CN208139229U - 一种基于NB-IoT的智慧路灯系统和路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种基于NB‑IoT的智慧路灯系统和路灯，实现基于网络化的，实时的、智能化的、智慧化的、精确化的集中监控管理方案；所述基于NB‑IoT的智慧路灯系统包括LED路灯监控子系统，智慧监控子系统、多媒体信息发布子系统、环境传感监测子系统、视频语音求助子系统、充电桩子系统，所述光源控制器、管理核心模块、呼叫控制器、充电计量管理器基于NB‑IoT网络与云端的数据中心主机连接。所述路灯具有灯柱主体，其内集成有上述的基于NB‑IoT的智慧路灯系统，所述LED路灯监控子系统、智慧监控子系统、多媒体信息发布子系统和环境传感监测子系统设置于灯柱主体的上部，所述视频语音求助子系统和充电桩子系统设置于灯柱主体的下部。

Description

一种基于NB-IoT的智慧路灯系统和路灯

技术领域

本实用新型属于NB-IoT物联网技术应用，具体涉及一种基于NB-IoT的智慧路灯系统和路灯。

背景技术

目前城市照明设施不断建设，传统管控模式也暴露出诸多问题，例如：1) 开关灯控制方式落后；目前城市道路照明路灯和景观灯的开关控制方式采用的是简易的时控器控制，由于城市照明设施分布广，管理人员很难做到跟随天气和季节的变化及时的调整每天的照明时间，也不能根据道路照明的实际情况，为每个区域科学合理的制定亮灯时间和控制方式，加之人工调校周期长，时控器走时误差大，造成了亮灯时间不准确，亮灯质量不高，每年因此原因造成的电能浪费大。2)管控手段落后，获取照明设施信息单一；路的巡查工作耗时耗力。目前城市路灯巡查的方式是：每晚开灯后，派出多台路灯高空车和几十个工作人员，对全城所有路段的路灯进行全面拉网式巡查，无论路灯设施有无故障，都需要巡查一遍，已形成常态化工作方式。由于巡查覆盖面积大，每年光是用车和燃油费、维修费就高达几十万元。而照明设施的故障又具有突发性，往往是前巡后坏，实效性差，很多故障都是事发后才知道，危害性大，同时晚间巡查，人员辛苦且危险。3)缺乏实时监控和预警手段；现行的巡查管理方式不能及时、准确和全面了解城市照明路灯设施的运行状况，缺乏有效故障监控手动，难以预知停电、跳闸、线路漏电、断路、白天误开灯、晚上误关灯、电力异常等各类故障，安全隐患大，一旦发生势必会影响城市正常照明需要，极大的影响市民出行安全、行车安全，同时给路灯管理工作增加沉重负担。4) 缺乏应急保障；不能根据城市的实际情况如：重大活动、节假日、极端天气、季节变化等实际情况及时重新发布照明开关灯时间，不能依据与照明密切相关的环境照度、交通流量、人流密度等实际情况实现分区域、分时、分级的制定开关灯控制预案。可见，现行的管控手动已不能满足城市照明现在和今后管理需要，照明管理工作迫切需要一套基于网络化的，实时的、智能化的、智慧化的、精确化的集中监控管理系统，为城市照明管理提供了科学的依据，提高城市照明质量，降低光源污染，减少照明用电的浪费。

此外，伴随汽车工业飞速发展，我国石油消耗对外依存度持续升高，石油短缺局面日益加剧。电动汽车发展对我国具有重大意义，一方面可以提高电能替代，有效减少单位GDP能耗，另一方面可以有效破解环境约束，解决雾霾等大气污染问题,广泛分布于城市街道的一体化充电桩在保证道路高效照明的同时，为电动汽车充放电提供接口，具有保护、监测、控制、通信、计量等功能，便于主站系统实现对路灯和电动汽车充放电状态的远程监测和控制。随着城市发展的推进，智慧城市不断完善，城市WIFI热点覆盖，城市小型微基站站点覆盖，城市道路视频监控，城市传感层(PM2.5监测，车流人流量监测等)的需求加大，也促使了智慧灯杆的多样化应用体系，充分结合城市道路现有的路灯资源，以路灯为载体，来构建智慧城市建设，将成为未来的一大趋势，同时也合理使用了市政道路公共的资源，避免重复资源浪费。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出一种基于NB-IoT的智慧路灯系统，实现基于网络化的，实时的、智能化的、智慧化的、精确化的集中监控管理方案，其具体技术内容如下：

一种基于NB-IoT的智慧路灯系统，其包括：

一LED路灯监控子系统，其包括LED光源、光源控制器以及连接LED光源与光源控制器的电采样模块，所述光源控制器集成有或连接有通讯模块，用于与上位系统或终端连接以实现光源开关控制、状态反馈和光效调节；

一智慧监控子系统，其包括摄像机及动作云台，用于对路面视像信息的采集和跟踪；

一多媒体信息发布子系统，其包括信息显示板/显示屏、以及管理核心模块，由所述管理核心模块收集所需发布的信息再由信息显示板/显示屏进行展示；

一环境传感监测子系统，其包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、雨量传感器、噪音传感器、PM2.5传感器、光照传感器中的若干种，用于收集并产生环境传感信息；

一视频语音求助子系统，其包括呼叫控制器及与之连接的视像摄像头、扬声器和呼叫键，用于一键呼叫辖区110指挥平台以及实现视像、语音通讯；

一充电桩子系统，其包括充电电源线路、充电计量管理器、充电枪以及射频读卡器，所述射频读卡器用于对用户IC卡进行识别扣费；

所述光源控制器、管理核心模块、呼叫控制器、充电计量管理器基于NB-IoT 网络与云端的数据中心主机连接。

于本实用新型的一个或多个实施例中，还包括无线WLAN子系统，用于在辐射范围内提供WIFI网络热点。

于本实用新型的一个或多个实施例中，还包括GIS定位模块。

于本实用新型的一个或多个实施例中，还包括管理终端，所述管理终端接入所述数据中心主机实现对各子系统的操作与信息查看。

一种路灯，具有灯柱主体，其内集成有上述的基于NB-IoT的智慧路灯系统，所述LED路灯监控子系统、智慧监控子系统、多媒体信息发布子系统和环境传感监测子系统设置于灯柱主体的上部，所述视频语音求助子系统和充电桩子系统设置于灯柱主体的下部。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述LED光源经由一连接臂从灯柱主体的侧向伸出，所述连接臂与LED光源之间具有铰接关节以实现LED光源的照射角度调节。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述摄像机位于灯柱主体的顶端，所述信息显示板/显示屏与灯柱主体的上部一侧。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、雨量传感器、噪音传感器、PM2.5传感器、光照传感器中的若干种传感器设置于灯柱主体的上部。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述灯柱主体的下部具有充电枪的挂靠座和射频读卡器的识别区。

于本实用新型的一个或多个实施例中，所述灯柱主体的下部设有视频语音求助子系统的视像摄像头、扬声器和呼叫键，便于用户一键呼叫辖区110指挥平台以及实现视像、语音通讯。

本实用新型的有益效果是：基于NB-IoT物联技术实现基于网络化的，实时的、智能化的、智慧化的、精确化的集中监控管理方案，解决传统路灯管控方案中存在的开关灯控制方式落后、获取照明设施信息单一、缺乏实时监控和预警手段、缺乏应急保障等问题，同时提供对道路环境监测、环境信息、路况信息显示以及WIFI网络覆盖，具有较佳的技术性与实用性，适合推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的基于NB-IoT的智慧路灯系统的框架图。

图2为本实用新型的路灯结构示意图。

具体实施方式

如下结合附图，对本申请方案作进一步描述：

参见附图1，一种基于NB-IoT的智慧路灯系统，其包括：

一LED路灯监控子系统，其包括LED光源、光源控制器以及连接LED光源与光源控制器的电采样模块，所述光源控制器集成有或连接有通讯模块，用于与上位系统或终端连接以实现光源开关控制、状态反馈和光效调节；

一智慧监控子系统，其包括摄像机及动作云台，用于对路面视像信息的采集和跟踪；

一多媒体信息发布子系统，其包括信息显示板/显示屏、以及管理核心模块，由所述管理核心模块收集所需发布的信息再由信息显示板/显示屏进行展示；

一环境传感监测子系统，其包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、雨量传感器、噪音传感器、PM2.5传感器、光照传感器中的若干种，用于收集并产生环境传感信息；

一视频语音求助子系统，其包括呼叫控制器及与之连接的视像摄像头、扬声器和呼叫键，用于一键呼叫辖区110指挥平台以及实现视像、语音通讯；

一充电桩子系统，其包括充电电源线路、充电计量管理器、充电枪以及射频读卡器，所述射频读卡器用于对用户IC卡进行识别扣费；

一无线WLAN子系统，用于在辐射范围内提供WIFI网络热点；

所述光源控制器、管理核心模块、呼叫控制器、充电计量管理器基于NB-IoT 网络与云端的数据中心主机连接。

为提供路灯定位信息，所述基于NB-IoT的智慧路灯系统还包括GIS定位模块。

为便于技术人员巡查检修，所述基于NB-IoT的智慧路灯系统还包括管理终端，所述管理终端接入所述数据中心主机实现对各子系统的操作与信息查看。

参见附图2，一种路灯，具有灯柱主体1，其内集成有上述的基于NB-IoT 的智慧路灯系统，所述LED路灯监控子系统、智慧监控子系统、多媒体信息发布子系统和环境传感监测子系统设置于灯柱主体的上部，所述视频语音求助子系统和充电桩子系统设置于灯柱主体的下部。

具体的，所述LED光源2经由一连接臂3从灯柱主体1的侧向伸出，所述连接臂3与LED光源2之间具有铰接关节4以实现LED光源2的照射角度调节。所述摄像机5位于灯柱主体1的顶端，所述信息显示板/显示屏6与灯柱主体 1的上部一侧。所述风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、雨量传感器、噪音传感器、PM2.5传感器、光照传感器中的若干种传感器(图中未示出)设置于灯柱主体1的上部。所述灯柱主体1的下部具有充电枪7的挂靠座8和射频读卡器的识别区。所述灯柱主体1的下部设有视频语音求助子系统的视像摄像头9、扬声器10和呼叫键11，便于用户一键呼叫辖区110指挥平台以及实现视像、语音通讯。

上述优选实施方式应视为本申请方案实施方式的举例说明，凡与本申请方案雷同、近似或以此为基础作出的技术推演、替换、改进等，均应视为本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于NB-IoT的智慧路灯系统，其特征在于，包括：

一LED路灯监控子系统，其包括LED光源、光源控制器以及连接LED光源与光源控制器的电采样模块，所述光源控制器集成有或连接有通讯模块，用于与上位系统或终端连接以实现光源开关控制、状态反馈和光效调节；

一智慧监控子系统，其包括摄像机及动作云台，用于对路面视像信息的采集和跟踪；

一多媒体信息发布子系统，其包括信息显示板/显示屏、以及管理核心模块，由所述管理核心模块收集所需发布的信息再由信息显示板/显示屏进行展示；

一环境传感监测子系统，其包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、雨量传感器、噪音传感器、PM2.5传感器、光照传感器中的若干种，用于收集并产生环境传感信息；

一视频语音求助子系统，其包括呼叫控制器及与之连接的视像摄像头、扬声器和呼叫键，用于一键呼叫辖区110指挥平台以及实现视像、语音通讯；

一充电桩子系统，其包括充电电源线路、充电计量管理器、充电枪以及射频读卡器，所述射频读卡器用于对用户IC卡进行识别扣费；

所述光源控制器、管理核心模块、呼叫控制器、充电计量管理器基于NB-IoT网络与云端的数据中心主机连接。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的智慧路灯系统，其特征在于：还包括无线WLAN子系统，用于在辐射范围内提供WIFI网络热点。

3.根据权利要求1所述的基于NB-IoT的智慧路灯系统，其特征在于：还包括GIS定位模块。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于NB-IoT的智慧路灯系统，其特征在于：还包括管理终端，所述管理终端接入所述数据中心主机实现对各子系统的操作与信息查看。

5.一种路灯，具有灯柱主体，其特征在于：内集成有如权利要求1至3任一项所述的基于NB-IoT的智慧路灯系统，所述LED路灯监控子系统、智慧监控子系统、多媒体信息发布子系统和环境传感监测子系统设置于灯柱主体的上部，所述视频语音求助子系统和充电桩子系统设置于灯柱主体的下部。

6.根据权利要求5所述的路灯，其特征在于：所述LED光源经由一连接臂从灯柱主体的侧向伸出，所述连接臂与LED光源之间具有铰接关节以实现LED光源的照射角度调节。

7.根据权利要求5所述的路灯，其特征在于：所述摄像机位于灯柱主体的顶端，所述信息显示板/显示屏于灯柱主体的上部一侧。

8.根据权利要求5所述的路灯，其特征在于：所述风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器、雨量传感器、噪音传感器、PM2.5传感器、光照传感器中的若干种传感器设置于灯柱主体的上部。

9.根据权利要求5所述的路灯，其特征在于：所述灯柱主体的下部具有充电枪的挂靠座和射频读卡器的识别区。

10.根据权利要求5所述的路灯，其特征在于：所述灯柱主体的下部设有视频语音求助子系统的视像摄像头、扬声器和呼叫键，便于用户一键呼叫辖区110指挥平台以及实现视像、语音通讯。