JP3181656U - 太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数個の独立の太陽光発電街灯に適用し、太陽光発電街灯の遠距離節点の制御及び太陽光発電街灯の知能制御システムを提供する。
【解決手段】複数個の太陽光発電街灯と、遠距離節点の知能制御センターと、から構成され、太陽光発電街灯には街灯柱及び太陽光発電街灯本体を含み、太陽光発電街灯本体には太陽電池パネル、太陽光街灯制御装置、蓄電池、街灯及びマイクロプロセッサーを含み、太陽光街灯制御装置は、太陽電池パネル、蓄電池、街灯及びマイクロプロセッサーとに接続される。遠距離節点の知能制御センターはサーバー及びニューラルネットワーク制御システムによって構成され、遠距離節点の知能制御センターとそれぞれの太陽光発電街灯との間はインターネットを介して双方向の通信を実現できる。
【選択図】図３

Description

本発明は太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システム及びその制御方法に係る。複数個の独立の太陽光発電街灯に適用し、太陽光発電街灯の遠距離節点の制御及び太陽光発電街灯の知能制御サービスを提供する。

独立した太陽光発電街灯は電線の敷設の必要がないため、実質的には独立した「太陽光発電街灯孤島」である。しかし、有線信号キャリアが不足しているため、都市送電網電気供給街灯の遠距離モニタリング及び管理において採用されている成熟したＰＬＣ技術（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ −電力線搬送通信）をそれぞれの独立した太陽光発電街灯の稼動状況の観測及び故障の診断に直接用いることができないだけでなく、都市街灯制御センターの制御策略を「太陽光発電街灯孤島」に伝達して都市街灯に必須の遠距離節点の制御機能を実現することもできない。

中国特許出願公開第１０１５３４５９２号明細書

本考案の目的は前記不足部分に対して、太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムを提供することにある。該システムはそれぞれ独立した太陽光発電街灯の遠距離節点を知能的に制御し、且つ太陽光発電街灯に毎回制御された後歴史データを自動的に記憶させて次回の環境に変化した後制御パラメータを自動的に最適化することができる。

本考案により採用される技術的な解決手段は、太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムであり、太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムは、複数個の太陽光発電街灯と、遠距離節点の知能制御センターと、により構成される。太陽光発電街灯は街灯柱と太陽光発電街灯本体とを含み、太陽光発電街灯本体は街灯柱の上部に取り付けられる（図１）。太陽光発電街灯本体は、太陽電池パネルと、太陽光街灯制御装置と、蓄電池と、街灯と、無線でインターネットに接続する機能を有するマイクロプロセッサーとを含み、太陽光街灯制御装置はそれぞれ太陽電池パネルと、蓄電池と、街灯と無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーとに接続される（図２）。太陽光街灯制御装置は、太陽電池パネルを制御して、蓄電池に対して充電を行い、蓄電池を制御して街灯に対して電気を供給し、無線でインターネットに接続する機能を有するマイクロプロセッサーに対して、各項目の稼動パラメータを提供し、無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーからの制御指令を受け取る。

遠距離節点の知能制御センターはサーバー（コンピュータ）とニューラルネットワーク制御システム（制御プロセス）とにより構成される。遠距離節点の知能制御センターと、それぞれの太陽光発電街灯との間は、インターネットを介して双方向の通信が実現できる。

ニューラルネットワーク制御システムには２つのＢＰニューラルネットワークが含まれる。そのうち１つのＢＰニューラルネットワークでは太陽光発電街灯の点灯時間を制御し、他１つのＢＰニューラルネットワークでは太陽光発電街灯の閉鎖時間を制御する。無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーは、太陽光街灯制御装置を介して太陽光発電街灯の各項目の稼動パラメータを収集し、遠距離節点の知能制御センターに送信し、遠距離節点の知能制御センターの制御指令を受け取る。ニューラルネットワーク制御システムは過去の制御データ及び直接太陽光街灯制御装置を介して手動調節する制御データを分析及び勉強する。遠距離節点の知能制御センターでは複数個の太陽光発電街灯を遠距離集中管理、節点制御及び知能制御することを実現できる。

太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムの制御方法において、遠距離節点の知能制御センターとそれぞれの太陽光発電街灯との間は、インターネットを介して双方の通信が実現できる。無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーがインターネットに接続することによって、遠距離節点の知能制御センターに簡易に接続され、遠距離節点の知能制御センターにより発信される制御指令を受け取り及び遠距離節点の知能制御センターに対して太陽光発電街灯の各項目の稼動パラメータを送信することができ、システムはＢＰニューラルネットワークを使用して、それぞれの太陽光発電街灯の開閉時間を制御する。

前記ＢＰニューラルネットワークは入力層、隠蔽層及び出力層によって構成され、いずれの層は複数個のニューロンを含み、第ｋ層におけるｊ番目のニューロンは以下の入力・出力関係を有する。
… 数１
式中、Ｗｉｊ（ｋ−１）が第（ｋ−１）層におけるｉ番目のニューロンから第ｋ層におけるｊ番目のニューロンまでの接続強度であり、Ｒｊ（ｋ）が対応のニューロンの閾値で、ｆｊ（ｋ）がニューロンの伝達関数で、Ｎｋが第ｋ層のニューロンの数目で、Ｍが総層数を表す。

前記ニューラルネットワーク制御システムのうち、１つのＢＰニューラルネットワークを用いてそれぞれの太陽光発電街灯の点灯時間を制御し、入力層は何月、何日、何曜日、雨か否か及び天気が晴れか雲かを入力し、出力層はそれぞれの太陽光発電街灯の点灯時間を出力し、他１つのＢＰニューラルネットワークを用いてそれぞれの太陽光発電街灯の閉鎖時間を制御し、入力層は何月、何日、何曜日、雨か否か及び天気が晴れか雲かを入力し、出力層は各の太陽光発電街灯の閉鎖時間を出力する。動態の前１０日間の制御データを用いて勉強見本としてＢＰニューラルネットワークを勉強させ、それによって、当日のそれぞれの太陽光発電街灯の開閉時間を算出できる。

ＢＰニューラルネットワークに基づいて、毎日のそれぞれの太陽光発電街灯の開閉時間を算出できるだけでなく、遠距離節点の知能制御システムのニーズまたは当地の太陽光発電街灯のニーズに応じて、毎日の太陽光発電街灯の開閉時間を人工で自由に設定することもできる。

太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムは、複数個の太陽光発電街灯と、遠距離節点の知能制御センターと、により構成される。太陽光発電街灯は街灯柱及び太陽光発電街灯本体を含み、太陽光発電街灯本体が街灯柱の上部に取り付けられ、太陽光発電街灯本体は太陽電池パネル、太陽光街灯制御装置、蓄電池、街灯及び無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーを含み、太陽光街灯制御装置はそれぞれ太陽電池パネルと、蓄電池と、街灯と無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーとに接続され、太陽光街灯制御装置は太陽電池パネルを制御して蓄電池に対して充電を行い、蓄電池を制御して街灯に対して電気を供給し、且つ無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーに対して各項目の稼動パラメータを提供し、及び無線でインターネットに接続する機能を有するマイクロプロセッサーからの制御指令を受け取る。

遠距離節点の知能制御センターはサーバー（コンピュータ）及びニューラルネットワーク制御システム（制御プロセス）によって構成され、遠距離節点の知能制御センターとそれぞれの太陽光発電街灯との間はインターネットを介して双方向通信が実現できる。

前記ニューラルネットワーク制御システムは２つのＢＰニューラルネットワークを含み、１つのＢＰニューラルネットワークはそれぞれの太陽光発電街灯の点灯時間を制御し、他１つのＢＰニューラルネットワークは各の太陽光発電街灯の閉鎖時間を制御する。無線でインターネットに接続する機能を有するマイクロプロセッサーは太陽光発電街灯の各項目の稼動パラメータを収集して、遠距離節点の知能制御センターに送信して且つ遠距離節点の知能制御センターの制御指令を受け取り、ニューラルネットワーク制御システムは歴史の制御データ及び直接太陽光街灯制御装置を介して手動調節する制御データを分析及び勉強する。遠距離節点の知能制御センターは複数個の太陽光発電街灯を遠距離集中管理、節点制御及び知能制御することを実現できる。

本考案は太陽光発電街灯システムの応用において困惑している孤島の制御の問題及び制御システムの知能勉強の制御問題を解決しただけでなく、潜在する太陽光発電街灯孤島制御における存在可能な、街灯及びそのセットシステムの盗み取り問題も解決した。

本考案の太陽光発電街灯の説明図である。 本考案の太陽光発電街灯本体の構造のブロック構成図である。 本考案の太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムのブロック構成図である。 本考案のＢＰニューラルネットワーク制御計算法のフローのブロック構成図である。

以下、」図面にあわせて本考案に対してさらに説明する。

図１〜４を参照し、太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムは、複数個の太陽光発電街灯と、遠距離節点の知能制御センターとから構成される。太陽光発電街灯には街灯柱１と太陽光発電街灯本体２とを含み、図１に示される通り、太陽光発電街灯本体２が街灯柱１の上部に取り付けられる。太陽光発電街灯本体には太陽電池パネルと、太陽光街灯制御装置と、蓄電池と、街灯と無線でインターネットに接続する機能を有するマイクロプロセッサーとを含む。太陽光街灯制御装置は、図２に示される通り、太陽電池パネル、蓄電池、街灯及び無線でインターネットに接続する機能を有するマイクロプロセッサーと接続される。遠距離節点の知能制御センターはサーバー（コンピュータ）及びニューラルネットワーク制御システム（制御プロセス）によって構成され、遠距離節点の知能制御センターとそれぞれの太陽光発電街灯との間は、インターネットを介して双方向通信を実現できる。

ニューラルネットワーク制御システムは２つのＢＰニューラルネットワークを含み、１つのＢＰニューラルネットワークは、それぞれの太陽光発電街灯の点灯時間を制御し、他１つのＢＰニューラルネットワークは各の太陽光発電街灯の閉鎖時間を制御する。無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーは太陽光街灯制御装置を介して太陽光発電街灯の各項目の稼動パラメータを収集して、遠距離節点の知能制御センターに送信して且つ遠距離節点の知能制御センターの制御指令を受け取り、ニューラルネットワーク制御システムは歴史の制御データ及び直接太陽光街灯制御装置を介して手動調節する制御データを分析及び勉強する。遠距離節点の知能制御センターは複数個の太陽光発電街灯を遠距離集中管理、節点制御及び知能制御することを実現できる。

太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムの制御方法であって、遠距離節点の知能制御センターと各の太陽光発電街灯との間はインターネットを介して双方向の通信を実現できる。無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーは、インターネットと接続することによって遠距離節点の知能制御センターに簡易に接続され、遠距離節点の知能制御センターにより発信される制御指令を受け取り、遠距離節点の知能制御センターに対して太陽光発電街灯の各項目の稼動パラメータを送信することができる。システムはＢＰニューラルネットワークを使用して、それぞれの太陽光発電街灯の開閉時間を制御する。

前記ＢＰニューラルネットワークは入力層、隠蔽層及び出力層によって構成され、いずれの層にも複数個のニューロンを含み、第ｋ層におけるｊ番目のニューロンは以下の入力・出力関係を有する。
… 数１
式中、Ｗｉｊ（ｋ−１）が第（ｋ−１）層におけるｉ番目のニューロンから第ｋ層におけるｊ番目のニューロンまでの接続強度であり、Ｒｊ（ｋ）が対応のニューロンの閾値で、ｆｊ（ｋ）がニューロンの伝達関数で、Ｎｋが第ｋ層のニューロンの数目で、Ｍが総層数を表す。

ニューラルネットワーク制御システムのうち、１つのＢＰニューラルネットワークを用いてそれぞれの太陽光発電街灯の点灯時間を制御し、入力層は何月、何日、何曜日、雨か否か及び天気が晴れか雲かを入力し、出力層はそれぞれの太陽光発電街灯の点灯時間を出力し、他１つのＢＰニューラルネットワークを用いて各の太陽光発電街灯の閉鎖時間を制御し、入力層は何月、何日、何曜日、雨か否か及び天気が晴れか雲かを入力し、出力層は各の太陽光発電街灯の閉鎖時間を出力する。動態の前１０日間の制御データを用いて勉強見本としてＢＰニューラルネットワークを勉強させ、それによって、当日の各の太陽光発電街灯の開閉時間を算出できる。

ＢＰニューラルネットワークに基づいて、毎日のそれぞれの太陽光発電街灯の開閉時間を算出できるだけでなく、遠距離節点の知能制御システムのニーズまたは当地の太陽光発電街灯のニーズに応じて、毎日の太陽光発電街灯の開閉時間を手動で自由に設定することもできる。

前記太陽電池パネルには、市販の沙得ＳＤ４−２００７０３１２３７単結晶シリコン電池パネルを採用した。
前記太陽光街灯制御装置には、市販の沙得ＳＤ−ＮＪＫＸＪＳＪ−６００型制御装置を採用した。
前記蓄電池には、市販の賽能ＬＮＴ６−４太陽光専用鉛蓄電池を採用した。
前記街灯には、市販の沙得ＳＤ６−０．６５ＬＥＤ安全照明灯を採用した。
前記無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーには、市販のｉｎｔｅｌ １．６Ｇ ＣＰＵ／を採用してインターネットと接続した。
前記サーバーには、市販のＩＢＭ Ｓｙｓｔｅｍ ｘ４６５０ Ｍ２（７９４７Ｉ０１）コンピュータを採用した。
前記ＢＰニューラルネットワークには、市販のＭＡＴＬＡＢ−ＢＰニューラルネットワーク・アプリケーション・プログラムを採用した。

１ … 街灯柱
２ … 太陽光発電街灯本体

本発明は太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムに係る。複数個の独立の太陽光発電街灯に適用した、太陽光発電街灯の遠距離節点の制御及び太陽光発電街灯の知能制御サービスを提供する。

Claims (5)

1. 太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムにおいて、
   複数個の太陽光発電街灯と、遠距離節点の知能制御センターと、から構成され、
   太陽光発電街灯は街灯柱及び太陽光発電街灯本体を含み、
   太陽光発電街灯本体が街灯柱の上部に取り付けられ、太陽光発電街灯本体は太陽電池パネル、太陽光街灯制御装置、蓄電池、街灯及び無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーを含み、
   太陽光街灯制御装置はそれぞれ太陽電池パネル、蓄電池、街灯及び無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーとに接続され、
   太陽光街灯制御装置は太陽電池パネルを制御して蓄電池に対して充電を行い、蓄電池を制御して街灯に対して電気を供給し、且つ無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーに対して各項目の稼動パラメータを提供し、及び無線でインターネットと接続する機能を有するマイクロプロセッサーからの制御指令を受け取り、
   遠距離節点の知能制御センターはサーバー及びニューラルネットワーク制御システムによって構成され、遠距離節点の知能制御センターとそれぞれの太陽光発電街灯との間はインターネットを介して双方向の通信を実現できることを特徴とする、太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システム。
2. 前記ニューラルネットワーク制御システムは、２つのＢＰニューラルネットワークを含み、そのうち１つのＢＰニューラルネットワークは太陽光発電街灯の点灯時間を制御し、他１つのＢＰニューラルネットワークは太陽光発電街灯の閉鎖時間を制御することを特徴とする、請求項１に記載の太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システム。
3. 前記ＢＰニューラルネットワークは入力層、隠蔽層及び出力層によって構成され、いずれの層にも複数個のニューロンを含まれることを特徴とする、請求項２に記載の太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システム。
4. 請求項１に記載の太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムの制御方法において、
   遠距離節点の知能制御センターと各の太陽光発電街灯との間はインターネットを介して双方向の通信を実現でき、無線でインターネットする機能を有するマイクロプロセッサーはインターネットと接続することによって、遠距離節点の知能制御センターに簡易に接続され、遠距離節点の知能制御センターにより発信される制御指令を受け取り及び遠距離節点の知能制御センターに対して太陽光発電街灯の各項目の稼動パラメータを送信することができ、システムはＢＰニューラルネットワークを使用して各の太陽光発電街灯の開閉時間を制御し、前記ＢＰニューラルネットワークは入力層、隠蔽層及び出力層によって構成され、いずれの層は複数個のニューロンを含み、
   前記ニューラルネットワーク制御システムのうちに、１つのＢＰニューラルネットワークを用いて各の太陽光発電街灯の点灯時間を制御し、入力層は何月、何日、何曜日、雨か否か及び天気が晴れか雲かを入力し、出力層は各の太陽光発電街灯の点灯時間を出力し、他１つのＢＰニューラルネットワークを用いて各の太陽光発電街灯の閉鎖時間を制御し、入力層は何月、何日、何曜日、雨か否か及び天気が晴れか雲かを入力し、出力層は各の太陽光発電街灯の閉鎖時間を出力し、動態の前１０日間の制御データを用いて勉強見本としてＢＰニューラルネットワークを勉強させ、それによって、当日の各の太陽光発電街灯の開閉時間を算出できる、ことを特徴とする制御方法。
5. 前記遠距離節点の知能制御システムのニーズまたは当地の太陽光発電街灯のニーズに応じて、毎日の、各の太陽光発電街灯の開閉時間を人工で自由に設定する、ことを特徴とする請求項４に記載の太陽光発電街灯遠距離節点の知能制御システムの制御方法。