CN117222077A - 配电开关智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了配电开关智能控制系统，涉及电力系统控制技术领域，通过外部信息采集模块对目标区域的环境信息进行采集，之后通过数据信息处理模块先根据外界环境中的光线亮度、路面可见度和对应的天气对路灯的启动系数进行计算得到路灯的启动信号，之后由配电开关控制模块先对目标区域的流量数据进行处理，得到不同的时间区域的流量数据，然后当流量数据超过流量数据预设值时，将目标区域的路灯全部开启，当流量数据未超过流量数据预设值时，先将第一盏路灯开启，然后后面的路灯对光线进行检测，将对应的路灯进行开启，在流量数据较小时，既能保证目标区域的光线亮度，又能节约电能。
Description
技术领域
本发明属于电力系统控制技术领域，具体是配电开关智能控制系统。
背景技术
随着城市我国城镇化的发展，城市基建项目不断增加，规模不断增大，一些基建项目对于能源消耗和智能化控制管理的要求不断提高,特别是在城市路灯照明领域，将节省电力能耗和智能化控制管理为重要指标。
而在现有的城市户外照明系统中，一般是采用按时段开关的控制模式，这样的控制模式有不少的缺点，例如不管是否需要开灯，只要到达开灯时间，灯也会开启，不能根据经纬度调整开灯的时间，经纬度不同的地区，日落时间也不同，而且开灯以后，不管人流是多是少，都是全部的数量的灯在工作，这样方式的路灯配电开关的控制，不仅会造成电能的浪费，且在天气环境较为恶劣，户外光线值较暗时，路灯的配电开关不能自适应启动，会造成视野范围较差。
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，本发明提出了配电开关智能控制系统，用于解决上述所提出的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出配电开关智能控制系统，包括：
数据信息处理模块，用于对目标区域的环境信息进行惯性处理，目标区域指一个配电开关所控制的路灯的区域位置，环境信息包括外部光线亮度值、外部环境可见度距离、外部的环境天气以及目标区域内的车流量和人流量，先分别将光线亮度值和路面可见度距离进行均值处理，再结合对应的天气系数，采用公式进行计算得到路灯启动系数值，之后当路灯启动系数值大于预设值时生成启动信号，并传输至配电开关控制模块；
配电开关控制模块，用于根据启动信号，对路灯的配电开关进行启动，先通过对目标区域的流量数据进行检测，得到不同的时间区域的流量数据，然后当流量数据超过流量数据预设值时，将目标区域的路灯全部开启，当流量数据未超过流量数据预设值时，先将第一盏路灯开启，然后后面的路灯对光线进行检测，当光线值未达到预设值时，将对应的路灯进行开启。
作为本发明进一步的方案，惯性处理的方法为：
S01：首先先提取环境信息中光线亮度，同时对光线亮度进行量化处理得到光线亮度值，之后对光线亮度值进行均值处理得到光线亮度均值GXa；
S02：之后再提取环境信息中的路面可见度距离，同时将所获取到的目标区域内的路面可见距离的值进行均值处理，得到路面可见度均值LMa；
S03：同时对不同的天气设置对应的天气系数，并分别将不同的天气系数标记为αi，i表示不同的天气；
S04：之后对路灯的启动系数进行计算，先根据当时的外界天气情况，选定对应的天气系数αi，之后采用公式QD＝(GXa+LMa)×αi，得到对应的启动系数QD；
当启动系数QD大于预设值Qy时，将生成启动信号并传输至配电开关控制模块，当启动系数QD小于预设值Qy时，将继续对目标区域的环境信息进行计算。
作为本发明进一步的方案，对路灯的配电开关进行启动的方法为：
步骤一：先提取目标区域的环境信息中的人流量数据和车流量数据，同时将人流量数据和车流量数据融合成流量数据，以现在时间为基准，获取到前30天内的流量数据，同时将流量数据按照时间间隔进行划分，在本实施例中，时间间隔设置为1小时，之后根据时间间隔将路灯亮的时间段划分为若干个时间区域；
步骤二：之后对30天内每个时间区域内的流量数据进行标记，先选取第一个时间区域作为目标时间区域，然后将车流量数据标记为CLj，将人流量数据标记为RLj，j＝1，2，3，…，30；
步骤三：之后分别对目标区域的车流量数据和人流量数据进行均值处理，同时将处理后的车流量数据与人流量数据进行相加得到目标时间区域内的流量数据均值；
将流量数据均值与流量数据预设值进行比较，当流量数据均值大于流量数据预设值时，将目标区域内路灯全部开启，当流量数据均值小于流量数据预设值时，将其标记为空闲时间区域；
同时分别将其他时间区域作为目标时间区域，并按照上述步骤三的方法对目标时间区域的流量数据进行处理；
步骤四：提取空闲时间区域，首先将目标区域内的第一盏路灯进行启动，之后获取到其相邻的路灯，然后通过第二盏路灯的对光线检测的设备获取到此时的光线值，当所采集的光线值小于光线预设值时，将此盏路灯进行开启，当所采集的光线值大于光线预设值时，将此盏路灯关闭，之后再对下一盏路灯进行同样的方式处理，从而对目标区域的路灯进行配电控制。
作为本发明进一步的方案，所述目标区域的环境信息通过外部信息采集模块进行获取，并传输至数据信息处理模块。
作为本发明进一步的方案，还包括预警信号警示模块，用于对路灯的状态进行检测，当路灯的开启与关闭状态与配电开关的控制信号不一致时，预警信号警示模块将生成报警信号并传输至相关的管理人员。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过数据信息处理模块先根据外界环境中的光线亮度、路面可见度和对应的天气对路灯的启动系数进行计算得到路灯的启动信号，保证了在白天，由于天气情况较为恶劣而造成的光线较暗时，路灯的配电开关能自动控制开启；
之后由配电开关控制模块先对目标区域的流量数据进行处理，得到不同的时间区域的流量数据，然后当流量数据超过流量数据预设值时，将目标区域的路灯全部开启，当流量数据未超过流量数据预设值时，先将第一盏路灯开启，然后后面的路灯对光线进行检测，当光线值未达到预设值时，将对应的路灯进行开启，在流量数据较小时，既能保证目标区域的光线亮度，又能节约电能。
附图说明
图1为本发明系统框架原理图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本申请提供了配电开关智能控制系统，包括外部信息采集模块、数据信息处理模块、配电开关控制模块和预警信号警示模块；
外部信息采集模块用于对目标区域内的环境信息进行采集，目标区域指一个配电开关所控制的路灯的区域位置，环境信息包括外部光线亮度值、外部环境可见度距离、外部的环境天气以及目标区域内的车流量和人流量；
之后外部信息采集模块将所采集的目标区域的环境信息传输至数据信息处理模块，数据信息处理模块用于对目标区域的环境信息进行惯性处理，具体的惯性处理的方法为：
S01：首先先提取环境信息中光线亮度，同时对光线亮度进行量化处理得到光线亮度值，之后对光线亮度值进行均值处理得到光线亮度均值GXa；
S02：之后再提取环境信息中的路面可见度距离，同时将所获取到的目标区域内的路面可见距离的值进行均值处理，得到路面可见度均值LMa；
S03：同时对不同的天气设置对应的天气系数，并分别将不同的天气系数标记为αi，i表示不同的天气，具体的天气系数的设置由相关的专业人员根据大量实验后，对不同的天气系数进行相应的取值；
S04：之后对路灯的启动系数进行计算，先根据当时的外界天气情况，选定对应的天气系数αi，之后采用公式QD＝(GXa+LMa)×αi，得到对应的启动系数QD；
当启动系数QD大于预设值Qy时，将生成启动信号并传输至配电开关控制模块，当启动系数QD小于预设值Qy时，将继续对目标区域的环境信息进行计算，其中预设值Qy由相关的专业人员通过大量实验后进行取值；
配电开关控制模块用于根据启动信号先对目标区域的路灯的配电开关进行启动，之后配电开关控制模块根据目标区域的环境信息中的人流量和车流量的信息，分别对每个路灯的开关进行控制，具体的控制方法为：
步骤一：先提取目标区域的环境信息中的人流量数据和车流量数据，同时将人流量数据和车流量数据融合成流量数据，以现在时间为基准，获取到前30天内的流量数据，同时将流量数据按照时间间隔进行划分，在本实施例中，时间间隔设置为1小时，之后根据时间间隔将路灯亮的时间段划分为若干个时间区域；
例如，当配电开关控制模块检测到启动信号时，路灯配电控制开关被打开，同时将此时的启动时间标记A1，A1取18点32分，之后将启动时间A1向前取整点为a1，即a1取值为18点，之后根据时间间隔对时间区域划分为18点至19点、19点至20点、20点至21点、……；
步骤二：之后对30天内每个时间区域内的流量数据进行标记，先选取第一个时间区域作为目标时间区域，然后将车流量数据标记为CLj，将人流量数据标记为RLj，j＝1，2，3，…，30；
步骤三：之后分别对目标区域的车流量数据和人流量数据进行均值处理，同时将处理后的车流量数据与人流量数据进行相加得到目标时间区域内的流量数据均值；
将流量数据均值与流量数据预设值进行比较，当流量数据均值大于流量数据预设值时，将目标区域内路灯全部开启，当流量数据均值小于流量数据预设值时，将其标记为空闲时间区域，其中，流量数据预设值具体值由相关的专业人员进行取值；
同时分别将其他时间区域作为目标时间区域，并按照上述步骤三的方法对目标时间区域的流量数据进行处理；
步骤四：提取空闲时间区域，首先将目标区域内的第一盏路灯进行启动，之后获取到其相邻的路灯，即第二盏路灯，然后通过第二盏路灯的对光线检测的设备获取到此时的光线值，当所采集的光线值小于光线预设值时，将此盏路灯进行开启，当所采集的光线值大于光线预设值时，将此盏路灯关闭，之后再对下一盏路灯进行同样的方式处理，从而对目标区域的路灯进行配电控制，在流量数据较小时，既能保证目标区域的光线亮度，又能节约电能；
预警信号警示模块用于对路灯的状态进行检测，当路灯的开启与关闭状态与配电开关的控制信号不一致时，预警信号警示模块将生成报警信号并传输至相关的管理人员，相关的管理人员根据报警信号对路灯进行相应的检修和维护。
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：首先通过外部信息采集模块对目标区域的环境信息进行采集，之后通过数据信息处理模块先根据外界环境中的光线亮度、路面可见度和对应的天气对路灯的启动系数进行计算得到路灯的启动信号，之后由配电开关控制模块先对目标区域的流量数据进行处理，得到不同的时间区域的流量数据，然后当流量数据超过流量数据预设值时，将目标区域的路灯全部开启，当流量数据未超过流量数据预设值时，先将第一盏路灯开启，然后后面的路灯对光线进行检测，当光线值未达到预设值时，将对应的路灯进行开启。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (5)
1.配电开关智能控制系统，其特征在于，包括：
数据信息处理模块，用于对目标区域的环境信息进行惯性处理，目标区域指一个配电开关所控制的路灯的区域位置，环境信息包括外部光线亮度值、外部环境可见度距离、外部的环境天气以及目标区域内的车流量和人流量，先分别将光线亮度值和路面可见度距离进行均值处理，再结合对应的天气系数，采用公式进行计算得到路灯启动系数值，之后当路灯启动系数值大于预设值时生成启动信号，并传输至配电开关控制模块；
配电开关控制模块，用于根据启动信号，对路灯的配电开关进行启动，先通过对目标区域的流量数据进行检测，得到不同的时间区域的流量数据，然后当流量数据超过流量数据预设值时，将目标区域的路灯全部开启，当流量数据未超过流量数据预设值时，先将第一盏路灯开启，然后后面的路灯对光线进行检测，当光线值未达到预设值时，将对应的路灯进行开启。
2.根据权利要求1所述的配电开关智能控制系统，其特征在于，惯性处理的方法为：
S01：首先先提取环境信息中光线亮度，同时对光线亮度进行量化处理得到光线亮度值，之后对光线亮度值进行均值处理得到光线亮度均值GXa；
S02：之后再提取环境信息中的路面可见度距离，同时将所获取到的目标区域内的路面可见距离的值进行均值处理，得到路面可见度均值LMa；
S03：同时对不同的天气设置对应的天气系数，并分别将不同的天气系数标记为αi，i表示不同的天气；
S04：之后对路灯的启动系数进行计算，先根据当时的外界天气情况，选定对应的天气系数αi，之后采用公式QD＝(GXa+LMa)×αi，得到对应的启动系数QD；
当启动系数QD大于预设值Qy时，将生成启动信号并传输至配电开关控制模块，当启动系数QD小于预设值Qy时，将继续对目标区域的环境信息进行计算。
3.根据权利要求1所述的配电开关智能控制系统，其特征在于，对路灯的配电开关进行启动的方法为：
步骤一：先提取目标区域的环境信息中的人流量数据和车流量数据，同时将人流量数据和车流量数据融合成流量数据，以现在时间为基准，获取到前30天内的流量数据，同时将流量数据按照时间间隔进行划分，在本实施例中，时间间隔设置为1小时，之后根据时间间隔将路灯亮的时间段划分为若干个时间区域；
步骤二：之后对30天内每个时间区域内的流量数据进行标记，先选取第一个时间区域作为目标时间区域，然后将车流量数据标记为CLj，将人流量数据标记为RLj，j＝1，2，3，…，30；
步骤三：之后分别对目标区域的车流量数据和人流量数据进行均值处理，同时将处理后的车流量数据与人流量数据进行相加得到目标时间区域内的流量数据均值；
将流量数据均值与流量数据预设值进行比较，当流量数据均值大于流量数据预设值时，将目标区域内路灯全部开启，当流量数据均值小于流量数据预设值时，将其标记为空闲时间区域；
同时分别将其他时间区域作为目标时间区域，并按照上述步骤三的方法对目标时间区域的流量数据进行处理；
步骤四：提取空闲时间区域，首先将目标区域内的第一盏路灯进行启动，之后获取到其相邻的路灯，然后通过第二盏路灯的对光线检测的设备获取到此时的光线值，当所采集的光线值小于光线预设值时，将此盏路灯进行开启，当所采集的光线值大于光线预设值时，将此盏路灯关闭，之后再对下一盏路灯进行同样的方式处理，从而对目标区域的路灯进行配电控制。
4.根据权利要求1所述的配电开关智能控制系统，其特征在于，所述目标区域的环境信息通过外部信息采集模块进行获取，并传输至数据信息处理模块。
5.根据权利要求1所述的配电开关智能控制系统，其特征在于，还包括预警信号警示模块，用于对路灯的状态进行检测，当路灯的开启与关闭状态与配电开关的控制信号不一致时，预警信号警示模块将生成报警信号并传输至相关的管理人员。
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| CN202311199609.1A CN117222077A (zh) | 2023-09-18 | 2023-09-18 | 配电开关智能控制系统 |
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| CN (1) | CN117222077A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118034150A (zh) * | 2024-03-11 | 2024-05-14 | 邵东智能制造技术研究院有限公司 | 一种数字化远程机电智能控制系统 |
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2023
- 2023-09-18 CN CN202311199609.1A patent/CN117222077A/zh active Pending
Cited By (1)
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| CN118034150A (zh) * | 2024-03-11 | 2024-05-14 | 邵东智能制造技术研究院有限公司 | 一种数字化远程机电智能控制系统 |
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