CN209134669U - 一种应用于市政路面照明智能控制管理系统 - Google Patents

一种应用于市政路面照明智能控制管理系统 Download PDF

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尹华斌
李秀梅
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Abstract

本实用新型公开一种应用于市政路面照明智能控制管理系统,包括控制器、PWM模块、路灯、传感器模块、通信模块Ⅰ、电源装置、监控中心,所述控制器的输出端分别与PWM模块的控制端、通信模块Ⅰ的输入端连接,所述控制器的输入端与传感器模块的输出端连接,所述PWM模块的输出端与路灯连接,所述电源装置的输出端分别与控制器、PWM模块、传感器模块、通信模块Ⅰ的电源端连接,所述控制器通过通信模块Ⅰ与监控中心网络连接,所述控制器用于根据接收到传感器模块的环境信息和/或监控中心的控制指令通过PWM模块调整路灯的亮度。本实用新型具有可控性强、节能环保、安全可靠、维护简便的特点。

Description

一种应用于市政路面照明智能控制管理系统
技术领域
本实用新型属于市政照明设备技术领域,具体涉及一种可控性强、节能环保、安全可靠、维护简便的应用于市政路面照明智能控制管理系统。
背景技术
市政路面照明系统又称为路灯,指给市政道路提供照明功能的灯具。以前,城市路面照明管理系统大部分只能以区域为单位对照明设备进行管理,灯亮后全功率运行,能源消耗较大,且不能满足片区或个别特殊区域的正常照明。目前,虽然部分智慧城市采用基于楼宇自控系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能,不能根据当前当前的环境状态的环境状态进行实时照明调整,无法兼顾合理照明和节能,不具有智能性、可调性,无法实现调光、场景控制等功能来灵活自如地管理照明设备。随着智慧城市的建设需要,在道路上安装的智能设备随处可见,如用于交通协管、治安监控的监控设备,以及针对环境质量、噪声或风速等进行检测的各种传感器等等,这些智能设备的安装方式大多比较杂乱无章,有的直接单独立杆安装,扰乱了原本的道路建设规划,有的则直接外挂式抱箍于路灯杆上,使得本来简洁的灯杆增加了很多不协调的部件,严重破坏了整体道路和园区的环境,而且这种随意的安装方式也存在着很大的安全隐患。另外,目前的城市路面照明管理系统如果有坏灯需要维护人员去公路上检查,不仅浪费人力,而且不能达到及时性,影响道路正常照明,而且存在一定的安全隐患。
现阶段,出现了一些以无线控制的城市路面照明管理系统,但其控制不仅依赖于远端监控中心的控制,而且一般采用传统如ZIGBEE方案或者2G类的无线类通讯控制,传统ZIGBEE路灯控制基本采用三级模式,即上位机服务器、集中器和终端组成三级,在使用过程中或者现场安装过程中,需要将集中器先与上位机服务器进行调试连接通过,再调试终端,所以相关的调试较为麻烦;而2G通讯的控制方式会比ZIGBEE相对简单些,去除了集中器的中间环节,但由于2G网络并不是专门用来作为物联网通讯使用的,将2G作为路灯灯具控制的通讯方案,会导致该地区很多2G设备连接与用户手机等移动设备冲突,而导致信号传输受到影响。由于现有的城市路面照明管理系统对路灯的调节依赖于远端监控中心的控制,当发生网络故障时,无法进行照明调整,整体的安全可靠性较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可控性强、节能环保、安全可靠、维护简便的应用于市政路面照明智能控制管理系统。
本实用新型的目的是这样实现的:包括控制器、PWM模块、路灯、传感器模块、通信模块Ⅰ、电源装置、监控中心,所述控制器的输出端分别与PWM模块的控制端、通信模块Ⅰ的输入端连接,所述控制器的输入端与传感器模块的输出端连接,所述PWM模块的输出端与路灯连接,所述电源装置的输出端分别与控制器、PWM模块、传感器模块、通信模块Ⅰ的电源端连接,所述控制器通过通信模块Ⅰ与监控中心网络连接,所述控制器用于根据接收到传感器模块的环境信息和/或监控中心的控制指令通过PWM模块调整路灯的亮度。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本实用新型以现有技术中的控制器获取传感器模块的检测信息或接收监控中心的控制指令,通过调节PWM模块的输出电流或电压来控制路灯的亮度,从而达到能够根据当前的路面环境状态或监控中心的控制指令进行实时照明亮度和照明时间的调整,兼顾了合理照明和节能,也能方便未来照明系统的布局和控制方式变更。
2、本实用新型设置风光发配电装置作为备用电源,能够在出现供电事故等突发情况下给路灯及控制器、PWM模块、传感器模块、通信模块Ⅰ供电,提高了市政路面照明的可靠性。
3、本实用新型以移动蜂窝通信和电力载波双路冗余实现控制器与监控中心的通信,控制器和监控中心间首选电力载波通信方式,当遇到特殊情况导致电力线载波通信中断时,自动调整到移动蜂窝通信方式,两种模式相辅相成,解决路灯集中控制通信可靠性的问题。
4、本实用新型设置漏电保护模块,通过检测路灯灯杆上是否带电,检测到漏电后,通过蜂鸣器和/或指示灯进行报警且控制器将漏电信息上报到监控中心,监控中心或控制器进行断电,防止漏电灯杆危及人身安全,提高了安全性。
5、本实用新型的路灯设置有至少两个灯组,控制器能够根据白天到夜晚之间光线逐渐变化,通过内部设定的计时器分时段的开启灯组,避免灯组一次全部亮所造成的浪费,从而节约电能。
6、本实用新型利于广泛分布的路灯在灯杆下部设置于报警按钮,以控制器及通信模块Ⅰ实现与警务系统连接报警并定位,从而能够在第一时间内帮助报警人报警并定位,提高了市民的安全感。
7、本实用新型在灯杆设置闪烁灯组,当处于雾天或雾霾天时,通过控制器接收监控中心发送的控制指令启动闪烁灯组,从而在恶劣天气对路面宽度的轮廓进行指示,便于司机分辨路况,提高了市政路面行车的安全性。
因此,本实用新型具有可控性强、节能环保、安全可靠、维护简便的特点。
附图说明
图1为本实用新型原理图;
图2为本实用新型之外形结构图;
图中:1-控制器,2-PWM模块,3-路灯,5-传感器模块,6-通信模块Ⅰ,7-电源装置,71-太阳能组件,72-蓄电池,73-供配电装置,8-监控中心,81-监控主机,82-存储器,83-网关,84-通信模块Ⅱ,9-远程终端,A-漏电保护模块,B-报警按钮,C-闪烁灯组,D-灯杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明,但不以任何方式对本实用新型加以限制,基于本实用新型教导所作的任何变更或改进,均属于本实用新型的保护范围。
如图1和2所示,本实用新型包括控制器1、PWM模块2、路灯3、传感器模块5、通信模块Ⅰ6、电源装置7、监控中心8,所述控制器1的输出端分别与PWM模块2的控制端、通信模块Ⅰ6的输入端连接,所述控制器1的输入端与传感器模块5的输出端连接,所述PWM模块2的输出端与路灯3连接,所述电源装置7的输出端分别与控制器1、PWM模块2、传感器模块5、通信模块Ⅰ6的电源端连接,所述控制器1通过通信模块Ⅰ6与监控中心8网络连接,所述控制器1用于根据接收到传感器模块5的环境信息和/或监控中心8的控制指令通过PWM模块2调整路灯3的亮度。
所述电源装置7包括主电源和/或备用电源,所述备用电源为太阳能和/或风能发配电装置,所述备用电源包括风能组件和/或太阳能组件71、蓄电池72、供配电装置73,所述蓄电池72通过供配电装置73分别与市电、风能组件和/或太阳能组件71连接,所述控制器1、PWM模块2、传感器模块5的电源端分别与供配电装置73的输出端连接。
所述通信模块Ⅰ6为电力载波模块、近距离通信模块和/或移动蜂窝通信模块,所述电力载波模块或近距离通信模块用于控制器1与传感器模块5之间信息传输,所述电力载波模块或移动蜂窝通信模块用于控制器1与监控中心8进行信息传输。
所述近距离通信模块包括蓝牙子模块、Wi-Fi子模块、RF射频子模块和/或ZigBee子模块,所述移动蜂窝通信模块包括GSM子模块、GPRS子模块、UMTS子模块和/或LTE子模块。
所述监控中心8包括监控主机81、存储器82、网关83、通信模块Ⅱ84,所述网关83及通信模块Ⅱ84分别与监控主机81的通信端口连接,所述存储器82与监控主机81的数据端口连接,所述通信模块Ⅱ84与通信模块Ⅰ6及远程终端9信号连接,所述网关83与互联网连接。
所述控制器1与路灯3间还设有漏电保护模块A,所述漏电保护模块A包括计量芯片、电压检测电路、零序电流检测电路、蜂鸣器和/或指示灯。
所述传感器模块5包括噪音监测传感器、热释电红外线传感器、气象传感器和/或光敏传感器。
所述路灯3设置有至少两个灯组并分别与PWM模块2的输出端连接。
本实用新型还包括设置于灯杆下部的报警按钮B,所述报警按钮B与控制器1的输入端连接并通过通信模块Ⅰ6与警务系统连接进行报警并定位。
本实用新型还包括设置于灯杆并与控制器1的控制端及与电源装置7的输出端连接的闪烁灯组C。
本实用新型工作原理及工作过程:
本实用新型以现有技术中的控制器获取传感器模块的检测信息或接收监控中心的控制指令,通过调节PWM模块的输出电流或电压来控制路灯的亮度,从而达到能够根据当前的路面环境状态或监控中心的控制指令进行实时照明亮度和照明时间的调整,兼顾了合理照明和节能,也能方便未来照明系统的布局和控制方式变更。进一步,本实用新型设置风光发配电装置作为备用电源,能够在出现供电事故等突发情况下给路灯及控制器、PWM模块、传感器模块、通信模块Ⅰ供电,提高了市政路面照明的可靠性。更进一步,本实用新型以移动蜂窝通信和电力载波双路冗余实现控制器与监控中心的通信,控制器和监控中心间首选电力载波通信方式,当遇到特殊情况导致电力线载波通信中断时,自动调整到移动蜂窝通信方式,两种模式相辅相成,解决路灯集中控制通信可靠性的问题。进一步,本实用新型设置漏电保护模块,通过检测路灯灯杆上是否带电,检测到漏电后,通过蜂鸣器和/或指示灯进行报警且控制器将漏电信息上报到监控中心,监控中心或控制器进行断电,防止漏电灯杆危及人身安全,提高了安全性。进一步,本实用新型的路灯设置有至少两个灯组,控制器能够根据白天到夜晚之间光线逐渐变化,通过内部设定的计时器分时段的开启灯组,避免灯组一次全部亮所造成的浪费,从而节约电能。进一步,本实用新型利于广泛分布的路灯在灯杆下部设置于报警按钮,以控制器及通信模块Ⅰ实现与警务系统连接报警并定位,从而能够在第一时间内帮助报警人报警并定位,提高了市民的安全感。进一步,在灯杆设置闪烁灯组,当处于雾天或雾霾天时,通过控制器接收监控中心发送的控制指令启动闪烁灯组,从而在恶劣天气对路面宽度的轮廓进行指示,便于司机分辨路况,提高了市政路面行车的安全性。综上所述,本实用新型具有可控性强、节能环保、安全可靠、维护简便的特点。
如图1和2所示,传感器模块5中的光敏传感器将检测的亮度传给控制器1,必要时也通过通信模块Ⅰ6将检测的亮度值上传给监控中心8,控制器1根据预设阀值Ⅰ控制PWM模块2的输出电流或电压,路灯3中的一个灯组逐渐点亮,当光敏传感器检测的亮度仍然低于控制器1中的预设阀值Ⅰ或监控中心8下传的亮度值时,控制器1控制PWM模块2继续逐渐点亮路灯3中的其它灯组至预设阀值。天亮后,在维持亮度预设阀值Ⅰ的基础上,按上述过程相反逐渐关闭灯组。当控制器1输出给PWM模块2点亮路灯3后,若控制器1接收到的传感器模块5中光敏传感器检测的亮度仍低于预设阀值Ⅱ(最大亮度),则控制器1通过通信模块Ⅰ6将异常值上传给监控中心8,监控中心8判断故障后,通过通信模块Ⅱ84将故障类型、故障灯杆号等信息发送给维护人员的手机等远程终端9,维护人员根据接收到的信息对相关路灯进行维护。当报警人按下路灯灯杆D上的报警按钮B后,控制器1将报警信号及灯杆号等信息通过通信模块Ⅰ6经监控中心8传送给警务系统,警务人员根据灯杆号的定位信息及时出警。当市政道路处于雾天或雾霾天等能见度较低的恶劣天气时,控制器1通过接收传感器模块5的检测值或接收监控中心8发送的控制指令启动灯杆D上设置的闪烁灯组C,从而在对路面宽度的轮廓进行指示,便于司机分辨路况,避免交通事故的发生。

Claims (10)

1.一种应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于包括控制器(1)、PWM模块(2)、路灯(3)、传感器模块(5)、通信模块Ⅰ(6)、电源装置(7)、监控中心(8),所述控制器(1)的输出端分别与PWM模块(2)的控制端、通信模块Ⅰ(6)的输入端连接,所述控制器(1)的输入端与传感器模块(5)的输出端连接,所述PWM模块(2)的输出端与路灯(3)连接,所述电源装置(7)的输出端分别与控制器(1)、PWM模块(2)、传感器模块(5)、通信模块Ⅰ(6)的电源端连接,所述控制器(1)通过通信模块Ⅰ(6)与监控中心(8)网络连接,所述控制器(1)用于根据接收到传感器模块(5)的环境信息和/或监控中心(8)的控制指令通过PWM模块(2)调整路灯(3)的亮度。
2.根据权利要求1所述应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于所述电源装置(7)包括主电源和/或备用电源,所述备用电源为太阳能和/或风能发配电装置,所述备用电源包括风能组件和/或太阳能组件(71)、蓄电池(72)、供配电装置(73),所述蓄电池(72)通过供配电装置(73)分别与市电、风能组件和/或太阳能组件(71)连接,所述控制器(1)、PWM模块(2)、传感器模块(5)的电源端分别与供配电装置(73)的输出端连接。
3.根据权利要求1或2所述应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于所述通信模块Ⅰ(6)为电力载波模块、近距离通信模块和/或移动蜂窝通信模块,所述电力载波模块或近距离通信模块用于控制器(1)与传感器模块(5)之间信息传输,所述电力载波模块或移动蜂窝通信模块用于控制器(1)与监控中心(8)进行信息传输。
4.根据权利要求3所述应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于所述近距离通信模块包括蓝牙子模块、Wi-Fi子模块、RF射频子模块和/或ZigBee子模块,所述移动蜂窝通信模块包括GSM子模块、GPRS子模块、UMTS子模块和/或LTE子模块。
5.根据权利要求3所述应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于所述监控中心(8)包括监控主机(81)、存储器(82)、网关(83)、通信模块Ⅱ(84),所述网关(83)及通信模块Ⅱ(84)分别与监控主机(81)的通信端口连接,所述存储器(82)与监控主机(81)的数据端口连接,所述通信模块Ⅱ(84)与通信模块Ⅰ(6)及远程终端(9)信号连接,所述网关(83)与互联网连接。
6.根据权利要求3所述应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于所述控制器(1)与路灯(3)间还设有漏电保护模块(A),所述漏电保护模块(A)包括计量芯片、电压检测电路、零序电流检测电路、蜂鸣器和/或指示灯。
7.根据权利要求3所述应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于所述传感器模块(5)包括噪音监测传感器、热释电红外线传感器、气象传感器和/或光敏传感器。
8.根据权利要求3所述应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于所述路灯(3)设置有至少两个灯组并分别与PWM模块(2)的输出端连接。
9.根据权利要求3所述应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于还包括设置于灯杆下部的报警按钮(B),所述报警按钮(B)与控制器(1)的输入端连接并通过通信模块Ⅰ(6)与警务系统连接进行报警并定位。
10.根据权利要求3所述应用于市政路面照明智能控制管理系统,其特征在于包括设置于灯杆并与控制器(1)的控制端及与电源装置(7)的输出端连接的闪烁灯组(C)。
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