CN114396580B - 一种自组网抢险救援照明系统及其控制方法 - Google Patents

一种自组网抢险救援照明系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自组网抢险救援照明系统及其控制方法，所述系统包括安装在抢险救援消防车上的若干主照明装置、若干辅助照明装置、自组网装置、控制箱，以及不安装在所述抢险救援消防车上的控制终端和/或集中控制系统。本发明允许使用者通过控制终端和/或集中控制系统在现场或远程控制提高险救援消防车照明装置，提高了抢险救援消防车照明装置照明方向的调整效率，特别是提高对多台抢险救援消防车辆照明装置的照明方向调整效率。

Description

一种自组网抢险救援照明系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种自组网抢险救援照明系统及其控制方法。
背景技术
目前社会经济和城市化进程发展迅速，电力、通信、交通、消防以及市政、供水、供气等行业也得到了快速发展，随之而来的是各种事故的抢险救援工作也在不断增加。并且，随着时代的发展，人类安全变得至关重要，而各种灾害事故频发，给人们的生命和财产带来了巨大的损失。目前抢险救援消防车在消防抢险工况下应用广泛，而在夜间或缺乏照明条件的场所实施抢险救援消防作业，抢险救援消防车需要能够提供应全方位应急照明设备，这样可以极大地提高应急救援效率，将各种安全事故造成的损失降到最低，避免造成灾难性事故发生。
在救援过程中照明设备必不可少，如果照明不良，会在很大程度上影响对障抢险救援消防速度，从而耽误分宝贵的救援时间，也会严重影响抢险救援消防人员的人身安全。
现有技术中，CN104676264B披露了一种车载应急抢险救援照明装置，包括控制系统、升降机构、旋转俯仰总成和至少两个照明灯，升降机构包括丝杠和与之螺纹连接的套管，旋转俯仰总成包括多个分别通过俯仰转轴与照明灯连接的俯仰电机、以及与左右旋转转轴连接的旋转电机，实现了照明灯360度以上的大角度旋转和定位。CN213334184U公开了一种抢险救援消防车用照明装置，包括液压升降柱、减震弹簧、灯盘、升降减速器。通过减震弹簧及拉紧螺栓和螺帽柱的设计，缓解车辆行驶过程中的震动传递至灯盘，降低灯盘震动磨损。CN109876341A公开了一种抢险救援消防车的伸缩式照明装置，在伸缩吊臂远离基本吊臂的一端设置了灯架并在灯架上设置了照明机构，有助于对伸缩吊臂、基本吊臂以及周围环境进行良好的照明而得以增进对楼层的救援效果并且保障楼层救援过程中的安全性。
现有技术中，用于抢险救援消防车的照明装置，多具备伸缩和方向调整机构，可以调整照明范围，但是，现有技术采用铰链等装置作为方向调整机构，需要抢险救援人员在现场手动调整方向，不便于抢险救援人员操作。现有技术的照明装置分别安装在各辆抢险救援消防车，各自独立工作，当多台抢险救援消防车辆在现场进行照明时，需要逐一调整，才能满足抢险救援现场所需要的照明条件，浪费了抢险救援的宝贵时间。
如何克服上述现有技术方案的不足，提高抢险救援消防车照明装置照明方向的调整效率，特别是提高对多台抢险救援消防车辆照明装置的照明方向调整效率，成为本技术领域亟待解决的课题。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种自组网抢险救援照明系统及其控制方法，具体采用如下技术方案：
一种自组网抢险救援照明系统，所述自组网照明系统包括安装在抢险救援消防车上的若干主照明装置、若干辅助照明装置、自组网装置、控制箱，以及不安装在所述抢险救援消防车上的控制终端和/或集中控制系统；
所述主照明装置包括气缸、旋转云台、电缆线、主照明灯头、主照明遥控器、主照明线控器；
所述辅助照明装置包括固定座、灯主体、连接件、透镜灯罩、辅助照明灯头、辅助照明灯头散热器、电机、辅助照明遥控器；
所述自组网装置包括数据传输模块、数据集中模块，所述数据集中模块包括第一无线通讯模块；
所述控制终端和/或集中控制系统包括输入输出模块、控制处理模块、第二无线通讯模块；
所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块通过4G/5G无线通讯网络通信连接。
进一步，所述主照明灯头安装在所述旋转云台上，所述旋转云台安装于所述气缸的伸缩端；所述主照明灯头、旋转云台通过所述电缆线与所述控制箱连接，通过所述电缆线向所述主照明灯头、旋转云台供电，并接收/发送数据信号；
所述气缸具有升降功能，通过气管与所述控制箱内部的气泵连接，实现所述主照明灯头的升降；
所述旋转云台用于控制主照明灯头的转向，控制照明角度，实现照明搜索功能；
所述主照明灯头包括若干主照明灯头组件，每个所述主照明灯头组件包括若干LED发光器件、若干二次配光透镜；
所述控制箱用于控制所述气缸的升降，所述旋转云台的转动和所述主照明灯头的照明开关。
进一步，所述主照明灯头包括4个所述主照明灯头组件，每个主照明灯头组件的功率为500W；所述主照明灯头组件对称固定在所述旋转云台两侧，能够随云台一起转动；
所述LED发光器件采用多颗大功率LED，均布在LED铝基板上，LED铝基板直接贴在所述主照明灯头外壳上；
所述二次配光透镜采用出光角为6.7度的小角度透镜进行二次配光，在距离主照明灯头100m处的中心照度不小于700勒克斯；
所述主照明灯头外壳采用锻造铝合金一体成型制造，其外形为长方形。
进一步，所述控制箱包括开关电源、主控制板、主照明装置控制电路、辅助照明装置控制电路、电磁阀、气泵；
所述开关电源连接到所述抢险救援消防车的车载48V电源，所述开关电源将48V电压转换成多路供电电压传送到所述主控制板、主照明装置控制电路、辅助照明装置控制电路、电磁阀、气泵；
所述主照明装置控制电路通过所述电缆线连接所述主照明灯头，所述辅助照明装置控制电路通过所述电缆线连接所述辅助照明灯头；
所述主控制板与所述主照明装置控制电路、辅助照明装置控制电路分别连接，用于控制所述主照明灯头和所述辅助照明灯头的开启与关闭；
所述气管通过所述电磁阀与气泵连接，所述主控制板与所述电磁阀、气泵连接，用于控制所述电磁阀、气泵的开启与关闭，通过所述电磁阀控制所述气缸的升降；
所述主控制板与所述旋转云台连接，用于控制旋转云台的俯仰、左右旋转；
所述主控制板还用于采集所述主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭以及旋转云台的俯仰、左右旋转的状态信息数据。
进一步，所述主照明遥控器、主照明线控器连接所述主控制板，通过所述主照明遥控器、主照明线控器用于控制所述主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭；
所述主照明线控器的控制优先级高于所述主照明遥控器。
进一步，所述数据传输模块包括第一中央处理单元、第一自组网网络单元、位置信息获取单元；
所述数据集中模块还包括第二中央处理单元、第二自组网网络单元；
所述第一自组网网络单元和所述位置信息获取单元数据连接所述第一中央处理单元；
所述位置信息获取单元实时获取其所在位置的地理坐标数据，并发送给所述第一中央处理单元；
所述第一自组网网络单元将接收到的控制指令发送给所述第一中央处理单元；
所述第一中央处理单元通过串行总线与所述主控制板连接，用于接收所述主控制板发送的所述状态信息数据；
所述第一中央处理单元用于处理所述状态信息数据、来自所述第一自组网网络单元的控制指令、来自所述位置信息获取单元的地理坐标数据，并将处理后的控制指令通过所述串行总线发送到所述主控制板，将处理后的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第一自组网网络单元；
所述第一自组网网络单元用于通过无线数据网络与成为中心集中模块的所述数据集中模块的所述第二自组网网络单元数据连接，用于接收来自所述第二自组网网络单元的控制指令，并将状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第二自组网网络单元。
进一步，所述第二中央处理单元数据连接所述第二自组网网络单元、第一无线通讯模块；
所述第一无线通讯模块用于接收来自所述第二无线通讯模块的控制指令，并将其发送给所述第二中央处理单元；
所述第二中央处理单元用于对接收到的控制指令进行处理，将其发送到所述第二自组网网络单元；
所述第二自组网网络单元用于通过无线数据网络将控制指令发送到所述第一自组网网络单元，并将接收到的来自所述第一自组网网络单元的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第二中央处理单元；
所述第二中央处理单元用于对接收到的状态信息数据和地理坐标数据进行处理，并发送到所述第一无线通讯模块；
所述第一无线通讯模块用于通过所述4G/5G无线通讯网络将状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第二无线通信模块。
进一步，所述控制终端为手持移动控制终端，所述集中控制系统为远程控制计算机；
所述控制处理模块连接所述输入输出模块和所述第二无线通讯模块；
所述第二无线通讯模块用于将接收到的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述控制处理模块进行处理，所述控制处理模块用于将处理后的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述输入输出模块；
所述输入输出模块包括图形化的人机交互界面，用于图形化显示状态信息数据和地理坐标数据，并接收使用者发出的控制指令，发送到所述控制处理模块，所述控制处理模块用于处理接收到的控制指令，并发送到所述第二无线通讯模块；
所述第二无线通讯模块还用于将控制指令发送到所述第一无线通讯模块。
进一步，所述第一中央处理单元和第二中央处理单元均为单片机；
所述第一自组网网络单元和第二自组网网络单元均为LoRa无线模块；
所述无线数据网络为LoRa无线网络。
本发明还涉及一种自组网抢险救援照明系统控制方法，用于如上所述的自组网抢险救援照明系统，包括如下的步骤：
S1.若干辆抢险救援消防车到达抢险救援现场，在自组网网络信号范围内，确定其中一辆抢险救援消防车所安装的自组网装置的数据集中模块进入工作模式，成为中心集中模块，其他抢险救援消防车的所述数据集中模块均进入关闭模式；
S2.所述若干辆抢险救援消防车所安装的自组网装置中的全部数据传输模块通过自组网方法，通过无线数据网络与所述中心集中模块进行数据连接；
S3.所述中心集中模块的第一无线通讯模块与控制终端和/或集中控制系统的第二无线通讯模块通过4G/5G无线通讯网络通信连接；
S4.使用者通过所述控制终端和/或集中控制系统的所述输入输出模块输入控制指令，所述控制指令包括分别控制各个主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭的指令，以及分别控制各个云台俯仰、左右旋转的指令；
S5.所述输入输出模块将控制指令发送到所述控制终端和/或集中控制系统的控制处理模块，所述控制处理模块处理接收到的控制指令，并通过所述第二无线通讯模块发送给所述第一无线通讯模块；
S6.所述第一无线通讯模块把接收到的控制命令发送给所述中心集中模块的第二中央处理单元，所述第二中央处理单元对接收到的控制指令进行处理，将其发送到第二自组网网络单元，所述第二自组网网络单元通过无线数据网络将控制指令发送到与所述中心集中模块数据连接的全部数据传输模块的第一自组网网络单元；
S7.每一个所述第一自组网网络单元将接收到的控制指令发送给所在数据传输模块的第一中央处理单元，经处理后，分别通过串行总线发送到各个与数据传输模块连接的控制箱的主控制板，进而控制各个主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭的指令，以及分别控制各个云台俯仰、左右旋转；
S8.各个主控制板采集所连接的主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭以及所连接的旋转云台的俯仰、左右旋转的状态信息数据，并将状态信息数据通过串行总线发送到各个数据传输模块的第一中央处理单元；
S9.各个数据传输模块的位置信息获取单元实时获取其所在位置的地理坐标数据，并发送给各个第一中央处理单元，各第一中央处理单元处理接收到的状态信息数据和地理坐标数据，发送到各自的第一自组网网络单元，再通过无线数据网络发送到中心集中模块的第二自组网网络单元；
S10.所述中心集中模块的第二自组网网络单元将状态信息数据和地理坐标数据发送到中心集中模块的第二中央处理单元，经处理后，通过中心集中模块的第一无线通讯模块发送到第二无线通信模块；
S11.所述第二无线通讯模块用于将接收到的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述控制处理模块进行处理，所述控制处理模块用于将处理后的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述输入输出模块；
所述输入输出模块的人机交互界面向使用者图形化显示状态信息数据和地理坐标数据，使用者根据状态信息数据和地理坐标数据，进一步执行步骤S4。
本发明的技术方案获得了下列有益效果：允许使用者通过控制终端和/或集中控制系统在现场或远程控制提高险救援消防车照明装置，提高了抢险救援消防车照明装置照明方向的调整效率，特别是提高对多台抢险救援消防车辆照明装置的照明方向调整效率。
附图说明
图1为本发明主照明装置的结构示意图。
图2为本发明主照明装置的配光照度模拟图。
图3为本发明主照明装置的工作原理框图。
图4为本发明辅助照明装置的结构示意图。
图5为本发明辅助照明装置水平旋转方式示意图。
图6为本发明辅助照明装置竖直翻转方式示意图。
图7为本发明辅助照明装置遥控器面板示意图。
图8为本发明自组网照明系统的功能框图。
图9为本发明的自组网方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。
除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明具体实施例包括一种自组网抢险救援照明系统，其包括安装在抢险救援消防车上的若干主照明装置、若干辅助照明装置、自组网装置、控制箱，以及不安装在所述抢险救援消防车上的控制终端和/或集中控制系统。
参见附图1，所述主照明装置包括气缸、旋转云台、电缆线、主照明灯头、主照明遥控器、主照明线控器。
各部分的功能如下：
气缸：其中气缸具有升降功能，通过气管与控制箱内部的气泵连接，可实现灯头的升降功能。
电缆线：灯头、云台通过电缆线与控制箱连接，通过电缆线供电和发送控制信号。
旋转云台：通过旋转云台控制灯头的转向，控制照明角度，实现照明搜索功能。云台可实现灯头的俯仰和左右转动，具备体积小(详见图7所示)，重量轻等特点，设计重量≤20kg，转速32°/s,云台可实现水平0°～360°，垂直-45°～+45°转动，满足技术要求规定的“重量不大于30Kg，水平旋转速度：不小于30度/秒；水平旋转角度：0度～360度连续旋转；垂直旋转范围：-45度～+45度”的要求；可以通过遥控器或者线控器进行控制，且遥控器控制的时候，线控器不能控制，线控器控制的时候，遥控器不能控制，满足技术要求要求的互锁功能。
主照明灯头：通过LED发光、透镜的二次配光，实现照明指标要求。进一步，所述主照明灯头包括4个所述主照明灯头组件，每个主照明灯头组件的功率为500W,所述主照明灯头组件对称固定在所述旋转云台两侧，能够随云台一起转动。所述LED发光器件采用多颗大功率LED，均布在LED铝基板上，LED铝基板直接贴在所述主照明灯头外壳上。所述主照明灯头外壳采用锻造铝合金一体成型制造，其外形为长方形，导热快，散热效果好，灯具整体温升低，保证LED光源的寿命，可满足灯具的长期可靠照明需求。
所述二次配光透镜采用出光角为6.7度的小角度透镜进行二次配光，在距离主照明灯头100m处的中心照度不小于700勒克斯。主灯配光照度模拟情况如附图2所示，从图上可知100m处中心照度722Lx，距离中心半径1.25米范围内平均照度706lx，满足技术要求规定的100米中心照度不小于700勒克斯的要求。
控制箱：负责控制气缸的升降，云台的转动和灯头的照明开关。进一步，参见附图3所示，所述控制箱包括开关电源、主控制板、主照明装置控制电路、辅助照明装置控制电路、电磁阀、气泵。
所述主控制板采用嵌入式控制系统构成。
所述开关电源连接到所述抢险救援消防车的车载48V电源，所述开关电源将48V电压转换成多路供电电压传送到所述主控制板、主照明装置控制电路、辅助照明装置控制电路、电磁阀、气泵。
所述主照明装置控制电路通过所述电缆线连接所述主照明灯头，所述辅助照明装置控制电路通过所述电缆线连接所述辅助照明灯头。
所述主控制板与所述主照明装置控制电路、辅助照明装置控制电路分别连接，用于控制所述主照明灯头和所述辅助照明灯头的开启与关闭。
所述气管通过所述电磁阀与气泵连接，所述主控制板与所述电磁阀、气泵连接，用于控制所述电磁阀、气泵的开启与关闭，通过所述电磁阀控制所述气缸的升降。
主照明灯头安装在所述旋转云台上，所述旋转云台安装于所述气缸的伸缩端；所述主照明灯头、旋转云台通过所述电缆线与所述控制箱连接，通过所述电缆线向所述主照明灯头、旋转云台供电，并接收/发送数据信号
所述主控制板与所述旋转云台连接，用于控制旋转云台的俯仰、左右旋转。
所述主控制板还用于采集所述主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭以及旋转云台的俯仰、左右旋转的状态信息数据。
主照明遥控器：通过无线控制灯具的升降、旋转、开关灯和调光。
主照明线控器：通过线缆控制灯具的升降、旋转、开关灯和调光。
通过操作遥控器或线控器上的按键，可以控制气泵的开启与关闭，电磁阀的开闭，云台电机的正反转动以及灯具的亮灭。所述主照明线控器的控制优先级高于所述主照明遥控器。
控制箱还包括压力检测装置，当电磁阀压力达到一定的时候，自动切断气泵的电源。控制箱还包括限位开关，当云台转动到极限角度的时候，限位开关自动给云台电机断电。
所述辅助照明装置包括固定座、灯主体、连接件、透镜灯罩、辅助照明灯头、辅助照明灯头散热器、电机、辅助照明遥控器。
参见附图4所示，固定座上端与灯具的旋转部分连接，底部提供与灯光照明车的安装接口。灯主体内置控制器及电机，灯主体可绕固定座水平360°旋转，同时可控制灯头绕着灯主体竖直翻转180°。连接件把灯头与灯主体通过电机连接在一起，透镜灯罩提供外壳防护和配光设计，灯头散热器与透明罩一起为LED提供外壳防护和散热，灯具外壳防护等级IP66。电机提供灯头的旋转功能，辅助照明遥控器提供灯具的控制功能。灯具额定电压设计48V。
灯光车辅助照明装置采用光源LED光源，选用cree XPG3高光效灯珠，灯珠光效可达190lm/W；方案采用24颗灯珠，采用12串2并设计方式，额定电压36V，光源功率100W，满足技术要求规定的光源功率不大于120瓦的要求；按照190lm/W计算光源总光通量为19000lm,透镜灯罩中透镜角度为6度，经模拟100米处中心照度≥45lx。设计满足技术要求规定的光源功率不大于120瓦，100米中心照度不小于40勒克斯，光源类型为LED光源的要求。
水平旋转结构主要组成部分为：水平旋转电机、水平旋转限位开关、大齿轮等组成。其中大齿轮与灯主体通过螺钉连接为一体，当水平旋转电机带动大齿轮旋转时，灯主体绕着底座水平旋转，水平旋转限位开关可控制灯主体旋转最大角度为360°，水平旋转方式示意图如附图5所示。
竖直翻转结构主要组成部分为：竖直翻转电机、竖直翻转限位开关、连接件等组成。其中连接件将灯头与内置竖直翻转电机进行连接，当竖直翻转电机旋转时带动灯头绕着灯主体旋转，竖直翻转限位开关可控制灯头翻转角度为0-180°竖直翻转示意图如图6所示。
辅助照明装置一共有10套，分成4组，按如下定义：
前向灯：装在车前顶面，朝向车行进方向的4套辅助照明装置后向灯：装在车后顶面，朝向车后方的4套辅助照明装置
左侧灯：装在车中顶面，朝向左侧的1套辅助照明装置
右侧灯：装在车顶右面，朝向右侧的1套辅助照明装置
辅助照明装置由遥控器控制，遥控器面板如图7所示，包括“前向灯”、“后向灯”、“左侧灯”、“右侧灯”、“所有灯”、“灯复位”、“开灯”、“关灯”、“上翻”、“下翻”、“左转”、“右转”共12个按键。
参照附图8所示，所述自组网装置包括数据传输模块、数据集中模块，所述数据集中模块包括第一无线通讯模块，所述控制终端和/或系统包括输入输出模块、控制处理模块、第二无线通讯模块，所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块通过4G/5G无线通讯网络通信连接。
所述数据传输模块包括第一中央处理单元、第一自组网网络单元、位置信息获取单元。所述第一自组网网络单元和所述位置信息获取单元数据连接所述第一中央处理单元，所述位置信息获取单元实时获取其所在位置的地理坐标数据，并发送给所述第一中央处理单元。所述第一自组网网络单元将接收到的控制指令发送给所述第一中央处理单元，所述第一中央处理单元通过串行总线与所述主控制板连接，用于接收所述主控制板发送的所述状态信息数据。
所述第一中央处理单元用于处理所述状态信息数据、来自所述第一自组网网络单元的控制指令、来自所述位置信息获取单元的地理坐标数据，并将处理后的控制指令通过所述串行总线发送到所述主控制板，将处理后的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第一自组网网络单元。
所述第一自组网网络单元用于通过无线数据网络与成为中心集中模块的所述数据集中模块的所述第二自组网网络单元数据连接，用于接收来自所述第二自组网网络单元的控制指令，并将状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第二自组网网络单元。
所述数据集中模块还包括第二中央处理单元、第二自组网网络单元。
所述第二中央处理单元数据连接所述第二自组网网络单元、第一无线通讯模块，所述第一无线通讯模块用于接收来自所述第二无线通讯模块的控制指令，并将其发送给所述第二中央处理单元。所述第二中央处理单元用于对接收到的控制指令进行处理，将其发送到所述第二自组网网络单元。所述第二自组网网络单元用于通过无线数据网络将控制指令发送到所述第一自组网网络单元，并将接收到的来自所述第一自组网网络单元的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第二中央处理单元。
所述第二中央处理单元用于对接收到的状态信息数据和地理坐标数据进行处理，并发送到所述第一无线通讯模块，所述第一无线通讯模块用于通过所述4G/5G无线通讯网络将状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第二无线通信模块。
所述控制终端为手持移动控制终端，例如智能手机。所述集中控制系统为远程控制计算机，例如在抢险救灾指挥中心的控制计算机。
所述控制处理模块连接所述输入输出模块和所述第二无线通讯模块，所述第二无线通讯模块用于将接收到的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述控制处理模块进行处理，所述控制处理模块用于将处理后的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述输入输出模块，所述输入输出模块包括图形化的人机交互界面，用于图形化显示状态信息数据和地理坐标数据，并接收使用者发出的控制指令，发送到所述控制处理模块，所述控制处理模块用于处理接收到的控制指令，并发送到所述第二无线通讯模块。
所述第二无线通讯模块还用于将控制指令发送到所述第一无线通讯模块。
所述第一中央处理单元和第二中央处理单元均为单片机，所述第一自组网网络单元和第二自组网网络单元均为LoRa无线模块，所述无线数据网络为LoRa无线网络。
本发明另一具体实施例涉及一种自组网抢险救援照明系统控制方法。
当若干辆抢险救援消防车到达抢险救援现场时，在自组网网络信号范围内，确定其中一辆抢险救援消防车所安装的自组网装置的数据集中模块进入工作模式，成为中心集中模块，其他抢险救援消防车的所述数据集中模块均进入关闭模式。确认中心集中模块，可以由使用者手动指定，或者由全部数据集中模块通过公知的竞争方法确定。
所述若干辆抢险救援消防车所安装的自组网装置中的全部数据传输模块通过自组网方法，通过无线数据网络与所述中心集中模块进行数据连接。
参见附图9，给出了一种具体的自组网方法，其中，全部数据传输模块分别向所述中心集中模块发出组网请求，所述中心集中模块向全部数据传输模块分别发出组网应答信息，根据接收到的组网应答信息，全部数据传输模块分别向所述中心集中模块发出自身的数据传输模块标识，该标识可以是具有任意格式编码，每个数据传输模块都具有唯一的标识。所述中心集中模块接收到所述标识后，将其记录，并向对应的数据传输模块发送允许组网信息，收到允许组网消息的所述数据传输模块向中心集中模块反馈组网成功消息，并在此后定时反馈消息，表示组网状态正常，如果中心集中模块超过预设时间没有收到反馈消息，则将该数据传输模块标记为离线。
所述中心集中模块的第一无线通讯模块与控制终端和/或集中控制系统的第二无线通讯模块通过4G/5G无线通讯网络通信连接；
使用者通过所述控制终端和/或集中控制系统的所述输入输出模块输入控制指令，所述控制指令包括分别控制各个主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭的指令，以及分别控制各个云台俯仰、左右旋转的指令；所述控制终端和/或集中控制系统的控制优先级低于于主照明装置的主照明遥控器；
所述输入输出模块将控制指令发送到所述控制终端和/或集中控制系统的控制处理模块，所述控制处理模块处理接收到的控制指令，并通过所述第二无线通讯模块发送给所述第一无线通讯模块。
所述第一无线通讯模块把接收到的控制命令发送给所述中心集中模块的第二中央处理单元，所述第二中央处理单元对接收到的控制指令进行处理，将其发送到第二自组网网络单元，所述第二自组网网络单元通过无线数据网络将控制指令发送到与所述中心集中模块数据连接的全部数据传输模块的第一自组网网络单元。
每一个所述第一自组网网络单元将接收到的控制指令发送给所在数据传输模块的第一中央处理单元，经处理后，分别通过串行总线发送到各个与数据传输模块连接的控制箱的主控制板，进而控制各个主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭的指令，以及分别控制各个云台俯仰、左右旋转。
各个主控制板采集所连接的主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭以及所连接的旋转云台的俯仰、左右旋转的状态信息数据，并将状态信息数据通过串行总线发送到各个数据传输模块的第一中央处理单元；
各个数据传输模块的位置信息获取单元实时获取其所在位置的地理坐标数据，并发送给各个第一中央处理单元，各第一中央处理单元处理接收到的状态信息数据和地理坐标数据，发送到各自的第一自组网网络单元，再通过无线数据网络发送到中心集中模块的第二自组网网络单元；
所述中心集中模块的第二自组网网络单元将状态信息数据和地理坐标数据发送到中心集中模块的第二中央处理单元，经处理后，通过中心集中模块的第一无线通讯模块发送到第二无线通信模块。
所述第二无线通讯模块用于将接收到的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述控制处理模块进行处理，所述控制处理模块用于将处理后的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述输入输出模块。
所述输入输出模块的人机交互界面向使用者图形化显示状态信息数据和地理坐标数据，使用者根据状态信息数据和地理坐标数据，进一步执行步骤S4。人机交互界面可以在地图上显示出各辆抢险救灾消防车的地理位置，通过选择任意数量的抢险救灾消防车，以及在地图上标记需要照明的地理位置点，可以对选择的任意数量的抢险救灾消防车进行照明方向的统一控制，使其主照明装置的旋转云台带动主照明灯头将出射光指向需要照明的地理位置点。使用者还可以根据人机交互界面所显示的状态信息数据，控制任意数量的气缸升降，控制任意数量的主照明装置开启或关闭，控制任意数量旋转云台的旋转方向。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自组网抢险救援照明系统，其特征在于，所述自组网抢险救援照明系统包括安装在抢险救援消防车上的若干主照明装置、若干辅助照明装置、自组网装置、控制箱，以及不安装在所述抢险救援消防车上的控制终端和/或集中控制系统；所述主照明装置包括气缸、旋转云台、电缆线、主照明灯头、主照明遥控器、主照明线控器；所述辅助照明装置包括固定座、灯主体、连接件、透镜灯罩、辅助照明灯头、辅助照明灯头散热器、电机、辅助照明遥控器；
所述主照明灯头包括若干主照明灯头组件，每个所述主照明灯头组件包括若干LED发光器件、若干二次配光透镜；
所述自组网装置包括数据传输模块、数据集中模块，数据集中模块包括第一无线通讯模块；所述数据传输模块包括第一中央处理单元、第一自组网网络单元、位置信息获取单元；所述数据集中模块还包括第二中央处理单元、第二自组网网络单元；所述第一自组网网络单元和所述位置信息获取单元数据连接所述第一中央处理单元；所述位置信息获取单元实时获取其所在位置的地理坐标数据，并发送给所述第一中央处理单元；所述第一自组网网络单元将接收到的控制指令发送给所述第一中央处理单元；
所述自组网的方法为：全部数据传输模块分别向中心集中模块发出组网请求，所述中心集中模块向全部数据传输模块分别发出组网应答信息，根据接收到的组网应答信息，全部数据传输模块分别向所述中心集中模块发出自身的数据传输模块标识，该标识可以是具有任意格式编码，每个数据传输模块都具有唯一的标识；所述中心集中模块接收到所述标识后，将其记录，并向对应的数据传输模块发送允许组网信息，收到允许组网消息的所述数据传输模块向中心集中模块反馈组网成功消息，并在此后定时反馈消息，表示组网状态正常，如果中心集中模块超过预设时间没有收到反馈消息，则将该数据传输模块标记为离线；
所述控制终端和/或集中控制系统包括输入输出模块、控制处理模块、第二无线通讯模块；所述第一无线通讯模块和所述第二无线通讯模块通过4G/5G无线通讯网络通信连接。
2.根据权利要求1所述的自组网抢险救援照明系统，其特征在于，所述主照明灯头安装在所述旋转云台上，所述旋转云台安装于所述气缸的伸缩端；所述主照明灯头、旋转云台通过所述电缆线与所述控制箱连接，通过所述电缆线向所述主照明灯头、旋转云台供电，并接收/发送数据信号；
所述气缸具有升降功能，通过气管与所述控制箱内部的气泵连接，实现所述主照明灯头的升降；所述旋转云台用于控制主照明灯头的转向，控制照明角度，实现照明搜索功能；所述控制箱用于控制所述气缸的升降，所述旋转云台的转动和所述主照明灯头的照明开关。
3.根据权利要求2所述的自组网抢险救援照明系统，其特征在于，所述主照明灯头包括4个所述主照明灯头组件，每个主照明灯头组件的功率为500W；所述主照明灯头组件对称固定在所述旋转云台两侧，能够随云台一起转动；
所述LED发光器件采用多颗大功率LED，均布在LED铝基板上，LED铝基板直接贴在所述主照明灯头外壳上；
所述二次配光透镜采用出光角为6.7度的小角度透镜进行二次配光，在距离主照明灯头100m处的中心照度不小于700勒克斯；所述主照明灯头外壳采用锻造铝合金一体成型制造，其外形为长方形。
4.根据权利要求2所述的自组网抢险救援照明系统，其特征在于，所述控制箱包括开关电源、主控制板、主照明装置控制电路、辅助照明装置控制电路、电磁阀、气泵；
所述开关电源连接到所述抢险救援消防车的车载48V电源，所述开关电源将48V电压转换成多路供电电压传送到所述主控制板、主照明装置控制电路、辅助照明装置控制电路、电磁阀、气泵；
所述主照明装置控制电路通过所述电缆线连接所述主照明灯头，所述辅助照明装置控制电路通过所述电缆线连接所述辅助照明灯头；
所述主控制板与所述主照明装置控制电路、辅助照明装置控制电路分别连接，用于控制所述主照明灯头和所述辅助照明灯头的开启与关闭；
所述气管通过所述电磁阀与气泵连接，所述主控制板与所述电磁阀、气泵连接，用于控制所述电磁阀、气泵的开启与关闭，通过所述电磁阀控制所述气缸的升降；所述主控制板与所述旋转云台连接，用于控制旋转云台的俯仰、左右旋转；
所述主控制板还用于采集所述主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭以及旋转云台的俯仰、左右旋转的状态信息数据。
5.根据权利要求4所述的自组网抢险救援照明系统，其特征在于，所述主照明遥控器、主照明线控器连接所述主控制板，通过所述主照明遥控器、主照明线控器用于控制所述主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭；
所述主照明线控器的控制优先级高于所述主照明遥控器。
6.根据权利要求5所述的自组网抢险救援照明系统，其特征在于，
所述第一中央处理单元通过串行总线与所述主控制板连接，用于接收所述主控制板发送的所述状态信息数据；
所述第一中央处理单元用于处理所述状态信息数据、来自所述第一自组网网络单元的控制指令、来自所述位置信息获取单元的地理坐标数据，并将处理后的控制指令通过所述串行总线发送到所述主控制板，将处理后的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第一自组网网络单元；
所述第一自组网网络单元用于通过无线数据网络与成为中心集中模块的所述数据集中模块的所述第二自组网网络单元数据连接，用于接收来自所述第二自组网网络单元的控制指令，并将状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第二自组网网络单元。
7.根据权利要求6所述的自组网抢险救援照明系统，其特征在于，所述第二中央处理单元数据连接所述第二自组网网络单元、第一无线通讯模块；所述第一无线通讯模块用于接收来自所述第二无线通讯模块的控制指令，并将其发送给所述第二中央处理单元；
所述第二中央处理单元用于对接收到的控制指令进行处理，将其发送到所述第二自组网网络单元；
所述第二自组网网络单元用于通过无线数据网络将控制指令发送到所述第一自组网网络单元，并将接收到的来自所述第一自组网网络单元的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第二中央处理单元；
所述第二中央处理单元用于对接收到的状态信息数据和地理坐标数据进行处理，并发送到所述第一无线通讯模块；
所述第一无线通讯模块用于通过所述4G/5G无线通讯网络将状态信息数据和地理坐标数据发送到所述第二无线通讯模块。
8.根据权利要求7所述的自组网抢险救援照明系统，其特征在于，所述控制终端为手持移动控制终端，所述集中控制系统为远程控制计算机；
所述控制处理模块连接所述输入输出模块和所述第二无线通讯模块；
所述第二无线通讯模块用于将接收到的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述控制处理模块进行处理，所述控制处理模块用于将处理后的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述输入输出模块；
所述输入输出模块包括图形化的人机交互界面，用于图形化显示状态信息数据和地理坐标数据，并接收使用者发出的控制指令，发送到所述控制处理模块，所述控制处理模块用于处理接收到的控制指令，并发送到所述第二无线通讯模块；
所述第二无线通讯模块还用于将控制指令发送到所述第一无线通讯模块。
9.根据权利要求8所述的自组网抢险救援照明系统，其特征在于，所述第一中央处理单元和第二中央处理单元均为单片机；
所述第一自组网网络单元和第二自组网网络单元均为LoRa无线模块；
所述无线数据网络为LoRa无线网络。
10.一种自组网抢险救援照明系统控制方法，用于如权利要求1-9任一项所述的自组网抢险救援照明系统，其特征在于，包括如下的步骤：
S1.若干辆抢险救援消防车到达抢险救援现场，在自组网网络信号范围内，确定其中一辆抢险救援消防车所安装的自组网装置的数据集中模块进入工作模式，成为中心集中模块，其他抢险救援消防车的所述数据集中模块均进入关闭模式；
S2.所述若干辆抢险救援消防车所安装的自组网装置中的全部数据传输模块通过自组网方法，通过无线数据网络与所述中心集中模块进行数据连接；
S3.所述中心集中模块的第一无线通讯模块与控制终端和/或集中控制系统的第二无线通讯模块通过4G/5G无线通讯网络通信连接；
S4.使用者通过所述控制终端和/或集中控制系统的所述输入输出模块输入控制指令，所述控制指令包括分别控制各个主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭的指令，以及分别控制各个云台俯仰、左右旋转的指令；
S5.所述输入输出模块将控制指令发送到所述控制终端和/或集中控制系统的控制处理模块，所述控制处理模块处理接收到的控制指令，并通过所述第二无线通讯模块发送给所述第一无线通讯模块；
S6.所述第一无线通讯模块把接收到的控制命令发送给所述中心集中模块的第二中央处理单元，所述第二中央处理单元对接收到的控制指令进行处理，将其发送到第二自组网网络单元，所述第二自组网网络单元通过无线数据网络将控制指令发送到与所述中心集中模块数据连接的全部数据传输模块的第一自组网网络单元；
S7.每一个所述第一自组网网络单元将接收到的控制指令发送给所在数据传输模块的第一中央处理单元，经处理后，分别通过串行总线发送到各个与数据传输模块连接的控制箱的主控制板，进而控制各个主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭的指令，以及分别控制各个云台俯仰、左右旋转；
S8.各个主控制板采集所连接的主照明灯头、电磁阀、气泵的开启与关闭以及所连接的旋转云台的俯仰、左右旋转的状态信息数据，并将状态信息数据通过串行总线发送到各个数据传输模块的第一中央处理单元；
S9.各个数据传输模块的位置信息获取单元实时获取其所在位置的地理坐标数据，并发送给各个第一中央处理单元，各第一中央处理单元处理接收到的状态信息数据和地理坐标数据，发送到各自的第一自组网网络单元，再通过无线数据网络发送到中心集中模块的第二自组网网络单元；
S10.所述中心集中模块的第二自组网网络单元将状态信息数据和地理坐标数据发送到中心集中模块的第二中央处理单元，经处理后，通过中心集中模块的第一无线通讯模块发送到第二无线通讯模块；
S11.所述第二无线通讯模块用于将接收到的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述控制处理模块进行处理，所述控制处理模块用于将处理后的状态信息数据和地理坐标数据发送到所述输入输出模块；
所述输入输出模块的人机交互界面向使用者图形化显示状态信息数据和地理坐标数据，使用者根据状态信息数据和地理坐标数据，进一步执行步骤S4。
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