CN206196092U - 远程路灯控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种远程路灯控制系统，包括路灯节点、网关和网络服务器，所述路灯节点包括LoRa通讯模块和LED控制器，所述路灯节点通过LoRa通讯模块与网关通信连接，所述网关与网络服务器通信连接，所述网络服务器用于对接收的数据进行处理以及向网关发送指令，所述LoRa通讯模块包括收发天线、调制与解调模块以及A/D转换模块。结构简单、成本低廉，功耗低，可靠性高，抗干扰能力强，可以实现远程控制路灯的开关，路灯亮度调节，状态读取等功能。

Description

远程路灯控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种路灯控制装置，具体地涉及一种基于LoRaWAN协议的远程路灯控制系统。

背景技术

路灯控制器是利用无线或者有线技术控制路灯的开关、亮度，检测路灯状况的控制器，要求能集中控制几十甚至几百盏路灯。

目前路灯控制技术主要有ZigBee和PLC两种。

ZigBee技术是通过节点之间的自组网实现大规模的控制，这种组网方式部署困难，某一个节点的损坏往往会导致整个通讯网的瘫痪。

PLC即电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。但通讯噪音较大，且通讯无法通过变压器，使用受到限制。

例如，中国专利文献CN 106102274公开了一种路灯控制系统，所述路灯控制系统包括依次连接的移动终端、无线通讯模块、ZigBee协调器、ZigBee终端、路灯控制器；所述ZigBee协调器包括第一ZigBee芯片模块；所述ZigBee终端包括第二ZigBee芯片模块，第二ZigBee芯片模块集成无线收发数据模块；使用此模块和ZigBee协调器的无线模块进行无线网络通信。使用ZigBee技术，通过节点之间的自组网实现大规模的控制，这种组网方式部署困难，某一个节点的损坏往往会导致整个通讯网的瘫痪。

LoRa是一种专用于无线电调制解调的技术，LoRa融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术，具有传输距离远、功耗低的特点。LoRa®是基于扩频调制，当使用不同扩频因子时，信号实际上是彼此正交，当扩频因子的发生变化，有效的数据速率也会发生变化。

实用新型内容

为了解决目前存在于路灯控制领域的组网困难，可靠性差等问题，本实用新型目的是：提供一种远程路灯控制系统，结构简单、成本低廉，功耗低，可靠性高，抗干扰能力强。

本实用新型的技术方案是：

一种远程路灯控制系统，包括路灯节点、网关和网络服务器，所述路灯节点包括LoRa通讯模块和LED控制器，所述路灯节点通过LoRa通讯模块与网关通信连接，所述网关与网络服务器通信连接，所述网络服务器用于对接收的数据进行处理以及向网关发送指令，所述LoRa通讯模块包括收发天线、调制与解调模块以及A/D转换模块。

优选的，所述网络服务器与终端连接，所述终端安装有客户端控制软件。

优选的，所述网关通过3G或Ethernet网络与网络服务器通信。

优选的，所述LoRa通讯模块还包括信号解析模块，用于对从网络服务器接收的调制信号进行解析为模拟调光信号和数字开关信号。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

可以实现远程控制路灯的开关，路灯亮度调节，状态读取等功能。传输距离长，基站覆盖范围广，功耗低，除了路灯领域以外也可以用于水电燃气表等抄表领域，可靠性高，抗干扰能力强，信号加密性好。

网络容量大，为了使远距离星型网络能够实现，网关必须具有非常高的容量或性能，从大量的节点接收消息。高网络容量利用自适应的数据速率和网关中的多通道多调制收发器实现，因此可以在多信道上同时接受消息。

半双工通讯，系统支持信号上行通讯和下行通讯，即系统即支持从节点到网关再到服务器传输数据，也支持服务器向网关再向节点传递数据，这样不但能向路灯节点发送开关、亮度调节指令，还能读取路灯电压、电流等信号。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的系统原理框图；

图2为本实用新型的路灯节点的原理框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例：

如图1所示，一种远程路灯控制系统，包括路灯节点、网关和网络服务器，路灯节点与网关通信连接，网关与网络服务器通信连接，网络服务器与终端连接，终端安装有客户端控制软件。

路灯节点按LoraWAN协议和网关进行通讯，执行具体任务。城市环境下路灯节点和网关有效通讯距离约为10km。

网关将接收的路灯节点数据通过3G或者Ethernet网络的方式传递给网络服务器，接收并执行网络服务器发出的指令。

网络服务器接收网关传递过来的数据并向网关下达指令，对接收数据进行分析，将数据呈现给终端的客户端控制软件。

客户端控制软件为终端客户平台，与客户进行交互，接收客户给出的指令，并反馈客户所需数据。

如图2所示，路灯节点包括LoRa通讯模块和LED控制器，LoRa通讯模块包括收发天线、调制与解调模块、信号解析模块以及A/D转换模块，信号解析模块用于对从网络服务器接收的调制信号通过调制与解调模块进行解调然后进行解析，并通过A/D转换模块转换成模拟调光信号和数字开关信号，形成系统指令发送给LED控制器，LED控制器将其转变为电流信号，最终实现对路灯的控制，包括控制路灯的开关，路灯亮度调节，状态读取等。

LED控制器还可以将路灯状态信息发送给LoRa通讯模块，通过调制与解调模块对信号进行调制，最后通过收发天线发送给网关。

本实用新型可以实现远程控制路灯的开关，路灯亮度调节，状态读取等功能。传输距离长，基站覆盖范围广，功耗低，除了路灯领域以外也可以用于水电燃气表等抄表领域，可靠性高，抗干扰能力强，信号加密性好。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (4)

1.一种远程路灯控制系统，其特征在于，包括路灯节点、网关和网络服务器，所述路灯节点包括LoRa通讯模块和LED控制器，所述路灯节点通过LoRa通讯模块与网关通信连接，所述网关与网络服务器通信连接，所述网络服务器用于对接收的数据进行处理以及向网关发送指令，所述LoRa通讯模块包括收发天线、调制与解调模块以及A/D转换模块。

2.根据权利要求1所述的远程路灯控制系统，其特征在于，所述网络服务器与终端连接，所述终端安装有客户端控制软件。

3.根据权利要求1所述的远程路灯控制系统，其特征在于，所述网关通过3G或Ethernet网络与网络服务器通信。

4.根据权利要求1所述的远程路灯控制系统，其特征在于，所述LoRa通讯模块还包括信号解析模块，用于对从网络服务器接收的调制信号进行解析为模拟调光信号和数字开关信号。