CN210466100U - 一种楼宇照明无线监控边缘系统 - Google Patents
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Abstract
一种楼宇照明无线监控边缘系统，包括楼宇照明系统、边缘控制器和云端服务器，所述边缘控制器包括云端通信模块、通信接口模块、边缘主控模块、供电模块和数据存储模块；所述边缘主控模块通过电路连接并控制所述云端通信模块、通信接口模块和数据存储模块；所述云端通信模块，用于边缘主控模块和云端服务器的信号传输；所述通信接口模块，用于边缘主控模块和楼宇照明系统的信号传输；所述通信接口模块通过通信协议采集照明信息，并将信息存储在数据存储模块中。本实用新型可以同时适用于智能照明系统和传统的照明系统的无线控制，用于监控照明信息和照明实时状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明监控领域，尤其涉及一种楼宇照明无线监控边缘系统。
背景技术
目前，对于楼宇中照明设备的监控管理大多数依然采用的是现场控制的传统方式，少数新建的高科技楼宇采用的是智能灯具加无线控制的方式，但成本昂贵。传统的管理方式不仅效率低下，浪费能源，而且增加了人力成本。随着物联网技术的不断发展，为智能楼宇照明的实现提供了可行性。但是将理念转化为实际的产品和成果时，现有方案依然存在着各种缺陷和不足。
可移植性差。大多数智能楼宇照明方案中需要对照明设备本身进行改造，例如在照明设备中增加无线控制模块或直接更换为支持无线连接的照明装置，对于已建成的楼宇而言，不仅增加了施工难度，而且造成了额外的浪费。
控制效率低下。目前楼宇照明的监控方式一般是通过工作人员在现场进行定时巡检，无法实时远程监控现场的设备状态，这种方式不仅增加了人力成本，而且监控效率低下，浪费资源。
发明内容
本实用新型针对现有技术中的缺点，提供了一种可以同时适用于智能照明系统和传统的照明系统的无线控制，用于监控照明信息和照明实时状态。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
一种楼宇照明无线监控边缘系统，包括楼宇照明系统、边缘控制器和云端服务器，所述边缘控制器包括云端通信模块、通信接口模块、边缘主控模块、供电模块和数据存储模块；
所述边缘主控模块通过电路连接并控制所述云端通信模块、通信接口模块和数据存储模块；
所述云端通信模块，用于边缘主控模块和云端服务器的信号传输；
所述通信接口模块，用于边缘主控模块和楼宇照明系统的信号传输；
所述通信接口模块通过通信协议采集照明信息，并将信息存储在数据存储模块中。
可选的，所述楼宇照明系统包括智能照明设备，所述通信接口模块包括与智能照明设备连接的有线串口模块或/和无线串口模块。
可选的，所述楼宇照明系统包括底层照明控制器，所述通信接口模块包括与底层照明控制器连接的以太网口模块。
可选的，与智能照明设备连接的有线串口模块包括RS232和/或RS485有线串口模块；所述无线串口模块包括WiFi模块、Zigbee模块和蓝牙模块中的一种或多种。
可选的，所述底层照明控制器通过内置的继电器与照明设备连接，根据边缘控制器发送的指令控制继电器的开合，进而控制照明设备的开关。
可选的，还包括控制中心，用于接收云端服务器的指令，以及用于发送应答指令给云端服务器。
可选的，所述数据存储模块包括FLASH、TF和SD卡存储模块的一种或多种，用于存储系统log文件以及存储操作系统和变量数据。
可选的，所述云端通信模块包括4G通信模块和/或WiFi模块。
可选的，所述边缘主控模块包括基于ARM架构的多核CPU，所述边缘主控模块周边配置复位电路和看门狗电路。
可选的，所述供电模块是由外部输入12～24V的直流电压，通过电源管理芯片输出5V或3.3V或1.8V的直流电压给边缘控制器。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型基于modbusTCP协议通过有线网口与底层照明控制器进行通信，也可通过RS232\485、Zigbee、蓝牙和WiFi接口直接与相应照明设备系统连接，并且基于MQTT协议通过4G/WiFi与云端服务器通信，易于对现有楼宇照明系统进行低成本和高效的升级改造。
2、本实用新型系统设置终端控制中心，可远程对楼宇中照明的状态实时监控和设置，无需工作人员到达现场进行照明状态的设置，可实现远程无线监控，提高了效率。
3、本实用新型系统可根据实际需要，在边缘控制器中设置定时指令，控制照明的状态。
4、本实用新型系统边缘控制器内置WIFI和4G无线通信方式，支持多种协议方式接入云计算平台。提高了传输的效率和部署的灵活性。
附图说明
图1为楼宇照明无线监控边缘系统整体构架图；
图2为边缘控制器硬件结构框图；
图3为楼宇照明无线监控边缘系统运行流程图。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
如图1：一种楼宇照明无线监控边缘系统，包括楼宇照明系统、边缘控制器、云端服务器和控制中心。
边缘控制器一端是基于MQTT通信协议通过WiFi/4G与云端服务器连接，接收来自控制中心发送的指令，并返回指令和上传实时状态信息数据。数据传输中采样TLS加密，保证数据传输的安全性。并且边缘控制器支持VPN虚拟专网和云端服务器传输，增强数据传输的安全性能。
另一端配有多种通信接口模块，可基于modbusTCP协议通过以太网接口与底层照明控制器连接，底层照明控制器通过内置的继电器与照明设备连接，根据边缘控制器发送的指令控制继电器的开合，进而控制照明设备的开关。并且可以实时读取当下照明设备的状态。也可通过其他串口模块与照明设备连接，控制并读取照明设备的实时状态。
控制中心，用于接收云端服务器的指令，以及用于发送应答指令给云端服务器。
主要负责上位管理系统中各任务的调度，接收并解析来自云端服务器的指令，根据指令完成相应操作，如控制照明开关、读取照明状态、设置定时开关时间以及更新软件系统等。控制中心完成指令后，立刻向云端服务器返回应答指令，并将需要的数据进行存储。
如图2：边缘控制器包括云端通信模块、通信接口模块、边缘主控模块、供电模块和数据存储模块；
边缘主控模块通过电路连接并控制所述云端通信模块、通信接口模块和数据存储模块；
云端通信模块，用于边缘主控模块和云端服务器的信号传输，包括包括4G通信模块和WiFi模块。
通信接口模块，用于边缘主控模块和楼宇照明系统的信号传输，通过通信协议采集照明信息，并将信息存储在数据存储模块中。
楼宇照明系统包括智能照明设备和底层照明控制器，所述通信接口模块包括与智能照明设备连接的有线串口模块或/和无线串口模块；有线串口模块可以为有线RS232和RS485有线硬件串口，无线串口模块可以为WiFi、Zigbee或蓝牙无线模块中的一种或多种。
还包括与底层照明控制器连接的以太网口模块，所述以太网口模块通过modbusTCP协议与底层的照明控制器进行通信。以太网口模块经由转换芯片与边缘主控模块相连。适配于使用以太网为接口的各种不同种类和型号的底层照明控制器，可以根据实际需求支持不同种类的通信协议，例如modbus TCP和OPCUA等。
所述底层照明控制器通过内置的继电器与照明设备连接，根据边缘控制器发送的指令控制继电器的开合，进而控制照明设备的开关。
数据存储模块包括FLASH、TF和SD卡存储模块的一种或多种，用于存储系统log文件以及存储操作系统和变量数据。
边缘主控模块包括基于ARM架构的多核CPU，所述边缘主控模块周边配置复位电路和看门狗电路。
供电模块是由外部输入12～24V的直流电压，通过电源管理芯片输出5V或3.3V或1.8V的直流电压给边缘控制器。电源芯片具有过温保护，过流保护以及硬件看门狗功能，为整个硬件系统提供了稳定可靠的电源供给功能。
本产品的运行流程如下：
如图3：楼宇照明无线监控边缘系统上电后，系统进行初始化设置。根据设置系统定时采集底层照明控制器中的数据，先将其缓存在数据存储模块中，再将照明状态信息加密后上传至云端服务器，如果成功发送，则继续循环计算，反则，继续发送。
需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，包括楼宇照明系统、边缘控制器和云端服务器，所述边缘控制器包括云端通信模块、通信接口模块、边缘主控模块、供电模块和数据存储模块；
所述边缘主控模块通过电路连接并控制所述云端通信模块、通信接口模块和数据存储模块；
所述云端通信模块，用于边缘主控模块和云端服务器的信号传输；
所述通信接口模块，用于边缘主控模块和楼宇照明系统的信号传输；
所述通信接口模块通过通信协议采集照明信息，并将信息存储在数据存储模块中。
2.根据权利要求1所述的楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，所述楼宇照明系统包括智能照明设备，所述通信接口模块包括与智能照明设备连接的有线串口模块或/和无线串口模块。
3.根据权利要求1所述的楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，所述楼宇照明系统包括底层照明控制器，所述通信接口模块包括与底层照明控制器连接的以太网口模块。
4.根据权利要求2所述的楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，与智能照明设备连接的有线串口模块包括RS232和/或RS485有线串口模块；所述无线串口模块包括WiFi模块、Zigbee模块和蓝牙模块中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，所述底层照明控制器通过内置的继电器与照明设备连接，根据边缘控制器发送的指令控制继电器的开合，进而控制照明设备的开关。
6.根据权利要求1所述的楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，还包括控制中心，用于接收云端服务器的指令，以及用于发送应答指令给云端服务器。
7.根据权利要求1所述的楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，所述数据存储模块包括FLASH、TF和SD卡存储模块的一种或多种，用于存储系统log文件以及存储操作系统和变量数据。
8.根据权利要求1或6所述的楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，所述云端通信模块包括4G通信模块和/或WiFi模块。
9.根据权利要求1所述的楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，所述边缘主控模块包括基于ARM架构的多核CPU，所述边缘主控模块周边配置复位电路和看门狗电路。
10.根据权利要求1所述的楼宇照明无线监控边缘系统，其特征在于，所述供电模块是由外部输入12～24V的直流电压，通过电源管理芯片输出5V或3.3V或1.8V的直流电压给边缘控制器。
Priority Applications (1)
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| CN201921971410.5U CN210466100U (zh) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | 一种楼宇照明无线监控边缘系统 |
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| CN210466100U true CN210466100U (zh) | 2020-05-05 |
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| CN201921971410.5U Active CN210466100U (zh) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | 一种楼宇照明无线监控边缘系统 |
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| CN (1) | CN210466100U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112698602A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-23 | 造极智控科技(广州)有限公司 | 一种无线物联网智能楼宇管理控制系统 |
| CN112788820A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-11 | 国电龙源电力技术工程有限责任公司 | 基于MQTT与Zigbee协议的智能电厂的照明系统 |
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2019
- 2019-11-14 CN CN201921971410.5U patent/CN210466100U/zh active Active
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