CN105792450A - 一种无线智能led路灯的控制***及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于LED路灯照明领域,具体地说是一种无线智能LED路灯的控制***及监测方法。电源模块通过电流电压检测模块连接于驱动控制装置,驱动控制装置通过信息处理模块连接于控制模块,控制模块分别通过颜色亮度调节模块和灯具控制单元连接于LED模组;传感器模块分别连接于控制模块和颜色亮度调节模块;电源模块通过LED损伤监测模块连接于LED模组。本发明的LED路灯利用现有路灯供电网络的宽带电力载波通信方式代替光缆等专用线缆的通信方式,省去通信线缆采购和敷设的大量成本;利用现有的路灯灯杆来安装WIFI热点设备,既解决了无线WIFI网络设备的供电问题,又省去而且敷设供电电缆的成本,也省去了杆塔采购及敷设的成本。
Description
技术领域
本发明属于LED路灯照明领域,具体地说是一种无线智能LED路灯的控制***及监测方法。
背景技术
“宽带中国·光网城市”工程启动后,全国各地将持续推进无线城市建设,实现市区科技园区、商务楼宇、机场、车站、酒店、商业区、便利店、咖啡厅等公共重点场所热点全覆盖。WiFi热潮正席卷而来,成为开启各大城市智慧之门的钥匙。但是,目前的WIFI网络覆盖有以下缺点:
1.WIFI热点基本都是在室内,布置在室外的极少:
目前的WIFI热点多集中在商务楼宇、机场、车站、酒店、商业区、便利店、咖啡厅都
室内场合,要在公园、公交站点、行进的车辆上等室外场合,WIFI网络覆盖的区域少之又少,市民只能通过GPRS、3G、4G等数据通信方式连接网络,网速和稳定性无法得到保障,资费往往高的离谱。比如在公交车上你需要打开笔记本电脑收发一个重要的邮件;在公园散步时需要用手机看看视频;在开车时你需要一个包含实景导航和实时路况为你指引出行的路线。这些在现有的网络情况实现起来比较有难度,并且资费的成本非常的高。
2.WIFI网络的布置需要专用的通信线缆,成本高:
目前的WIFI热点提供网络传输都是走的运营商现有的光纤、网线等传统介质,在室外布置的WIFI热点,需要进行长距离的通信光纤、设备供电电缆敷设。在室外敷设光纤电缆,如果走架空线,势必影响城市市容,造成较多的视觉污染;如果采用地埋式敷设,长距离、网络状的线缆敷设成本非常高。并且安装专用的杆塔设施、无线路由器及交换机等设备,也存在成本较高,难以维护的缺点。基于电力载波和无线网络的智能城市信息监控***也能实现提供WIFI网络,如中国专利201110415493.1。但是集中器只能通过3G无线通信技术或GPRS方式与公共网络连接,网络速度慢,并且没有充分利用城市管网中通信管网和供电管网同向敷设的优势。并且该单灯控制***与集中器的电力载波通讯技术非最新的宽带电力载波,设计最大带宽仅为250kbps,实际使用带宽远小于最大带宽,无法满足高速上网的要求。
具备WIFI网络上网功能的路灯监控***则需要借助专用的电力猫和电力网桥来实现,如中国专利201520133701.2。单灯控制***不具备电力载波通讯和AP功能,而是由电力猫来实现电力载波通讯,电力猫的数字信号通过RS232或RS485串口通讯方式与单灯控制***MCU通讯。并且该***中没有智能集中器,公共网络与电力载波的转换通过电力网桥设备来实现,不便于路灯的集中控制和照明配电箱的数据采集;无电力载波通信路由管理和中继功能,只能通过耦合器等专用设备放大和桥接信号。
发明内容
为了解决现有技术中,WIFI热点基本都是在室内,布置在室外的极少;WIFI网络的布置需要专用的通信线缆,成本高;LED路灯功能相对来说比较少的缺点,本发明提供了一种无线智能LED路灯的控制***及监测方法。
一种无线智能LED路灯的控制***,包括:
电源模块,用于给各部分元件提供电源,分别直接或间接连接于各部分元件;
电流电压检测模块,用于检测电源模块的电流和电压的数值,并时时保持电流和电压的数值恒定,保护电路;
无线热点,可以同时支持WIFI、GSM、GPRS和第三代蜂窝通信等多种无线通讯方式,无线热点通过WIFI网络和现场的LED路灯建立多跳通信,通过GSM、GPRS或者第三代蜂窝通信和路灯控制中心***建立无线通信;WIFI热点可提供WIFI功能的无线APP,可连接手机、平板电脑、电脑中的一种或几种;
传感器模块,包括有:光照度传感器,用于测量周边环境的光照度;红外传感器,用于测量运动的人或物体;能见度传感器,用于检测周边环境的能见度;温湿度传感器,用于检测周边环境温度和湿度;
驱动控制装置,驱动***的工作,控制***的工作状态;
信息处理模块,将电流电压检测模块、电流传感器、温度传感器采集LED路灯的电流、电压、温度值,继电器控制LED路灯的状态,并将信息输送到单片机,单片机和射频模块通信,向子网控制***报送LED路灯的各类参数并接受子网控制***的监控命令;
控制模块,间接连接LED模组,控制LED模组的无级调光;
颜色亮度调节模块,根据传感器模块的数值和控制模块发出的指令,时时调节LED模组的颜色和亮度;
灯具控制单元,包括全明灯模式、微夜灯模式、防炫目模式中的一种或者多种;
LED损伤监测模块,实现远程监控网络中每盏LED路灯的运行状态;
电源模块通过电流电压检测模块连接于驱动控制装置,驱动控制装置通过信息处理模块连接于控制模块,控制模块分别通过颜色亮度调节模块和灯具控制单元连接于LED模组;传感器模块分别连接于控制模块和颜色亮度调节模块;电源模块通过LED损伤监测模块连接于LED模组。
一种无线智能LED路灯的监测方法,
a.通过控制模块可通过远程或控制面板更改或设置网络中每盏LED路灯的运行参数,对整个城市中LED路灯网络***中的每盏LED路灯进行远程控制;
b.通过传感器模块时时在线检测每盏LED路灯的工作状态,将温度、湿度、工作时间的参数反馈给***,为***控制调整及***维护提供参考信息;
c.对即将出现故障的LED路灯进行提前36小时的提醒,对突发出现故障的LED路灯进行在线检测及诊断,精确定位故障路灯位置、故障原因及故障部位,并将故障信息显示到远程控制平台界面上,提醒工作人员做相应的处理;
d.用户还可以在***中指定手机号码或账户,LED路灯突发出现故障不能正常工作时,***会自动将故障以短信或者邮件的形式发送给指定手机号码或账户。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明的LED路灯不仅具有照明功能,还带有可提供WIFI功能的WIFI热点装置,这样的LED路灯等距离设置后,可在大范围内提供高效的WIFI环境,有效提高城市WIFI的覆盖率,实现WIFI网络在城市室外道路的大面积覆盖,基本满足市民室外WIFI网络连接的需求;这样的结构新颖合理,功能多样,节约设备资源;
2.本发明的LED路灯适用于为吸引顾客的商场,可吸引游客的景点,可为人们提供方便的车站、广场、公园、图书馆、行政办事大厅、医院等场所,使人们能够在室外享用高速网络,适用范围广泛;结构新颖合理,功能多样,节约设备资源;
3.本发明的LED路灯利用现有路灯供电网络的宽带电力载波通信方式代替光缆等专用线缆的通信方式,省去通信线缆采购和敷设的大量成本;利用现有的路灯灯杆来安装WIFI热点设备,既解决了无线WIFI网络设备的供电问题,又省去而且敷设供电电缆的成本,也省去了杆塔采购及敷设的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明的工作原理示意图;
图2为本发明的LED路灯示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,一种无线智能LED路灯,包括:
电源模块,用于给各部分元件提供电源,分别直接或间接连接于各部分元件;
电流电压检测模块,用于检测电源模块的电流和电压的数值,并时时保持电流和电压的数值恒定,保护电路;
无线热点,可以同时支持WIFI、GSM、GPRS和第三代蜂窝通信等多种无线通讯方式,无线热点通过WIFI网络和现场的LED路灯建立多跳通信,通过GSM、GPRS或者第三代蜂窝通信和路灯控制中心***建立无线通信;所述WIFI热点可提供WIFI功能的无线APP,可连接手机、平板电脑、电脑中的一种或几种;
传感器模块,包括有:光照度传感器,用于测量周边环境的光照度;红外传感器,用于测量运动的人或物体;能见度传感器,用于检测周边环境的能见度;温湿度传感器,用于检测周边环境温度和湿度;
驱动控制装置,驱动***的工作,控制***的工作状态;
信息处理模块,将电流电压检测模块、电流传感器、温度传感器采集LED路灯的电流、电压、温度值,继电器控制LED路灯的状态,并将信息输送到所述单片机,单片机和所述射频模块通信,向子网控制***报送LED路灯的各类参数并接受子网控制***的监控命令;
控制模块,间接连接LED模组,控制LED模组的无级调光;
颜色亮度调节模块,根据传感器模块的数值和控制模块发出的指令,时时调节LED模组的颜色和亮度;
灯具控制单元,包括全明灯模式、微夜灯模式、防炫目模式中的一种或者多种;
LED损伤监测模块,实现远程监控网络中每盏LED路灯的运行状态;
电源模块通过电流电压检测模块连接于驱动控制装置,驱动控制装置通过信息处理模块连接于控制模块,控制模块分别通过颜色亮度调节模块和灯具控制单元连接于LED模组;传感器模块分别连接于控制模块和颜色亮度调节模块;电源模块通过LED损伤监测模块连接于LED模组。
实施例1
如图2所示,在每一个LED路灯的灯杆上安装一个LED路灯控制***,LED路灯控制***具有一个无线热点APP功能,LED路灯智能集中器通过宽带电力载波通信管理每个LED路灯单灯控制***,每个LED路灯控制***采用无线扩展技术,具备无线热点网络通信功能,构成一个无线热点网络APP。无线通信的设计最大速率为150Mbps,完全能够满足在线视频等高速上网需求。
针对移动的无线接入设备,在信道分配和跨区切换方面,引入移动通信***的蜂窝覆盖原理。在当前APP的信号强度低于规定门限并且新AP的信号强度高于当前AP的一个给定滞后余量时进行越区软切换,无需用户重新设置连接,满足移动用户持续上网需求。
一个LED路灯灯杆,就是一个WiFi接入点。它所提供的信号,可以覆盖直径300米。过往市民都可以低资费甚至免费高速上网,随时随地刷屏了。并且通过在路灯智能集中器设置网络登录界面,界面展示天气、市政及路灯管理相关公共信息,满足市民随时随地高速移动上网的同时,为市民了解和参与市政管理提供了一个便捷的平台。
本发明LED路灯控制***分别通过光照度传感器、红外传感器、能见度传感器、温湿度传感器对多种环境因素进行检测监控以控制LED路灯启闭以及照明亮度。采用多参数环境检测的设计,优化了LED路灯运行的合理性,更加有效的节约能源,减少不必要的浪费。增加的雾霭传感器和光照度传感器,可以根据不同时段的能见度增加或减小光照强度。红外传感器主要是晚上人流量较少的时候,检测有人或者车经过的时候选择性开灯,更智能化、人性化。温湿度传感器对路灯工作环境进行监控,通过检测空气中湿度成分,判断天气是否为雨雪天气,控制路灯的开闭状态。
LED路灯控制***上还设有显示正常运行的绿色指示灯和显示故障的红色指示灯,绿色指示灯、红色指示灯均与故障检测报警电路电连接,当LED路灯运行正常没有损坏时,绿色指示灯常亮;有个别的灯泡损坏时,红色指示灯开始闪烁。
一种无线智能LED路灯的监测方法,
a.通过控制模块可通过远程或控制面板更改或设置网络中每盏LED路灯的运行参数,对整个城市中LED路灯网络***中的每盏LED路灯进行远程控制;
b.通过传感器模块时时在线检测每盏LED路灯的工作状态,将温度、湿度、工作时间的参数反馈给***,为***控制调整及***维护提供参考信息;
c.对即将出现故障的LED路灯进行提前36小时的提醒,对突发出现故障的LED路灯进行在线检测及诊断,精确定位故障路灯位置、故障原因及故障部位,并将故障信息显示到远程控制平台界面上,提醒工作人员做相应的处理;
d.用户还可以在***中指定手机号码或账户,LED路灯突发出现故障不能正常工作时,***会自动将故障以短信或者邮件的形式发送给指定手机号码或账户。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明的LED路灯不仅具有照明功能,还带有可提供WIFI功能的WIFI热点装置,这样的LED路灯等距离设置后,可在大范围内提供高效的WIFI环境,有效提高城市WIFI的覆盖率,实现WIFI网络在城市室外道路的大面积覆盖,基本满足市民室外WIFI网络连接的需求;这样的结构新颖合理,功能多样,节约设备资源;
2.本发明的LED路灯适用于为吸引顾客的商场,可吸引游客的景点,可为人们提供方便的车站、广场、公园、图书馆、行政办事大厅、医院等场所,使人们能够在室外享用高速网络,适用范围广泛;结构新颖合理,功能多样,节约设备资源;
3.本发明的LED路灯利用现有路灯供电网络的宽带电力载波通信方式代替光缆等专用线缆的通信方式,省去通信线缆采购和敷设的大量成本;利用现有的路灯灯杆来安装WIFI热点设备,既解决了无线WIFI网络设备的供电问题,又省去而且敷设供电电缆的成本,也省去了杆塔采购及敷设的成本。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (2)
1.一种无线智能LED路灯,其特征在于,包括:
电源模块,用于给各部分元件提供电源,分别直接或间接连接于各部分元件;
电流电压检测模块,用于检测电源模块的电流和电压的数值,并时时保持电流和电压的数值恒定,保护电路;
无线热点,可以同时支持WIFI、GSM、GPRS和第三代蜂窝通信等多种无线通讯方式,无线热点通过WIFI网络和现场的LED路灯建立多跳通信,通过GSM、GPRS或者第三代蜂窝通信和路灯控制中心***建立无线通信;所述WIFI热点可提供WIFI功能的无线APP,可连接手机、平板电脑、电脑中的一种或几种;
传感器模块,包括有:光照度传感器,用于测量周边环境的光照度;红外传感器,用于测量运动的人或物体;能见度传感器,用于检测周边环境的能见度;温湿度传感器,用于检测周边环境温度和湿度;
驱动控制装置,驱动***的工作,控制***的工作状态;
信息处理模块,将电流电压检测模块、电流传感器、温度传感器采集LED路灯的电流、电压、温度值,继电器控制LED路灯的状态,并将信息输送到所述单片机,单片机和所述射频模块通信,向子网控制***报送LED路灯的各类参数并接受子网控制***的监控命令;
控制模块,间接连接LED模组,控制LED模组的无级调光;
颜色亮度调节模块,根据传感器模块的数值和控制模块发出的指令,时时调节LED模组的颜色和亮度;
灯具控制单元,包括全明灯模式、微夜灯模式、防炫目模式中的一种或者多种;
LED损伤监测模块,实现远程监控网络中每盏LED路灯的运行状态;
电源模块通过电流电压检测模块连接于驱动控制装置,驱动控制装置通过信息处理模块连接于控制模块,控制模块分别通过颜色亮度调节模块和灯具控制单元连接于LED模组;传感器模块分别连接于控制模块和颜色亮度调节模块;电源模块通过LED损伤监测模块连接于LED模组。
2.根据权利要求1所述一种无线智能LED路灯的监测方法,其特征在于,
a.通过控制模块可通过远程或控制面板更改或设置网络中每盏LED路灯的运行参数,对整个城市中LED路灯网络***中的每盏LED路灯进行远程控制;
b.通过传感器模块时时在线检测每盏LED路灯的工作状态,将温度、湿度、工作时间的参数反馈给***,为***控制调整及***维护提供参考信息;
c.对即将出现故障的LED路灯进行提前36小时的提醒,对突发出现故障的LED路灯进行在线检测及诊断,精确定位故障路灯位置、故障原因及故障部位,并将故障信息显示到远程控制平台界面上,提醒工作人员做相应的处理;
d.用户还可以在***中指定手机号码或账户,LED路灯突发出现故障不能正常工作时,***会自动将故障以短信或者邮件的形式发送给指定手机号码或账户。
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C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160720 |