CN207505192U - 照明系统的控制系统 - Google Patents

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陈春光
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刘雪松
王旭
解伟
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Abstract

本实用新型公开了一种照明系统的控制系统。该系统包括:照明系统的控制系统包括至少一组照明灯,其中,每组照明灯包括多个照明灯,照明系统的控制系统包括:单灯控制单元,与集中控制单元进行通讯连接,用于采集一个照明灯的第一工作参数,并将第一工作参数发送至集中控制单元;集中控制单元,与中央监控单元和单灯控制单元进行通讯连接,用于采集至少一组照明灯中每个照明灯的第一工作参数和第二工作参数,并将第一工作参数和第二工作参数发送至中央控制单元;中央监控单元,与集中控制单元进行通讯连接,用于依据第一工作参数和第二工作参数对照明系统进行监控。通过本实用新型,解决了相关技术中照明系统控制程度较低的问题。

Description

照明系统的控制系统
技术领域
本实用新型涉及电力领域,具体而言,涉及一种照明系统的控制系统。
背景技术
随着我国经济建设的发展,能源的开发和利用也显得日益紧张起来。我国多地出现淡季“电荒”现象,而电能利用效率低下是导致“电荒”的重要原因之一,在这种情况下,提高电能效率迫在眉睫。而随着城市路网建设的不断发展,路灯数量增多,使得人们对电能节约以及路灯的管理要求也越来越高。采用先进技术节约能源以及提高路灯自动化控制与管理水平,已成为城市照明系统建设的当务之急。
针对相关技术中照明系统控制程度较低的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
本实用新型提供一种照明系统的控制系统,以解决相关技术中照明系统控制程度较低的问题。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种照明系统的控制系统。所述照明系统的控制系统包括至少一组照明灯,其中,每组照明灯包括多个照明灯,所述照明系统的控制系统包括:单灯控制单元,与集中控制单元进行通讯连接,用于采集一个所述照明灯的第一工作参数,并将所述第一工作参数发送至所述集中控制单元;集中控制单元,与中央监控单元和所述单灯控制单元进行通讯连接,用于采集所述至少一组照明灯中每个照明灯的第一工作参数和第二工作参数,并将所述第一工作参数和所述第二工作参数发送至所述中央控制单元,其中,所述第二工作参数为目标设备的工作参数;中央监控单元,与所述集中控制单元进行通讯连接,用于依据所述第一工作参数、所述第二工作参数和预设条件对所述照明系统进行监控。
进一步地,所述中央监控单元包括:获取模块,用于依据所述第一工作参数和所述第二工作参数获取控制信息;控制模块,用于根据所述控制信息通过所述集中控制单元对所述至少一组照明灯进行控制。
进一步地,所述控制模块还包括:发送子模块,用于通过所述集中控制单元发送所述控制信息至所述单灯控制单元;控制子模块,用于所述单灯控制单元基于所述控制信息对一个所述照明灯进行控制。
进一步地,所述单灯控制单元还包括:载波通讯模块,用于所述单灯控制单元与所述集中控制单元之间进行电力载波通讯。
进一步地,所述集中控制单元还包括:管理模块,用于依据所述第二工作参数和所述预设条件对所述一组照明灯进行调控,并发送第二调控信息;存储模块,用于依据所述第二工作参数和预设条件对所述一组照明灯进行调控,并发送第二调控信息。
进一步地,所述单灯控制单元还用于输出调光信号,其中,所述调光信号用于调节所述单灯控制单元对应的照明灯的照明亮度。
进一步地,所述目标设备包括以下至少之一:供电变压器、照明配电箱、供电电缆、单灯照明电器设备、照明节电器设备。
进一步地,所述单灯控制单元还包括:报警模块,用于对一个所述照明灯所在的线路进行检测,在检测到一个所述照明灯所在的线路出现异常的情况下触发报警信息。
进一步地,所述中央监控单元还包括:定位模块,用于定位所述至少一组照明灯中每个照明灯的所处的地理位置。
进一步地,所述单灯控制单元还包括:采集模块,用于采集所述照明灯的所述第一工作参数,其中所述第一工作参数包括以下至少之一:电流参数、电压参数、载波通讯参数、路灯光线参数,以及路灯环境光线参数。
通过本实用新型,采用以下步骤:照明系统的控制系统包括至少一组照明灯,其中,每组照明灯包括多个照明灯,照明系统的控制系统包括:单灯控制单元,与集中控制单元进行通讯连接,用于采集一个照明灯的第一工作参数,并将第一工作参数发送至集中控制单元;集中控制单元,与中央监控单元和单灯控制单元进行通讯连接,用于采集至少一组照明灯中每个照明灯的第一工作参数和第二工作参数,并将所述第一工作参数和所述第二工作参数发送至所述中央控制单元;中央监控单元,与集中控制单元进行通讯连接,用于依据第一工作参数和第二工作参数对照明系统进行监控,解决了相关技术中照明系统控制程度较低的问题。进而达到了更精准的控制照明系统的效果。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是根据本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统的示意图;
图2是根据本实用新型实施例提供的照明系统的可选的智能路灯监控系统架构图;以及
图3是根据本实用新型实施例提供的照明系统的可选的单灯控制单元的示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都应当属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供的照明系统的控制系统可以根据工作和生活的实际需要,事先设置区域、路段、时间段(预设条件)进行定时开关自动控制,也可实时进行开关控制。根据需要按照不同季节和天气变化,在微机上事先设定时间,系统就可自完成开关,不但节省了人力,更排除了人为因素产生的矛盾和失误,有效节约了电能。路灯,路灯整夜长明,现在只需要在微机上设定好工作时间,路灯就会在这一程序下自动变成间隔灯杆亮,还可对防范重点部位(区域)亮、安全地段(区域)不亮或少亮、有活动有需要的地方亮,无活动无需要的地方不亮或少亮。
一种应用于路灯的智能节能控制系统用于实现城市公共照明的智慧节能,及城市照明设备的智能化监控和精细化管理。平台软件能无缝地集成电力线载波通信和无线通信技术,可实现远程单灯控制、调光节能、故障检测、电缆防盗和智慧管理等功能。
根据本实用新型的实施例,提供了一种照明系统的控制系统。
图1是根据本实用新型实施例的照明系统的控制系统的示意图。如图1所示,该系统包括至少一组照明灯,其中,每组照明灯包括多个照明灯,该系统还包括以下单元:
单灯控制单元10,与集中控制单元进行通讯连接,用于采集一个照明灯的第一工作参数,并将该第一工作参数发送至上述集中控制单元。
集中控制单元20,与中央监控单元和上述单灯控制单元进行通讯连接,用于采集至少一组照明灯中每个照明灯的第一工作参数和第二工作参数,并将该第一工作参数和该第二工作参数发送至上述中央控制单元,其中,第二工作参数为目标设备的工作参数。
中央控制单元30,与上述集中控制单元进行通讯连接,用于依据上述第一工作参数、上述第二工作参数和预设条件对该照明系统进行监控。
在相关技术中,对照明系统的控制通常是由中央监控系统在预定的时间开启整个照明系统,或者在预定的时间关闭整个照明系统。因此可能出现由于照明系统中个别照明灯出现老化问题,导致照明参数发生变化的情况,而相关技术中对照明系统的控制是针对整个照明系统的,无法依据各个不同照明灯的参数进行精准的调整。
针对上述问题,本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统,通过照明系统的控制系统包括至少一组照明灯,其中,每组照明灯包括多个照明灯,照明系统的控制系统包括:单灯控制单元,与集中控制单元进行通讯连接,用于采集一个照明灯的第一工作参数,并将第一工作参数发送至集中控制单元;集中控制单元,与中央监控单元和单灯控制单元进行通讯连接,用于采集至少一组照明灯中每个照明灯的第一工作参数和第二工作参数,并将该第一工作参数和该第二工作参数发送至上述中央控制单元;中央监控单元,与集中控制单元进行通讯连接,用于依据第一工作参数和第二工作参数对照明系统进行监控,解决了相关技术中照明系统控制程度较低的问题。通过中央监控单元依据单灯控制单元和集中控制单元采集到的第一工作参数和第二工作参数,对照明系统进行监控,进而达到了更精准的控制照明系统的效果。
需要说明的是:上述照明灯包括但不限于:高压钠灯、金卤灯和LED路灯。
针对照明系统和一组照明灯的限定,可选地,在本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统中,该照明系统可以根据工作和生活的实际需求,事先设置将该照明系统地区划分为不同区域、路段,以及划分不同的时间段,而一组照明灯可以为该地区包含的某片区域的照明灯的集合,其中上述地区不限制大小,上诉区域为地区的单元,其面积小于该地区。
针对照明系统和一组照明灯的限定,可选地,在本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统中,该一组照明灯所在的区域可以为一条或多条街道(一段或多段线路),也即,该一组照明灯可以为该地区包含的一条或多条街道的照明灯的集合。
针对第一工作参数和第二工作参数的限定,可选地,在本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统中,第一工作参数包括以下至少之一:电流参数、电压参数、载波通讯参数、路灯光线参数,以及路灯环境光线参数;由于上述目标设备包括以下至少之一:供电变压器、照明配电箱、供电电缆、单灯照明电器设备、照明节电器设备,而第二工作参数为目标设备的工作参数,因此第二工作参数包括以下至少之一:供电变压器、照明配电箱、供电电缆、单灯照明电器设备、照明节电器设备的工作参数。
使得中央控制单元30可依据具体的参数进行单灯调节,例如在照明系统中A灯具有老化的现象,因此中央控制单元可以单独对A灯进行调控,提供A灯的供电电流/电压,使得A灯的照明亮度达到标准,并进行告警提示,以便维修A灯。
为了更好的调控照明系统,可选地,在本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统中,中央监控单元包括:获取模块,用于依据上述第一工作参数和上述第二工作参数获取控制信息;控制模块,用于根据该控制信息通过集中控制单元对至少一组照明灯进行控制。
也即,中央监控单元通过获取模块和控制模块,依据集中控制单元发送的第一工作参数和第二工作参数获取对照明系统进行控制的控制信息,再依据该控制信息令集中控制单元对至少一组照明灯进行控制。解决了相关技术中无法针对不同区域的不同照明要求进行调控的问题,进而达到了中央控制单元可以通过集中控制单元对照明系统进行分组(分区域)管理。
例如:对于A、B两个区域,其对光线的要求均不同,其A区域对光线的要求为50%,其B区域对光线的要求为100%。此时中央控制单元通过A区域的集中控制单元,令A区域的一组照明灯的发光强度为50%,或关闭该组一半的照明灯,变为间隔亮灯。中央控制单元通过B区域的集中控制单元,令B区域的一组照明灯的发光强度为100%,达到了防范重点部位(区域)亮、安全地段(区域)不亮或少亮、有活动有需要的地方亮,无活动无需要的地方不亮或少亮的技术效果,实现了城市公共照明的智慧节能,及城市照明设备的智能化监控和精细化管理。
针对上述中央控制单元通过集中控制单元对照明系统进行分组管理,可选地,在本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统中,控制模块还包括:发送子模块,用于通过集中控制单元发送控制信息至单灯控制单元;控制子模块,用于单灯控制单元基于控制信息对一个照明灯进行控制。
也即,虽然中央控制单元将命令传达到集中控制单元,但是集中控制单元仍需要对每个照明灯的控制单元(单灯控制单元)发送控制信息,进而控制该组照明灯中每个照明灯。进而使得集中控制单元可以具体的控制该单元包含的每个照明灯,令调控的方案多样化,更具有灵活性。
除此之外,可选的,中央监控单元对照明系统进行调控时生成的控制信息可以是直接针对单灯控制单元的控制信息,也即中央控制单元可以直接生成命令各个单灯控制单元的控制信息。
相关技术中,全城的控制单元(集中控制单元和单灯控制单元)均是通过光纤和无线通信进行通信的,但是针对全城的集中控制单元和单灯控制单元建立光纤和无线通讯网络,施工难度较大,投资规模较大,并且安全传输无法保障。
针对上述相关问题,可选地,在本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统中,单灯控制单元还包括:载波通讯模块,用于单灯控制单元与集中控制单元之间进行电力载波通讯。
也即,在本实用新型的实施例中,单灯控制单元与集中控制单元之间的通讯是通过电力载波进行的,为此单灯控制单元和集中控制单元均包括载波通讯模块,且该载波通信模块内均包括自动路由以及载波侦听协议,用于降低了误报率,进而保障系统的稳定性。通过上述单灯控制单元与集中控制单元之间使用电力载波通讯,达到了减少了布线安装的步骤,令施工简单安全的技术效果。
此外,由于集中控制单元的数量有限,远不及单灯控制单元的数量,因此本实用新型的实施例中,集中控制单元与中央监控单元之间的双向通讯可以采用无线公用数据网通信,或者使用光纤、双绞线等有限网络。
为了保证该照明系统的控制系统的稳定性,避免中央监控单元发生停电或者发生其他系统故障时以及无线公用数据网临时故障时,照明系统的控制系统无法正常运行的情况发生,可选地,在本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统中,集中控制单元还包括:管理模块,用于依据第二工作参数和预设条件对一组照明灯进行调控,并发送第二调控信息;存储模块,用于依据第二工作参数和预设条件对一组照明灯进行调控,并发送第二调控信息。达到了集中控制单元可以独立监控照明系统,进行脱机运行。
也即,令集中控制单元可以独立地对一组照明系统进行监控,具体的,集中控制单元依据第一工作参数和第二工作参数对该组照明灯进行调控,其中该调控可以是通过发送第二调控信息到单灯控制单元,令单灯控制单元对各个照明灯进行控制得以实现的。
此外,为了保证集中控制单元可独立执行各种预设任务以及管理系统,另外在集中控制单元内设置存储模块,用于保存预设条件,以便集中控制单元可以依据该预设条件对该组照明灯进行调控,或依据该预设条件结合第一工作参数和第二工作参数对照明灯进行调控。
此外,该存储模块还可以用于存储第一工作参数、第二工作参数和第二调控信息,用于后续工作核对。
为了增加照明系统的控制系统的灵活性,做到按需照明,可选的,在本实用新型的实施例中,单灯控制单元还用于输出调光信号,其中,调光信号用于调节单灯控制单元对应的照明灯的照明亮度。
也即,本实用新型的照明系统的控制系统可以依据具体需求对各个照明灯的照明亮度进行调整,例如:根据道路使用状况和周围环境状况改变道路照明亮度,达到照明灯调光节能的技术效果。
为了保障照明系统的安全性,可选的,在本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统中,单灯控制单元还包括:报警模块,用于对一个照明灯所在的线路进行检测,在检测到一个照明灯所在的线路出现异常的情况下触发报警信息。通过对照明灯所在的线路进行检测,当检测到异常时,触发报警信息,达到保障照明灯所在路线的安全,进而在电缆被盗的情况下有所措施,保障了照明系统的安全。
为了中央监控单元更好的管理照明系统,可选的,在本实用新型实施例提供的照明系统的控制系统中,中央监控单元还包括:定位模块,用于定位至少一组照明灯中每个照明灯的所处的地理位置。也即,通过在中央监控单元内设定定位模块,进而获取照明系统中每个照明灯的所处的地理位置,使得工作人员可以直观简洁的了解监控情况,进而提高了中央监控单元对照明系统进行控制的可视性。
下面结合另一种实施例对本发明做出说明。
图2根据本实用新型实施例提供的照明系统的可选的智能路灯监控系统架构图。如图2所示,该智能路灯监控系统主要由装在现场的照明集中控制器20、前段照明监控系统、单灯控制器10组成。
(1)监控中心软件。智能照明单灯监控系统是集通讯、信息管理、电器组态控制为一体,同时采用城市GIS地理信息,针对城市路灯管理和维护智能监控和管理软件。
其中,监控中心组网1具体包括:光照采集仪3、数据库服务器4、监控应用服务器5、实施服务器6、GIS服务器7、WEB服务器8、GPS校时系统9、防火墙22、多个工作站18、用于显示前段照明监控系统的显示系统11以及打印机12等
(2)单灯控制器10。图3是根据本实用新型实施例提供的照明系统的可选的单灯控制单元的示意图,如图3所示,单灯控制器功能主要由载波通讯模块25、计量采集模块26、调光模块27、电源模块28组成,主要实现控制载波通讯、电流检测、路灯调光、路灯开关等功能。
除此之外,计量采集模块,还用于采集电流参数、电压参数、载波通讯参数、路灯光线参数,以及路灯环境光线参数。
需要说明的是:单灯控制器1向驱动电源23输送调光信号29和220V(30),进而控制灯具24
(3)集中控制器20。集中控制器主要功能是实现监控和智能感知城市照明现场所有设备(包括:供电变压器、照明配电箱、供电电缆、单灯照明电器设备、照明节电器设备等)的工作参数、工作状态,并能对其实现智能控制。
需要补充的是:该智能路灯监控系统还包括:现场控制终端2,并且集中控制器20通过电力线载波通讯19与单灯控制器10传输信息,监控中心组网1通过GPRA/CDMA(17)与现场控制终端2传输信息,监控中心组网1通过INTERNET(12)向其他远程应用21传输信息,其中,其他远程应用21包括:平板电脑16、智能手机15和移动终端14。
系统采用先进的集散式测控系统方案,由监控中心担任集中控制的心脏,而由分布在各路段上的远程监控终端(集中控制器)作为分布式控制节点站使用电力载波技术对单灯实现控制。监控中心与集中控制器之间的双向通讯采用中国移动的无线公用数据网(GPRS)通讯,或使用光纤、双绞线等有线网络。每个道路照明区域集中控制器与路灯采用电力载波通讯,免布线对路灯进行单灯控制。集中管理器带有独立操作系统,可脱离监控中心独立执行命令以及数据保存。在监控中心发生停电或者发生其他系统故障时以及移动网络临时故障时,集中器采用嵌入式系统,进而可独立执行预设各种定时任务以及管理系统。
单灯控制器通过电力线进行通讯,控制器采用专用电力载波芯片,带有自动路由以及载波侦听协议,有效的保障了系统的稳定性,降低了误报率。单灯控制器可直接输出调光信号进行路灯进行调光,同时在完成单灯控制的情况下同时可进行线路防盗报警功或其他功能。
最后,通过电力载波搭建的传输网络,通过单灯控制器输出开关、调光信号进行照明灯具的开关、调光节能,同时可对路灯进行电参数数据采集,故障监测,真正实现调光的人性化管理和按需照明,确保安全并实现二次节能。
也即,本实用新型的实施例提供的一种应用于路灯的智能节能控制系统是过建立以电力载波通讯技术、GPRS无线网络技术、定位技术、远程调光为基础的智能照明监控系统,实现路灯单灯控制及定位,采用现代先进的科学管理控制系统,实现对路灯照度的动态调光的智能化管理,系统通过对道路照明进行动态调光,按需照明,从而达到降低能耗的目的。实现绿色照明。
该系统电力线载波通讯为核心,利用电力线载波通讯实现对远端灯光的控制,系统实现城市照明设施灯具的控制,远程控制灯具的开关、实时对灯具进行电流、电压测量、电缆防盗并对异常结果进行报警等功能,从而实现高效率、低成本管理的技术效果。
以上仅为本实用新型的实施例而已,并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种照明系统的控制系统,其特征在于,所述照明系统的控制系统包括至少一组照明灯,其中,每组照明灯包括多个照明灯,所述照明系统的控制系统包括:
单灯控制单元,与集中控制单元进行通讯连接,用于采集一个所述照明灯的第一工作参数,并将所述第一工作参数发送至所述集中控制单元;
集中控制单元,与中央监控单元和所述单灯控制单元进行通讯连接,用于采集所述至少一组照明灯中每个照明灯的第一工作参数和第二工作参数,并将所述第一工作参数和所述第二工作参数发送至中央控制单元,其中,所述第二工作参数为目标设备的工作参数;
中央监控单元,与所述集中控制单元进行通讯连接,用于依据所述第一工作参数、所述第二工作参数和预设条件对所述照明系统进行监控。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述中央监控单元包括:
获取模块,用于依据所述第一工作参数和所述第二工作参数获取控制信息;
控制模块,用于根据所述控制信息通过所述集中控制单元对所述至少一组照明灯进行控制。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述控制模块还包括:
发送子模块,用于通过所述集中控制单元发送所述控制信息至所述单灯控制单元;
控制子模块,用于所述单灯控制单元基于所述控制信息对一个所述照明灯进行控制。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述单灯控制单元还包括:
载波通讯模块,用于所述单灯控制单元与所述集中控制单元之间进行电力载波通讯。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述集中控制单元还包括:
管理模块,用于依据所述第二工作参数和所述预设条件对所述一组照明灯进行调控,并发送第二调控信息;
存储模块,用保存所述第一工作参数、所述第二工作参数、所述预设条件和所述第二调控信息。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述单灯控制单元还用于输出调光信号,其中,所述调光信号用于调节所述单灯控制单元对应的照明灯的照明亮度。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述目标设备包括以下至少之一:供电变压器、照明配电箱、供电电缆、单灯照明电器设备、照明节电器设备。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述单灯控制单元还包括:报警模块,用于对一个所述照明灯所在的线路进行检测,在检测到一个所述照明灯所在的线路出现异常的情况下触发报警信息。
9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述中央监控单元还包括:定位模块,用于定位所述至少一组照明灯中每个照明灯的所处的地理位置。
10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述单灯控制单元还包括:采集模块,用于采集所述照明灯的所述第一工作参数,其中所述第一工作参数包括以下至少之一:电流参数、电压参数、载波通讯参数、路灯光线参数,以及路灯环境光线参数。
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