CN202617455U

CN202617455U - 基于物联网的太阳能led路灯控制器

Info

Publication number: CN202617455U
Application number: CN2012202578794U
Authority: CN
Inventors: 吕红兵
Original assignee: Individual
Current assignee: Jiangsu L & Gr Lighting Co Ltd
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-05-30

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的太阳能LED路灯控制器，包括控制中心中央处理器，控制中心中央处理器连接有时间模块、数据库、无线网络模块、控制中心射频模块、报警装置和信息输入与显示装置；无线网络模块连接有无线网络装置，无线网络装置连接有用户终端；控制中心射频模块连接有LED路灯射频模块，LED路灯射频模块连接有太阳能LED路灯中央处理器，太阳能LED路灯中央处理器分别连接有信息采集模块、电源管理模块、LED调光驱动模块和LED路灯射频模块；信息采集模块与传感器组件连接；电源管理模块连接太阳能LED路灯终端节点电源组件；LED调光驱动模块与LED路灯连接；LED路灯射频模块与控制中心射频模块连接。

Description

基于物联网的太阳能LED路灯控制器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能LED路灯控制器，尤其是一种基于物联网的太阳能LED路灯控制器。

背景技术

在现今能源紧缺的情况下，太阳能资源是很值得研究和开发的，具有广阔的市场前景，新型的能源加上最节能的LED灯具，无疑是个完美的组合。但随后的运行维护管理带来一系列问题，管理不好引起的问题，己影响到了太阳能照明的应用发展。目前的太阳能照明系统的运行维护管理仍然是停留在常规照明系统采用人工巡查的方法，这种方法使得市政工作量和维护成本居高不下；同时由于缺乏相应的监测信息反馈，太阳能LED路灯续航措施得不到很好的实施，难以进行运行监控和状态反馈。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具备遥控调光和报警功能的基于物联网的太阳能LED路灯控制器。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于物联网的太阳能LED路灯控制器，包括LED路灯、报警装置和信息输入与显示装置；所述基于物联网的太阳能LED路灯控制器还包括控制中心组件、太阳能LED路灯终端节点组件、电源模块和太阳能LED路灯终端节点电源组件；所述控制中心组件包括控制中心中央处理器，分别与控制中心中央处理器相连接的时间模块、数据库、无线网络模块和控制中心射频模块；所述报警装置和信息输入与显示装置均与中心中央处理器相连接；所述无线网络模块连接有无线网络装置，所述无线网络装置连接有用户终端；所述太阳能LED路灯终端节点组件包括太阳能LED路灯中央处理器，分别与太阳能LED路灯中央处理器相连接的信息采集模块、电源管理模块、LED调光驱动模块和LED路灯射频模块；所述信息采集模块与传感器组件相连接；所述电源管理模块与太阳能LED路灯终端节点电源组件相连接；所述LED调光驱动模块与LED路灯相连接；所述LED路灯射频模块与控制中心射频模块相连接；所述控制中心中央处理器、时间模块、数据库、无线网络模块、控制中心射频模块、报警装置、信息输入与显示装置和无线网络装置均与电源模块电连接；所述太阳能LED路灯中央处理器、信息采集模块、电源管理模块、LED调光驱动模块、LED路灯射频模块、LED路灯和传感器组件均与太阳能LED路灯终端节点电源组件电连接。

作为对本实用新型的基于物联网的太阳能LED路灯控制器的改进：所述太阳能LED路灯终端节点电源组件包括备用电源和太阳能电池；所述备用电源和太阳能电池均与电源管理模块相连接。

作为对本实用新型的基于物联网的太阳能LED路灯控制器的进一步改进：所述传感器组件包括红外线传感器、地磁传感器、光敏传感器、温度传感器和超声波雷达传感器；所述红外线传感器、地磁传感器、光敏传感器、温度传感器和超声波雷达传感器均与信息采集模块相连接；所述LED路灯上设置温度传感器。

作为对本实用新型的基于物联网的太阳能LED路灯控制器的进一步改进：所述无线网络装置与用户终端之间的数据通讯可以但不限于由Zigbee网络、GPRS 网络、GSM 网络、CDMA网络、WLAN 网络或Wi-Fi网络构建的无线网络。

作为对本实用新型的基于物联网的太阳能LED路灯控制器的进一步改进：所述用户终端为具有无线网络连接功能的PC装置。

作为对本实用新型的基于物联网的太阳能LED路灯控制器的进一步改进：所述用户终端为具有无线网络连接功能的智能手机。

作为对本实用新型的基于物联网的太阳能LED路灯控制器的进一步改进：所述用户终端为具有无线网络连接功能的PDA。

本实用新型的基于物联网的太阳能LED路灯控制器能够根据交通及天气情况对太阳能LED路灯进行亮度调节。而在LED路灯发生故障时，能发出维护报警信号。电源管理模块能实时监控太阳能电池及备用电源电量。

本实用新型的基于物联网的太阳能LED路灯控制器既能按照设定的指令和室外亮度控制来实现远程无线亮度调控，又可及时提醒路灯维护人员对发生故障的太阳能LED路灯进行维护，大大降低人为参与现场管理的程度，从而减少太阳能LED路灯的管理成本。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本实用新型的基于物联网的太阳能LED路灯控制器的主要结构示意图。

具体实施方式

实施例1、图1给出一种基于物联网的太阳能LED路灯控制器，包括控制中心组件1、太阳能LED路灯终端节点组件2、电源模块3、太阳能LED路灯终端节点电源组件4、LED路灯6、传感器组件7、报警装置8、信息输入与显示装置9、无线网络装置131和用户终端100。

以上所述的控制中心组件1包括控制中心中央处理器10、时间模块11、数据库12、无线网络模块13和控制中心射频模块14；以上所述的太阳能LED路灯终端节点组件2包括太阳能LED路灯中央处理器20、信息采集模块21、电源管理模块22、LED调光驱动模块23和LED路灯射频模块24；以上所述的传感器组件7包括红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73、温度传感器74和超声波雷达传感器75；以上所述的太阳能LED路灯终端节点电源组件4包括备用电源41和太阳能电池42。

以上所述的电源模块3分别与控制中心中央处理器10、时间模块11、数据库12、无线网络模块13、控制中心射频模块14、报警装置8、信息输入与显示装置9和无线网络装置131相连接，由电源模块3提供电源，为保持图面整洁，省略图上的电连接关系。

以上所述的备用电源41和太阳能电池42分别与太阳能LED路灯中央处理器20、信息采集模块21、电源管理模块22、LED调光驱动模块23、LED路灯射频模块24、红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73、温度传感器74、超声波雷达传感器75和LED路灯6电连接，由备用电源41和太阳能电池42提供电源（如果太阳能电池42电量充足，则由太阳能电池42供电，如果太阳能电池42电量不充足，则由备用电源41供电），为保持图面整洁，省略图上的电连接关系。

控制中心中央处理器10分别与时间模块11、数据库12、无线网络模块13、控制中心射频模块14、报警装置8和信息输入与显示装置9相连接；无线网络模块13与无线网络装置131相连接。无线网络装置131和用户终端100相连接。

太阳能LED路灯中央处理器20分别与信息采集模块21、电源管理模块22、LED调光驱动模块23和LED路灯射频模块24相连接；信息采集模块21分别与红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73、温度传感器74和超声波雷达传感器75相连接，电源管理模块22分别与备用电源41和太阳能电池42相连接。

控制中心射频模块14与LED路灯射频模块24相连接，LED调光驱动模块23与LED路灯6相连接。

实际使用的时候，一个控制中心射频模块14可以与若干个的LED路灯射频模块24相连接，即通过一个控制中心组件1，就可以控制若干个的太阳能LED路灯终端节点组件2，间接的控制相应的LED路灯6。在太阳能LED路灯中央处理器20中，内置有代表LED路灯6的唯一代码，每次当太阳能LED路灯中央处理器20向LED路灯射频模块24发出信息的时候，该信息均被加入代表LED路灯6的唯一代码后发出（为简化具体实施例的描述，在实际工作步骤的描述中，均不再加入关于此步骤的描写），在数据库12中内置有对该代表LED路灯6的唯一代码的相应信息（如该代表LED路灯6的唯一代码所指示的LED路灯6的位置信息等）。温度传感器74设置在LED路灯6上，可以在LED路灯6开启的时候，监测LED路灯6的温度；红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73和超声波雷达传感器75均设置在LED路灯6的周围，可以对LED路灯6周围的环境进行监测。

实际工作的时候，步骤如下：

1、控制中心中央处理器10读取时间模块11中的时间信息，根据内置的时间指令，控制中心中央处理器10通过控制中心射频模块14发出开启LED路灯6的指令；

2、LED路灯射频模块24接收到控制中心射频模块14的发出开启LED路灯6的指令，并将开启LED路灯6的指令发送到太阳能LED路灯中央处理器20中，太阳能LED路灯中央处理器20再将开启LED路灯6的指令发送到LED调光驱动模块23中，LED调光驱动模块23接收到开启LED路灯6的指令后，进行如下两个方面的工作：

一方面：LED调光驱动模块23控制LED路灯6最大功率开启。

另一方面：LED路灯6开启后，LED调光驱动模块23向太阳能LED路灯中央处理器20反馈一个LED路灯6已开启的指令。

3、太阳能LED路灯中央处理器20接收到LED路灯6已开启的指令；

4、太阳能LED路灯中央处理器20向信息采集模块21发出读取传感器信息的指令，信息采集模块21开始读取红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73、温度传感器74和超声波雷达传感器75的最新传感器信息（通过信息采集模块21，将红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73、温度传感器74和超声波雷达传感器75的模拟信号转化为数字信息），并将红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73、温度传感器74和超声波雷达传感器75的最新传感器信息反馈到太阳能LED路灯中央处理器20中；

5、太阳能LED路灯中央处理器20将红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73、温度传感器74和超声波雷达传感器75的最新传感器信息通过LED路灯射频模块24传送到控制中心射频模块14中，并通过控制中心射频模块14发送到控制中心中央处理器10中；

6、控制中心中央处理器10接收到红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73、温度传感器74和超声波雷达传感器75的最新传感器信息，并将红外线传感器71、地磁传感器72、光敏传感器73、温度传感器74和超声波雷达传感器75的最新传感器信息与数据库12中存储的对比数据进行对比；

比对过程中，可能出现如下情况：

第一种情况：根据红外线传感器71、地磁传感器72和超声波雷达传感器75的数据显示，这个时间经过的人流量和车流量比较少（通过若干组传感器组件7的数据，即通过若干个红外线传感器71、地磁传感器72和超声波雷达传感器75所接收到的数据，可以推导出此时，在这若干组传感器组件7的范围内经过的人流量和车流量，根据内置在数据库12内的相关数据，即可以以红外线传感器71、地磁传感器72和超声波雷达传感器75所接收到的数据与内置在数据库12内的相关数据进行对比，通过对比可以得出此时的人流量和车流量是否应该半功率开启LED路灯6），根据控制中心中央处理器10中内置的半功率开启指令（即当一个区域内，人流量和车流量比较少的时候，控制此区域内的LED路灯6半功率开启），控制中心中央处理器10通过控制中心射频模块14向LED路灯射频模块24发出半功率开启指令，LED路灯射频模块24接收到半功率开启指令后，就将半功率开启指令发送到太阳能LED路灯中央处理器20中，太阳能LED路灯中央处理器20再将半功率开启指令发送到LED调光驱动模块23中，LED调光驱动模块23就开始控制LED路灯6的照明亮度（执行半功率开启状态）。

第二种情况：当光敏传感器73传回的数据与数据库12内的相关数据进行比较后，有如下两种状态：

第一种状态：控制中心中央处理器10得出此时，LED路灯6周边的光照强度没有达到LED路灯6开启时应该有的光照强度，此时，控制中心中央处理器10即判定该LED路灯6故障，并同时进行两方面的工作：

一方面，控制中心中央处理器10开始控制报警装置8发出报警信息（声或者光等报警信息），引起工作人员的注意；

另一方面，控制中心中央处理器10读取数据库12内有关该LED路灯6的相关信息，并将相关信息发送到信息输入与显示装置9和无线网络模块13中，由信息输入与显示装置9显示故障信息，方便工作人员得知故障LED路灯6的位置（在太阳能LED路灯中央处理器20中，内置有代表LED路灯6的唯一代码，每次当太阳能LED路灯中央处理器20向LED路灯射频模块24发出信息的时候，该信息均被加入代表LED路灯6的唯一代码后发出，根据该唯一代码，再查询数据库12中的相关数据，就能得知故障LED路灯6的准确位置）；而发送到无线网络模块13中的信息则由无线网络装置131发送到用户终端100中，如果工作人员不能在信息输入与显示装置9及时的看到信息，则由可以随身携带的用户终端100起到警示作用，确保工作人员及时发现故障，并检修。

第二种状态：控制中心中央处理器10得出此时LED路灯6周边的光照强度已经达到LED路灯6开启时应该有的光照强度，此时，控制中心中央处理器10即判定该LED路灯6正常运行（即不再进行其他的操作）。

第三种情况：根据红外线传感器71、地磁传感器72和超声波雷达传感器75的数据显示，这个时间经过的人流量和车流量为零，（判定人流量和车流量参考第一种情况的具体描述），根据控制中心中央处理器10中内置的节电指令（即当一个区域内，人流量和车流量为零的时候，控制此区域内LED路灯6随机关闭一部分，关闭的数量通过人为设定），控制中心中央处理器10通过控制中心射频模块14向随机向若干个LED路灯射频模块24发出节电指令，LED路灯射频模块24接收到节电指令后，就将节电指令发送到太阳能LED路灯中央处理器20中，太阳能LED路灯中央处理器20再将节电指令发送到LED调光驱动模块23中，LED调光驱动模块23就开始控制LED路灯6的照明亮度（执行节电指令，将LED路灯6关闭）。

第四种情况：控制中心中央处理器10将温度传感器74传回的数据与数据库12内的数据进行对比，如果温度传感器74的数据超过了数据库12内存储的有关LED路灯6的最高温度数据，则控制中心中央处理器10即判定该LED路灯6故障，并同时进行三方面的工作：

再一方面，控制中心中央处理器10通过控制中心射频模块14向故障LED路灯6所在的LED路灯射频模块24发出关灯指令，LED路灯射频模块24接收到关灯指令后，就将关灯指令发送到太阳能LED路灯中央处理器20中，太阳能LED路灯中央处理器20再将关灯指令发送到LED调光驱动模块23中，LED调光驱动模块23就开始控制LED路灯6关闭。

7、太阳能LED路灯中央处理器20不断的向电源管理模块22发出电源读取指令，电源管理模块22接收到电源读取指令后，就读取备用电源41和太阳能电池42中的电源信息，并将备用电源41和太阳能电池42中的电源信息反馈到太阳能LED路灯中央处理器20中，太阳能LED路灯中央处理器20接收到备用电源41和太阳能电池42中的电源信息后，就将备用电源41和太阳能电池42中的电源信息通过LED路灯射频模块24向控制中心射频模块14发出，控制中心射频模块14接收到备用电源41和太阳能电池42中的电源信息后，将备用电源41和太阳能电池42中的电源信息发送到控制中心中央处理器10中；控制中心中央处理器10接收到备用电源41和太阳能电池42中的电源信息，进行如下几个方面的操作：

一方面，如果备用电源41和太阳能电池42中的电源信息显示备用电源41和太阳能电池42的电量均充足，则控制中心中央处理器10不进行任何操作；

另一方面，如果备用电源41和太阳能电池42中的电源信息显示太阳能电池42的电量不足，则控制中心中央处理器10通过控制中心射频模块14向LED路灯射频模块24发出切换电池的指令，LED路灯射频模块24接收到切换电池的指令后，就将切换电池的指令发送到太阳能LED路灯中央处理器20中，太阳能LED路灯中央处理器20再将切换电池的指令发送到电源管理模块22中，电源管理模块22就开始控制备用电源41供电，太阳能电池42断电。

再一方面，如果备用电源41和太阳能电池42中的电源信息显示备用电源41的电量不足，则控制中心中央处理器10读取数据库12内有关该LED路灯6的相关信息，并将相关信息发送到信息输入与显示装置9和无线网络模块13中，由信息输入与显示装置9显示故障信息，方便工作人员得知故障LED路灯6的位置（在太阳能LED路灯中央处理器20中，内置有代表LED路灯6的唯一代码，每次当太阳能LED路灯中央处理器20向LED路灯射频模块24发出信息的时候，该信息均被加入代表LED路灯6的唯一代码后发出，根据该唯一代码，再查询数据库12中的相关数据，就能得知故障LED路灯6的准确位置）；而发送到无线网络模块13中的信息则由无线网络装置131发送到用户终端100中，如果工作人员不能在信息输入与显示装置9及时的看到信息，则由可以随身携带的用户终端100起到警示作用，确保工作人员及时发现电量不足的备用电源41，并及时更换。

用户终端100为具有无线网络连接功能的PC装置、具有无线网络连接功能的智能手机或者具有无线网络连接功能的PDA，可以根据无线网络装置131传送模式选择；无线网络装置131的数据传送模式可以为Zigbee网络、GPRS 网络、GSM 网络、CDMA网络、WLAN 网络或Wi-Fi网络，也可以使用其他的成熟的无线数据传输网络。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.基于物联网的太阳能LED路灯控制器，包括LED路灯（6）、报警装置（8）和信息输入与显示装置（9）；其特征是：所述基于物联网的太阳能LED路灯控制器还包括控制中心组件（1）、太阳能LED路灯终端节点组件（2）、电源模块（3）和太阳能LED路灯终端节点电源组件（4）；

所述控制中心组件（1）包括控制中心中央处理器（10），分别与控制中心中央处理器（10）相连接的时间模块（11）、数据库（12）、无线网络模块（13）和控制中心射频模块（14）；

所述报警装置（8）和信息输入与显示装置（9）均与中心中央处理器（10）相连接；所述无线网络模块（13）连接有无线网络装置（131），所述无线网络装置（131）连接有用户终端（100）；

所述太阳能LED路灯终端节点组件（2）包括太阳能LED路灯中央处理器（20），分别与太阳能LED路灯中央处理器（20）相连接的信息采集模块（21）、电源管理模块（22）、LED调光驱动模块（23）和LED路灯射频模块（24）；

所述信息采集模块（21）与传感器组件（7）相连接；

所述电源管理模块（22）与太阳能LED路灯终端节点电源组件（4）相连接；

所述LED调光驱动模块（23）与LED路灯（6）相连接；

所述LED路灯射频模块（24）与控制中心射频模块（14）相连接；

所述控制中心中央处理器（10）、时间模块（11）、数据库（12）、无线网络模块（13）、控制中心射频模块（14）、报警装置（8）、信息输入与显示装置（9）和无线网络装置（131）均与电源模块（3）电连接；

所述太阳能LED路灯中央处理器（20）、信息采集模块（21）、电源管理模块（22）、LED调光驱动模块（23）、LED路灯射频模块（24）、LED路灯（6）和传感器组件（7）均与太阳能LED路灯终端节点电源组件（4）电连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的太阳能LED路灯控制器，其特征是：所述太阳能LED路灯终端节点电源组件（4）包括备用电源（41）和太阳能电池（42）；

所述备用电源（41）和太阳能电池（42）均与电源管理模块（22）相连接。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的太阳能LED路灯控制器，其特征是：所述传感器组件（7）包括红外线传感器（71）、地磁传感器（72）、光敏传感器（73）、温度传感器（74）和超声波雷达传感器（75）；

所述红外线传感器（71）、地磁传感器（72）、光敏传感器（73）、温度传感器（74）和超声波雷达传感器（75）均与信息采集模块（21）相连接；

所述LED路灯（6）上设置温度传感器（74）。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的太阳能LED路灯控制器，其特征是：所述无线网络装置（131）与用户终端（100）之间的数据通讯可以但不限于由Zigbee网络、GPRS 网络、GSM 网络、CDMA网络、WLAN网络或Wi-Fi网络构建的无线网络。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的太阳能LED路灯控制器，其特征是：所述用户终端（100）为具有无线网络连接功能的PC装置。

6.根据权利要求4所述的基于物联网的太阳能LED路灯控制器，其特征是：所述用户终端（100）为具有无线网络连接功能的智能手机。

7.根据权利要求4所述的基于物联网的太阳能LED路灯控制器，其特征是：所述用户终端（100）为具有无线网络连接功能的PDA。