CN208638766U - 基于lora技术的路灯监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于lora技术的路灯监控系统。所述路灯监控系统包括路灯、路灯控制器、基于lora的传感器、lora网关、服务器和远程监控平台；所述远程监控平台连接所述服务器，所述lora网关分别连接所述服务器、所述路灯控制器和所述基于lora的传感器，所述路灯对应连接所述路灯控制器。本实用新型的路灯监控系统结构简单、故障监测智能、数据查看方便，同时还可进行数据分析、远程控制和告警处理。

Description

基于lora技术的路灯监控系统

技术领域

本实用新型涉及路灯智能控制系统，尤其涉及一种基于lora技术的路灯监控系统。

背景技术

中国路灯存量在2800万-3000万盏，近几年每年新增路灯数量为15％-20％，而城市路灯控制一直没有一个很好的解决方案。现行的控制方法通常以分散时控方式为主，即在路灯配电箱中安装定时器，按预定的时间自行开/关灯，这种方法在不同的季节和特殊的天气中控制方式不灵活，而有些景光灯通常是人工手动控制方法，既不能计时调整开/关灯的时间，更无法及时反映照明设施的运行情况，故障率高、维修困难。现有技术中也有采用光敏开关控制的，但是光敏开关容易受到污染而影响控制效果，因此急需一个科学智能的路灯控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述技术问题，提供一种科学智能、控制方便的基于lora技术的路灯监控系统。

一种基于lora技术的路灯监控系统，包括路灯、路灯控制器、基于lora的传感器、lora网关、服务器和远程监控平台；所述远程监控平台连接所述服务器，所述lora网关分别连接所述服务器、所述路灯控制器和所述基于lora的传感器，所述路灯对应连接所述路灯控制器。

在本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统的一种较佳实施例中，所述路灯控制器包括MCU模块、及分别与所述MCU模块连接的lora模块、调光模块、开关模块、RS485模块、温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块、照度检测模块、AC/DC模块和应急电源，所述lora模块与所述lora网关连接，所述调光模块、所述开关模块、所述RS485模块、所述温度检测模块、所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述照度检测模块皆与所述路灯连接。

在本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统的一种较佳实施例中，所述lora网关包括主控系统、及分别与所述主控系统连接的通信模块、lora模块、POE电源、应急电源和AC/DC电源，所述lora网关通过所述通信模块与所述服务器连接，通过lora模块分别与所述路灯控制器和所述基于lora的传感器连接。

在本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统的一种较佳实施例中，所述通信模块包括分别与所述主控系统连接的RS485模块、2/3/4g模块、NBlot模块、eMTC模块、有线以太网模块、wifi模块，所述lora网关通过所述2/3/4g模块、所述有线以太网模块、所述wifi模块、所述RS485模块、所述NBlot模块、所述eMTC模块中的一种或多种方式结合与所述服务器进行连接和通信。

在本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统的一种较佳实施例中，所述路灯控制器通过所述RS485模块和所述路灯连接和通信，通过所述调光模块输出模拟量或者PWM进行所述路灯调光控制，通过所述开关模块控制所述路灯的开关，通过所述温度检测模块、所述电流检测模块、所述电压检测模块、所述照度检测模块分别对应采集所述路灯的灯板温度、电流、电压、光照强度的数据。

在本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统的一种较佳实施例中，所述远程监控平台部署于pc端或移动终端。

在本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统的一种较佳实施例中，所述基于lora的传感器包括分别与所述lora网关14连接的基于lora的照度传感器、基于lora的pir行人检测器、基于lora的车辆/车流量检测器、基于lora的雾霾检测器、基于lora的微波移动物体检测器、基于lora的雾霾检测器、基于lora的环境温度检测中的任意一种或多种的组合，所述路灯控制器根据所述基于lora的传感器的采集值结合所述服务器下发的控制策略对所述路灯实现控制。

与现有技术相比，本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统具有以下有益效果：

一、故障监控科学智能：所述路灯控制器检测所述路灯灯板温度、电压、电流等相关灯的状态信息，并定时上传到所述服务器，所述服务器根据所述路灯的状态信息和历史记录综合分析，判断所述路灯是否故障、是哪种故障，对于简单的故障如失压、过流等则发送告警信息。同时，所述服务器可以通过所述状态信息进行数据分析，判断所述路灯运行状况。所述路灯控制器和所述lora网关皆内置应急电源，当出现掉电情况时，可通过内置的所述应急电源及时发出掉电告警信息到所述服务器。

二、所述lora网关包括POE电源、应急电源和AC/DC电源，可支持POE供电、太阳能电池板供电和市电供电，所述应急电源用于应急通信。

三、所述监控系统通过部署于PC端或移动终端的所述远程监控平台制定自动控制策略，所述服务器将自动控制策略下发到所述lora网关进行存储和自动执行，可以实现虚拟的分区、分段、分组控制，并不依赖于物理上的位置信息。另外，通过所述远程监控平台可进行数据查看，通过所述远程监控平台可以查看所述路灯的运行状态、历史数据，并进行远程控制所述路灯的开关和亮度，同时还可以对所述路灯的用能情况进行同比、环比和区域等多个维度的数据分析。所述远程监控平台接收到关于所述路灯的告警后，通知相关运维人员及时处理，并告知所述路灯的具体位置、故障的状态和可能损坏的部分，方便维护人员及时、准确、快速的处理故障。

四、所述通信模块内置于所述lora网关，一体化设计，结构简单。

五、所述基于lora的传感器可以单独安装于任何地方，作为节点接入到所述lora网关并将相关的信息发送到所述服务器。

六、通过所述服务器来下发自动控制策略便于实现管理和扩展，对意外情况的控制设定方便。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统的结构示意图；

图2为图1所示路灯控制器的结构示意图；

图3为图1所示lora网关的结构示意图；

图4为图1所示路灯监控系统工作流程图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

请参阅图1，为本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统的结构示意图。所述监控系统1包括路灯11、路灯控制器12、基于lora的传感器13、lora网关14、服务器15和远程监控平台16。

所述路灯11通常为带有控制和调光接口的LED路灯。

请参阅图2，所述路灯控制器12包括分别与MCU模块121连接的lora模块122、调光模块123、开关模块124、RS485模块125、温度检测模块126、电压检测模块127、电流检测模块128、照度检测模块129、AC/DC模块120和应急电源6。

所述MCU模块121为微处理器，用于完成取指令、执行指令，以及与外界部件交换信息等操作。

所述AC/DC模块120为所述路灯控制器12连接市电或太阳能电源，所述应急电源6在其连接断开即断电后，为其提供电源以将掉电告警信息发出到所述服务器15。

所述lora模块122用于所述lora网关14和所述路灯控制器12进行连接和通信。

所述RS485模块125用于所述路灯控制器12和所述路灯11连接和通信。

所述调光模块123输出模拟量或者PWM以进行所述路灯11调光控制，所述开关模块124控制所述路灯11的开关，所述温度检测模块126、所述电流检测模块128、所述电压检测模块127、所述照度检测模块129对应采集所述路灯11灯板温度、电流、电压、光照强度的数据并通过所述lora模块122发送给所述lora网关14。

所述基于lora的传感器13用于所述路灯11周边环境检测，均为单个独立的产品，可以选配，可以单独安装于任何地方，作为节点接入到所述lora网关14，并将相关的信息发送到所述服务器15。具体实施方式中，可以是基于lora的照度传感器、基于lora的pir行人检测器、基于lora的车辆/车流量检测器、基于lora的雾霾检测器、基于lora的微波移动物体检测器、基于lora的雾霾检测器、基于lora的环境温度检测等等。例如当所述路灯控制器12与所述lora网关14连接断开时，所述路灯控制器12根据基于lora的照度传感器的采集值自动控制路灯的开关和亮度。

具体实施方式中，例如在隧道路灯的进口处，一般需要较高的亮度，如果在隧道进口安装基于lora的照度传感器，则可以通过实际照度自动调节隧道进口处的路灯亮度，达到自动适应环境变化，节能能源的目的。例如一般午夜之后，高速公路或人行道的车人流量减少，可以通过基于安装基于lora的车辆/车流量检测器来判断是否有车或人。当没有人或车的时候，降低路灯照度到最低，当有人或车的时候，提高亮度保证正常的照明。例如每公里安装一个基于lora的雾霾检测器，在雾霾天气情况下，基于lora的雾霾检测器检测到雾霾信号后，传递给所述lora网关14，所述lora网关14再传输传给所述服务器15，然后根据自动控制策略来控制所述路灯11的亮度。所述服务器15根据所有基于lora的雾霾检测器的数据，综合做出决策，是否需要修改、更新自动控制策略。如果需要，则将自动控制策略下发到所述lora网关14，所述lora网关14根据新的控制策略实现控制。

请参阅图3，所述lora网关14包括分别与主控系统141连接的通信模块、lora模块147、POE电源148、SD卡149、应急电源7、AC/DC电源8。所述lora网关14实现对所述路灯控制器12的数据采集与命令控制，定时采集所述路灯控制器12的数据发送给所述服务器15，并转发所述服务器15下发的控制命令等。

所述主控系统141用于完成取指令、执行指令，以及与外界部件交换信息等操作。

所述通信模块包括RS485模块142、2/3/4g模块143、NBlot模块140、eMTC模块144、有线以太网模块145、wifi模块146。

所述RS485模块142、所述2/3/4g模块143、所述NBlot模块140、所述eMTC模块144、所述有线以太网模块145、所述wifi模块146分别与所述主控系统141连接。所述lora网关14通过所述2/3/4g模块143、所述有线以太网模块145、所述wifi模块146、所述RS485模块142、所述NBlot模块140、所述eMTC模块144中的一种或多种方式结合与所述服务器15进行连接和通信。所述SD卡149配合所述2/3/4g模块143实现通信。

所述服务器15实现对所述lora网关14的通信管理、设备管理、数据采集与存储、事件告警通知、控制策略管理、路灯故障判断等等。控制策略分为两级，所述路灯控制器12根据照度做第一级控制策略，第一级控制策略用于监控所述路灯控制器12的所述lora模块122断线的情况。所述服务器15做第二级控制策略，在所述服务器15由人工和智能决策系统来设定，并存储在所述lora网关14，并由所述lora网关14负责控制运行。例如当季节变化、时间变化(日出、日落)、一天的时段变化、天气变化等等时，由所述服务器15综合这些条件，给出相应的自动控制策略。例如，当设备存在老化时，由于设计之初做了富余量设计，开始使用非满功率运行，当达到一定的老化程度后，则通过提高照度来实现保证照明质量的前提下延长所述路灯11的寿命。

所述远程监控平台16主要实现用户管理、系统运行状态展示、系统历史数据查看、控制策略设定、告警信息显示与处理等相关功能。具体可表现为部署于PC端的基于B/S架构或者C/S架构的软件或部署于移动端的APP或者小程序，通过在软件上制定自动控制策略。所述自动控制策略通过所述服务器15下发到所述lora网关14进行存储，并由所述lora网关14自动执行。可以实现虚拟的分区、分段、分组控制，并不依赖于物理上的位置信息，可以通过时段控制来实现简单的自动控制，例如对于特殊的情况(如节假日、有特殊活动、特殊天气等)，可以设定特定时间的特定运行规则来实现。还可以设定环境传感器，例如照度、PM2.5、人、车等的采集值与某区/段/组/盏的所述路灯11的状态如开关和亮度等以某种逻辑相关联。另外，还可通过所述远程监控平台16进行数据查看，通过所述远程监控平台16可以查看所述路灯11的运行状态、历史数据，并进行远程控制所述路灯11的开关和亮度，同时还可以对所述路灯11的用能情况进行同比、环比和区域等多个维度的数据分析。接收到所述路灯11的告警后，通知相关运维人员及时处理，并告知所述路灯11具体位置、故障的状态和可能损坏的部分，方便维护人员及时、准确、快速的处理故障。

请参阅图4，为图1所示路灯监控系统工作流程图。所述路灯控制器11的所述温度检测模块126、所述电流检测模块128、所述电压检测模块127、所述照度检测模块129检测对应采集所述路灯11灯板温度、电流、电压、光照强度，所述RS485模块125读取所述路灯11相应的灯板温度、电流、电压、光照强度的数据并通过lora模块122发送数据给所述lora网关14，所述lora网关14将数据发送给所述服务器15，所述服务器15根据所述路灯11的状态信息和历史记录综合分析，判断所述路灯11是否故障、是哪种故障，同时根据所述基于lora的传感器13的环境检测数据判断是否需要修改或更新自动控制策略。如果需要，则将自动控制策略下发到所述lora网关14，所述lora网关14根据新的控制策略实现控制。当所述路灯控制器12或者所述lora网关14掉电时，所述路灯控制器12或者所述lora网关14对应通过他们内置的应急电源6、7及时发出掉电告警信息到所述服务器15，并转发所述服务器15下发的控制命令等。

与现有技术相比，本实用新型提供的基于lora技术的路灯监控系统1具有以下有益效果：

一、故障检测方面：所述路灯控制器12检测所述路灯11灯板温度、电压、电流等相关灯的状态信息，并定时上传到所述服务器15，所述服务器15根据所述路灯11的状态信息和历史记录综合分析，判断所述路灯11是否故障、是哪种故障，对于简单的故障如失压、过流等则发送告警信息。同时，所述服务器15可以通过状态信息进行数据分析，判断所述路灯11运行状况。所述路灯控制器12和所述lora网关14皆内置应急电源，当出现掉电情况时，可通过内置的应急电源及时发出掉电告警信息到所述服务器15。

二、所述lora网关14包括POE电源148、应急电源7和AC/DC电源8，可支持POE供电、太阳能电池板供电和市电供电，配备应急电源用于应急通信。

三、所述监控系统1的通过部署于PC端或移动终端的所述远程监控平台16制定自动控制策略，所述服务器15将自动控制策略下发到所述lora网关14进行存储，并由所述lora网关14按照自动控制策略自动执行。可以实现虚拟的分区、分段、分组控制，并不依赖于物理上的位置信息，可以通过时段控制来实现简单的自动控制，对于多个所述lora网关14下的所述路灯控制器12，可以视为一个整体。

四、所述通信模块内置于所述lora网关14，一体化设计。

五、所述基于lora的传感器13可以单独安装于任何地方，作为节点接入到所述lora网关14，将相关的信息发送到所述服务器15。

六、通过所述服务器15来下发控制策略便于实现管理和扩展，对意外情况的控制设定方便。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于lora技术的路灯监控系统，其特征在于，包括路灯、路灯控制器、基于lora的传感器、lora网关、服务器和远程监控平台；所述远程监控平台连接所述服务器，所述lora网关分别连接所述服务器、所述路灯控制器和所述基于lora的传感器，所述路灯对应连接所述路灯控制器。

2.根据权利要求1所述基于lora技术的路灯监控系统，其特征在于，所述路灯控制器包括MCU模块、及分别与所述MCU模块连接的lora模块、调光模块、开关模块、RS485模块、温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块、照度检测模块、AC/DC模块和应急电源，所述lora模块与所述lora网关连接，所述调光模块、所述开关模块、所述RS485模块、所述温度检测模块、所述电压检测模块、所述电流检测模块、所述照度检测模块皆与所述路灯连接。

3.根据权利要求2所述基于lora技术的路灯监控系统，其特征在于，所述lora网关包括主控系统、及分别与所述主控系统连接的通信模块、lora模块、POE电源、应急电源和AC/DC电源，所述lora网关通过所述通信模块与所述服务器连接，通过lora模块分别与所述路灯控制器和所述基于lora的传感器连接。

4.根据权利要求3所述基于lora技术的路灯监控系统，其特征在于，所述通信模块包括分别与所述主控系统连接的RS485模块、2/3/4g模块、NBlot模块、eMTC模块、有线以太网模块、wifi模块，所述lora网关通过所述2/3/4g模块、所述有线以太网模块、所述wifi模块、所述RS485模块、所述NBlot模块、所述eMTC模块中的一种或多种方式结合与所述服务器进行连接和通信。

5.根据权利要求2所述基于lora技术的路灯监控系统，其特征在于，所述路灯控制器通过所述RS485模块和所述路灯连接和通信，通过所述调光模块输出模拟量或者PWM进行所述路灯调光控制，通过所述开关模块控制所述路灯的开关，通过所述温度检测模块、所述电流检测模块、所述电压检测模块、所述照度检测模块分别对应采集所述路灯的灯板温度、电流、电压、光照强度的数据。

6.根据权利要求1所述基于lora技术的路灯监控系统，其特征在于，所述远程监控平台部署于pc端或移动终端。

7.根据权利要求1所述基于lora技术的路灯监控系统，其特征在于，所述基于lora的传感器包括分别与所述lora网关连接的基于lora的照度传感器、基于lora的pir行人检测器、基于lora的车辆/车流量检测器、基于lora的雾霾检测器、基于lora的微波移动物体检测器、基于lora的雾霾检测器、基于lora的环境温度检测中的任意一种或多种的组合，所述路灯控制器根据所述基于lora的传感器的采集值结合所述服务器下发的控制策略对所述路灯实现控制。