯光控制方案,达到节能目的。

Description

一种智慧城市灯光控制方法
技术领域
本发明涉及路灯照明控住方法技术领域,特别涉及一种智慧城市灯光控制方法。
背景技术
城市公共照明系统是与人们生活息息相关的重要公共基础设施,随着城市化进程的加快,城市公共照明设施的需求量和建设规模日益增大,但城市公共照明的过快发展增大了对能源的需求和消耗,同时在管理方面也存在诸多不足,以致城市公共照明系统普遍存在设备维护成本高,灯具、线缆。当前,城市公共照明系统面临的压力如下:一、不断增加的人员及设施;二、逐年上升的费用支出;三、节能减排的压力;四、越来越严格的服务保障要求。其中,尤以节能减排的压力表现得最为突出明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智慧城市灯光控制方法,可对每盏灯进行开关控制和亮度调节,实现灵活的远程控制,可对各路灯回路的监控,并监控每盏灯的实时状态,还可以通过模拟量、数字量输入端口,将现场的光照、用电量等信息,已制定适配灯光控制方案,达到节能目的,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种智慧城市灯光控制方法,包括监控中心、集中控制器和单灯控制器;具体控制步骤如下,
步骤一:所述的监控中心采用多个计算机建立计算机局域网络,通过GPRS/G/宽带网络,实现远端现场数据、处理和控制功能,通过LED屏幕,将现场情况、数据报表、地理信息数据进行反应和显示;
步骤二:所述的集中控制器安装在路灯箱变中,通过内置输出端口监控各路灯回路,实现线路开关控制功能、监控和防盗功能,并通过电力载波与单灯控制器进行通讯;
步骤三:所述的单灯控制器安装在路灯灯杆下端,通过PLC与集中控制器进行通信,实现对单灯的数据采集、监控、线缆的通断状态监控、报警、线路开关控制等功能。
优选的,所述步骤三中,单灯控制器对每盏路灯进行监控,并根据人流、车流、天气等环境条件设定合理的开关灯系统,在保证照明的前提下进行单灯节能控制;
具体开关灯系统包括:手动单灯控制系统、单灯管理节能系统、单灯报警系统和单灯故障报表系统;其中,
所述的手动单灯控制系统实现对单个或一条道路上的多个路灯进行灵活、简便的控制;
所述的单灯管理节能系统实现城市照明设施的管理者足不出户,即可对每一盏路灯的工作状态、电流、电压、故障等信息实时在线巡测;
所述的单灯报警系统实现获取每个灯具的电压、电流、功率因数等运行参数,再结合系统设置的报警判断限值确定灯具是否存在异常,并进一步确定异常的具体类型;
所述的单灯故障报表系统实现对每晚单灯运行的情况进行分析、汇总,并生成单灯故障报告后,反馈给维护部门进行故障处理,同时系统按日、月、年或者即时需要查询、统计、打印。
优选的,所述步骤二中,集中控制器具备遥控功能、遥测功能、遥信功能、遥调功能、查询统计分析功能、卫星自动校时功能、报警管理功能和系统安全管理功能;其中,
所述的遥控功能通过多种独立控制模式,实现复杂遥控方式,具体控制模式为:时控、光控、手动控制和预案控制;
所述的时控通过当地的经纬度坐标计算全年的日出日落时间,后经调整得出全年开关灯时间表,发送到单灯控制器实现自动开关灯控制;
所述的光控通过光照度实现按需开关灯控制;
所述的手动控制实现任意回路的开关灯手动控制;
所述的预案控制通过在特殊时期专门设置一套开关灯时间,且不会影响其他时间路灯的开关控制;
所述的遥测功能可获取路灯设施的三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率、支路电流等运行参数信息;同时,监控中心按周期自动巡测机制,基于设定的时间周期自动进行巡测,以及允许监控人员随时进行手动巡测;
所述的遥信功能可获取路灯设施的运行状态,当发现某个状态异常,会在第一时间将异常信息发送给监控中心;
所述的遥调功能实现对单灯控制器的远程管理,可以调整单灯控制器的工作状态和工作参数,对路灯设施进行监控和管理;
所述的查询统计分析功能实现对运行参数数据的报表展示,以及对统计分析数据的报表、图形展示;
所述的卫星自动校时功能通过安装在监控中心的GPS设备采集卫星基准时间与服务器时间校对,确保监控中心所有服务器时钟的准确性和一致性;同时,监控中心定时给单灯控制器发送校时指令,从而确保监控中心与单灯控制器的时间准确性、一致性;
所述的报警管理功能通过分析遥测、遥信数据来检测设备运行状态异常并产生报警记录,产生的报警记录永久保存,以供查询、统计、分析;同时,报警信息会以短信、声音、信息提示窗口等多种方式告知用户;
所述的系统安全管理功能采用严格的安全管理措施,通过定义多种用户角色,每种角色都拥有自己独立的操作权限和用户界面,用户登录后只能完成权限允许的各种操作,并且操作记录日志,永久保存。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提出的一种智慧城市灯光控制方法,集中控制器通过GPRS无线网路与监控中心进行通信,单灯控制器以电力载波通信方式与集中控制器进行通讯,集中控制器接受、执行、转发监控中心的命令,并通过单灯控制器对每盏灯进行开关控制和亮度调节,实现灵活的远程控制。同时,集中控制器通过内置输出端口对各路灯回路的监控,并通过单灯控制器监控每盏灯的实时状态,还可以通过模拟量、数字量输入端口,将现场的光照、用电量等信息反馈至监控中心,以实现对城市照明设施的科学管理。
附图说明
图1为本发明的系统原理图;
图2为本发明的单灯控制器系统框架图;
图3为本发明的集中控制器系统框架图。
图中:1、监控中心;2、集中控制器;21、遥控功能;211、时控;212、光控;213、手动控制;214、预案控制;22、遥测功能;23、遥信功能;24、遥调功能;25、查询统计分析功能;26、卫星自动校时功能;27、报警管理功能;28、系统安全管理功能;3、单灯控制器;31、手动单灯控制系统;32、单灯管理节能系统;33、单灯报警系统;34、单灯故障报表系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,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做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。
参阅图1,一种智慧城市灯光控制方法,包括监控中心1、集中控制器2和单灯控制器3;具体控制步骤如下,
步骤一:监控中心1采用多个计算机建立计算机局域网络,通过GPRS/3G/宽带网络,实现与集中控制器2远端现场数据、处理和控制功能,通过LED屏幕,将现场情况、数据报表、地理信息数据进行反应和显示。
步骤二:集中控制器2安装在路灯箱变中,通过内置输出端口监控各路灯回路,实现线路开关控制功能、监控和防盗功能,并通过电力载波与单灯控制器3进行通讯。
步骤三:单灯控制器3安装在路灯灯杆下端,通过PLC与集中控制器2进行通信,实现对单灯的数据采集、监控、线缆的通断状态监控、报警、线路开关控制等功能。
参阅图2,步骤三中,单灯控制器3对每盏路灯进行监控,并根据人流、车流、天气等环境条件设定合理的开关灯系统,在保证照明的前提下进行单灯节能控制;
具体开关灯系统包括:手动单灯控制系统31、单灯管理节能系统32、单灯报警系统33和单灯故障报表系统34;其中,
手动单灯控制系统31实现对单个或一条道路上的多个路灯进行灵活、简便的控制。
单灯管理节能系统32实现城市照明设施的管理者足不出户,即可对每一盏路灯的工作状态、电流、电压、故障等信息实时在线巡测。
单灯报警系统33实现获取每个灯具的电压、电流、功率因数等运行参数,再结合系统设置的报警判断限值确定灯具是否存在异常,并进一步确定异常的具体类型。
单灯故障报表系统34实现对每晚单灯运行的情况进行分析、汇总,并生成单灯故障报告后,反馈给维护部门进行故障处理,同时系统按日、月、年或者即时需要查询、统计、打印。
参阅图3,步骤二中,集中控制器2具备遥控功能21、遥测功能22、遥信功能23、遥调功能24、查询统计分析功能25、卫星自动校时功能26、报警管理功能27和系统安全管理功能28;其中,
遥控功能21通过多种独立控制模式,实现复杂遥控方式,具体控制模式为:时控211、光控212、手动控制213和预案控制214。
时控211通过当地的经纬度坐标计算全年的日出日落时间,后经调整得出全年开关灯时间表,发送到单灯控制器3实现自动开关灯控制。
光控212通过光照度实现按需开关灯控制。
手动控制213实现任意回路的开关灯手动控制。
预案控制214通过在特殊时期专门设置一套开关灯时间,且不会影响其他时间路灯的开关控制。
遥测功能22可获取路灯设施的三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率、支路电流等运行参数信息;同时,监控中心1按周期自动巡测机制,基于设定的时间周期自动进行巡测,以及允许监控人员随时进行手动巡测。
遥信功能23可获取路灯设施的运行状态,当发现某个状态异常,会在第一时间将异常信息发送给监控中心1。
遥调功能24实现对单灯控制器3的远程管理,可以调整单灯控制器3的工作状态和工作参数,对路灯设施进行监控和管理。
查询统计分析功能25实现对运行参数数据的报表展示,以及对统计分析数据的报表、图形展示。
卫星自动校时功能26通过安装在监控中心1的GPS设备采集卫星基准时间与服务器时间校对,确保监控中心1所有服务器时钟的准确性和一致性;同时,监控中心1定时给单灯控制器3发送校时指令,从而确保监控中心1与单灯控制器3的时间准确性、一致性。
报警管理功能27通过分析遥测、遥信数据来检测设备运行状态异常并产生报警记录,产生的报警记录永久保存,以供查询、统计、分析;同时,报警信息会以短信、声音、信息提示窗口等多种方式告知用户。
系统安全管理功能28采用严格的安全管理措施,通过定义多种用户角色,每种角色都拥有自己独立的操作权限和用户界面,用户登录后只能完成权限允许的各种操作,并且操作记录日志,永久保存。
本发明提出的一种智慧城市灯光控制方法,集中控制器2通过GPRS无线网路与监控中心1进行通信,单灯控制器3以电力载波通信方式与集中控制器2进行通讯,集中控制器2接受、执行、转发监控中心1的命令,并通过单灯控制器3对每盏灯进行开关控制和亮度调节,实现灵活的远程控制。同时,集中控制器2通过内置输出端口对各路灯回路的监控,并通过单灯控制器3监控每盏灯的实时状态,还可以通过模拟量、数字量输入端口,将现场的光照、用电量等信息反馈至监控中心1,以实现对城市照明设施的科学管理。
综上所述:本发明提出的一种智慧城市灯光控制方法,可对每盏灯进行开关控制和亮度调节,实现灵活的远程控制,可对各路灯回路的监控,并监控每盏灯的实时状态,还可以通过模拟量、数字量输入端口,将现场的光照、用电量等信息,已制定适配灯光控制方案,达到节能目的,因而有效解决现有技术问题。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智慧城市灯光控制方法,其特征在于:包括监控中心(1)、集中控制器(2)和单灯控制器(3),其控制步骤如下:
步骤一:所述的监控中心(1)采用多个计算机建立计算机局域网络,通过GPRS/3G/宽带网络,实现与集中控制器2远端现场数据、处理和控制功能,通过LED屏幕,将现场情况、数据报表、地理信息数据进行反应和显示;
步骤二:所述的集中控制器(2)安装在路灯箱变中,通过内置输出端口监控各路灯回路,实现线路开关控制功能、监控和防盗功能,并通过电力载波与单灯控制器(3)进行通讯;
步骤三:所述的单灯控制器(3)安装在路灯灯杆下端,通过PLC与集中控制器(2)进行通信,实现对单灯的数据采集、监控、线缆的通断状态监控、报警、线路开关控制功能。
2.如权利要求1所述的一种智慧城市灯光控制方法,其特征在于:所述步骤三中,单灯控制器(3)对每盏路灯进行监控,并根据人流、车流、天气环境条件设定合理的开关灯系统,在保证照明的前提下进行单灯节能控制;
具体开关灯系统包括:手动单灯控制系统(31)、单灯管理节能系统(32)、单灯报警系统(33)和单灯故障报表系统(34);其中,
所述的手动单灯控制系统(31)实现对单个或一条道路上的多个路灯进行灵活、简便的控制;
所述的单灯管理节能系统(32)实现城市照明设施的管理者足不出户,即可对每一盏路灯的工作状态、电流、电压、故障信息实时在线巡测;
所述的单灯报警系统(33)实现获取每个灯具的电压、电流、功率因数运行参数,再结合系统设置的报警判断限值确定灯具是否存在异常,并进一步确定异常的具体类型;
所述的单灯故障报表系统(34)实现对每晚单灯运行的情况进行分析、汇总,并生成单灯故障报告后,反馈给维护部门进行故障处理,同时系统按日、月、年或者即时需要查询、统计、打印。
3.如权利要求1所述的一种智慧城市灯光控制方法,其特征在于:所述步骤二中,集中控制器(2)具备遥控功能(21)、遥测功能(22)、遥信功能(23)、遥调功能(24)、查询统计分析功能(25)、卫星自动校时功能(26)、报警管理功能(27)和系统安全管理功能(28);其中,
所述的遥控功能(21)通过多种独立控制模式,实现复杂遥控方式,具体控制模式为:时控(211)、光控(212)、手动控制(213)和预案控制(214);
所述的时控(211)通过当地的经纬度坐标计算全年的日出日落时间,后经调整得出全年开关灯时间表,发送到单灯控制器(3)实现自动开关灯控制;
所述的光控(212)通过光照度实现按需开关灯控制;
所述的手动控制(213)实现任意回路的开关灯手动控制;
所述的预案控制(214)通过在特殊时期专门设置一套开关灯时间,且不会影响其他时间路灯的开关控制;
所述的遥测功能(22)可获取路灯设施的三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率、支路电流运行参数信息;同时,监控中心(1)按周期自动巡测机制,基于设定的时间周期自动进行巡测,以及允许监控人员随时进行手动巡测;
所述的遥信功能(23)可获取路灯设施的运行状态,当发现某个状态异常,会在第一时间将异常信息发送给监控中心(1);
所述的遥调功能(24)实现对单灯控制器(3)的远程管理,可以调整单灯控制器(3)的工作状态和工作参数,对路灯设施进行监控和管理;
所述的查询统计分析功能(25)实现对运行参数数据的报表展示,以及对统计分析数据的报表、图形展示;
所述的卫星自动校时功能(26)通过安装在监控中心(1)的GPS设备采集卫星基准时间与服务器时间校对,确保监控中心(1)所有服务器时钟的准确性和一致性;同时,监控中心(1)定时给单灯控制器(3)发送校时指令,从而确保监控中心(1)与单灯控制器(3)的时间准确性、一致性;
所述的报警管理功能(27)通过分析遥测、遥信数据来检测设备运行状态异常并产生报警记录,产生的报警记录永久保存,以供查询、统计、分析;同时,报警信息会以短信、声音、信息提示窗口多种方式告知用户;
所述的系统安全管理功能(28)采用严格的安全管理措施,通过定义多种用户角色,每种角色都拥有自己独立的操作权限和用户界面,用户登录后只能完成权限允许的各种操作,并且操作记录日志,永久保存。
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