CN106937464A - 一种基于网络通讯的路灯控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于网络通讯的路灯控制方法，包括如下步骤：步骤一，创建远程控制中心、基站和网关；步骤二，将远程控制中心、基站和网关全部初始化；步骤三，网关通过基站与远程控制中心相互通信；步骤四；步骤五；步骤六；步骤七。本发明的基于网络通讯的路灯控制方法，通过步骤一、步骤二、步骤三、步骤四、步骤五、步骤六和步骤七的设置，就可以有效的组建控制中心与路灯之间网络通信，并且依据这个网络通信可以有效的控制路灯的开和关了。
Description
技术领域
本发明涉及一种路灯控制方法，更具体的说是涉及一种基于网络通讯的路灯控制方法。
背景技术
路灯在汽车在道路上夜间行驶占有十分重要的地位，在夜间的时候可以有效的照亮道路，避免汽车在夜间行驶的时候没有观察到道路上障碍物或人导致的出车祸的问题，因而几乎所有城市道路上都会设置大量的路灯，以保证车辆的安全驾驶。
随着城市的发展，相应的道路就会越来越多，自然对应的路灯的数量就会越来越多，就需要对大量的路灯的打开控制就显得尤为重要，现有的采用的对路灯进行打开控制方式主要是通过导线直接将控制中心和路灯内的路灯控制器连接起来，利用控制中心直接通过导线直接发送信号给路灯控制器的方式来实现控制，但是这种控制方式前期需要大量布线作为铺垫，以保证将路灯控制器与控制中心能够进行有效的连接，这种方式由于大量布线的存在，就会导致整个路灯的整体成本成倍上升，而且在线路出现故障的时候，由于线多杂乱，维修起来便会十分的困难。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以将降低路灯成本、维修起来更为简单的基于网络通讯的路灯控制方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于网络通讯的路灯控制方法，包括如下步骤：
步骤一，创建远程控制中心、基站和网关，将远程控制中心通过GPRS与基站和网关相互通信，基站与网关之间同样采用GPRS的通信方法进行通信，将网关与路灯控制器通过协调器组建Zigbee网络进行相互通信；
步骤二，将远程控制中心、基站和网关全部初始化；
步骤三，网关通过基站与远程控制中心相互通信，等待接收数据并上传到控制中心，同时通过路灯控制器采集路灯的信息状态，判断是否有路灯不正常，若有则调用故障状态程序，故障状态程序驱动网关报警，若没有路灯不正常，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤四，网关是否接收到远程控制中心输出的路灯不正常控制命令，若有则调用故障状态程序，故障状态程序驱动网关报警，若没有路灯不正常控制命令，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤五，网关是否接收到远程控制中心输出的全部关灯控制命令，若有则发送信号至路灯控制器，控制路灯控制器关闭所有路灯，若没有全部关灯控制命令，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤六，网关是否接收到远程控制中心输出的全部开灯控制命令，若有则发送信号至路灯控制器，控制路灯控制器打开所有路灯，若没有全部开灯控制命令，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤七，网关是否接收到远程控制中心输出的部分开、关命令，若有则发送信号至路灯控制器，控制路灯控制器打开或是关闭对应的路灯，若没有部分开、关命令，则等待接收数据并上传到控制中心。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一中GPRS的通信方法如下：
步骤一一，启动GPRS模块，并将***初始化；
步骤一二，建立握手通讯指令模式，设置工作状态，配置模块进入GPRS数据在线模式，等待接收远程控制中心输出指令；
步骤一三，接收远程控制中心输出指令，根据指令确定SIM***、获取遥测数据包或是心跳包、确定IP地址，并依据上述确定的SIM***和IP地址以及获取的遥测数据包或是心跳包建立基站与控制中心、网关与基站之间的GPRS数据传输通道；
步骤一四，基站与控制中心、网关与基站之间开始传输数据后结束。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一三中的确定SIM***步骤如下：
步骤一三一，判断是否接收到需要获取SIM***指令，未接收到获取SIM***指令，则使用控制中心原有的SIM***，完成SIM***确定，若接收到则进行下一步骤；
步骤一三二，根据GPRS提供的手机号码往固定手机拨打电话；
步骤一三三，手机接到电话后，回复确认收到信息；
步骤一三四，读取信息，把GPRS的SIM***合固定手机号传送至控制中心进行更新，将更新后的SIM***进行确定，完成SIM***确定。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一三中的获取遥测数据或心跳包的步骤如下：
步骤一三五，判断是否接收到遥测数据发送指令，若有接收到，则发送遥测数据，若未接收到则发送心跳包，完成遥测数据或心跳包的获取。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一三中的确定IP地址步骤如下：
步骤一三六，判断是否接收到改变TCP/IP地址端口指令，若未接收到，则保持原有的IP地址，完成IP地址确定，若有接收到，这继续下一步骤；
步骤一三七，配置新的TCP/IP通讯地址，并判断新的TCP/IP通讯状态是否正常，若正常，则删除被无效的TCP/IP地址参数，选用修改后的IP地址，完成IP地址的确定，若不正常，则重新配置IP地址，并且重新判断，循环三次若还不正常，则返回不成功标志，并选用原有的IP地址完成IP地址的确定。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一中GPRS通信方法还包括软件关闭GPRS模块步骤，具体包括如下：
步骤一五，判断是否接收到软件关闭GPRS模块指令，若接收到，则返回步骤一一，若未接收到，则等待GPRS模块启动完成，然后执行软件关闭GPRS模块指令，返回步骤一一。
作为本发明的进一步改进，所述步骤一中通过协调器组建Zigbee网络步骤包括组建协调器之间网络步骤和组建协调器与路灯控制器间步骤，其中组建协调器之间网络步骤如下：
A，选用一个协调器，启动协调器内***，将硬件和协议栈初始化；
B，通过协调器发出请求建立新网络请求；
C，接收到请求后协调器扫描空闲信道，选择空闲信道内PAN标识符及网络地址开始新网络建立；
D，判断新网络是否建立成功，若新网络建立成功，允许路灯节点加入网络，并运行协议栈任务，接收路灯节点数据并发送给上位机，若新网络建立失败，则判断是否超过规定次数，未超过则返回步骤B，若超过则输出建立失败后结束；其中组建协调器与路灯控制器间步骤如下：
a、将协调器***和协议栈初始化，之后发出申请建立网络请求；
b、接收到请求后协调器扫描信道，获取信道上的网络列表，选择网络列表中的网络，并与该网络连接；
c、从网络中获取网络内的协调器地址并将地址发送给本地协调器进行加入网络步骤；
d、判断加入网络是否成功，若加入网络失败，则返回步骤a，若加入网络成功则判断唤醒时间是否已到，若唤醒时间未到，则进入休眠状态，并重新判断唤醒时间是否已到，若唤醒时间已到，则运行协议栈。
本发明的有益效果，通过步骤一的设置，就可以有效的创建出远程控制中心、基站和网关，作为远程控制中心控制路灯控制器的硬件基础，这样就能够通过GPRS网络和Zigbee网络实现远程控制中心与路灯控制器之间的无线通信，这样在保证了远程控制中心能够快速有效的控制路灯控制器的同时，还不需要进行大量的布线，就可以避免在组建成控制网络的导致的成本大幅提升的问题，同时Zigbee通信和GPRS通信需要以IP地址和/或SIM***为基础，因此在某个路灯出现故障的时候，就能够针对性的寻找到对应的路灯，使得维修更加的方便快捷，而通过步骤三的设置便可以实现在控制之前对路灯情况进行检查，避免打开的时候路灯出现故障的问题，而通过步骤四的设置可以实现在路灯控制器无法检测到的路灯故障通过人为的远程控制的方式去提醒在现场的维修人员，如此能够更好的维修路灯了，而通过步骤五、六、七的设置便可以有效的实现远程控制中心对路灯的控制。
附图说明
图1为本发明的基于网络通讯的路灯控制方法的总体流程图；
图2为图1中GPRS的通讯方法的流程图；
图3为图1中组建Zigbee网络的协调器之间组网的步骤流程图；
图4为图1中组建Zigbee网络的协调器与路灯控制器之间组网的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1至4所示，本实施例的一种基于网络通讯的路灯控制方法，包括如下步骤：
步骤一，创建远程控制中心、基站和网关，将远程控制中心通过GPRS与基站和网关相互通信，基站与网关之间同样采用GPRS的通信方法进行通信，将网关与路灯控制器通过协调器组建Zigbee网络进行相互通信；
步骤二，将远程控制中心、基站和网关全部初始化；
步骤三，网关通过基站与远程控制中心相互通信，等待接收数据并上传到控制中心，同时通过路灯控制器采集路灯的信息状态，判断是否有路灯不正常，若有则调用故障状态程序，故障状态程序驱动网关报警，若没有路灯不正常，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤四，网关是否接收到远程控制中心输出的路灯不正常控制命令，若有则调用故障状态程序，故障状态程序驱动网关报警，若没有路灯不正常控制命令，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤五，网关是否接收到远程控制中心输出的全部关灯控制命令，若有则发送信号至路灯控制器，控制路灯控制器关闭所有路灯，若没有全部关灯控制命令，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤六，网关是否接收到远程控制中心输出的全部开灯控制命令，若有则发送信号至路灯控制器，控制路灯控制器打开所有路灯，若没有全部开灯控制命令，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤七，网关是否接收到远程控制中心输出的部分开、关命令，若有则发送信号至路灯控制器，控制路灯控制器打开或是关闭对应的路灯，若没有部分开、关命令，则等待接收数据并上传到控制中心，在使用本方法控制路灯的时候，首先通过步骤一组建出无线通信网络，之后通过步骤二开始运行通信网络，然后通过步骤三和步骤四对控制之前进行路灯故障检查，避免在路灯出现故障的时候，打开路灯导致的一系列问题，而通过步骤五、六、七的设置，便可以有效的实现对路灯全开控制、全关控制和部分开关控制，如此一方面由于组建的是无线通信网络，可以避免大量布线导致成本剧增的问题，另一方面由于无线网络采用Zigbee网络和GPRS网络，这两个网络在通信的过程中是以IP地址和SIM***为单位的，因而相应的IP地址和SIM***即为路灯控制器的代号，这样就可以有效的实现在路灯出现故障的时候能够进行针对性的查找的效果，其中这里的IP地址采用静态分配的方式，避免在路灯没电的时候无法得知路灯IP地址的问题。
作为改进的一种具体实施方式，所述步骤一中GPRS的通信方法如下：
步骤一一，启动GPRS模块，并将***初始化；
步骤一二，建立握手通讯指令模式，设置工作状态，配置模块进入GPRS数据在线模式，等待接收远程控制中心输出指令；
步骤一三，接收远程控制中心输出指令，根据指令确定SIM***、获取遥测数据包或是心跳包、确定IP地址，并依据上述确定的SIM***和IP地址以及获取的遥测数据包或是心跳包建立基站与控制中心、网关与基站之间的GPRS数据传输通道；
步骤一四，基站与控制中心、网关与基站之间开始传输数据后结束，通过上述步骤的设置，便可以有效的实现利用GPRS模块进行无线通信的效果了，同时在建立通信的过程中对IP地址和SIM***均进行了确定，因而便在建立的过程中将路灯的身份进行了指定，为之后针对性查找故障路灯起到了一个强有力的支持作用。
作为改进的一种具体实施方式，所述步骤一三中的确定SIM***步骤如下：
步骤一三一，判断是否接收到需要获取SIM***指令，未接收到获取SIM***指令，则使用控制中心原有的SIM***，完成SIM***确定，若接收到则进行下一步骤；
步骤一三二，根据GPRS提供的手机号码往固定手机拨打电话；
步骤一三三，手机接到电话后，回复确认收到信息；
步骤一三四，读取信息，把GPRS的SIM***合固定手机号传送至控制中心进行更新，将更新后的SIM***进行确定，完成SIM***确定，通过上述步骤就可以实现选择新的SIM***作为确定的SIM***还是保持旧的SIM***作为确定的SIM***，主要为了避免在对路灯进行了修改之后，当修改后的路灯出现故障的时候，控制中心内还是旧的SIM***导致的无法实现针对性查找故障的问题，且在整体的确定和替换的过程中，人所需要进行的操作仅仅是通过手机接收到控制中心打出来的电话，然后再根据这个电话回复确认信息即可，不需要人过多的进行操作，相比于采用人工在控制中心录入的方式，一方面操作简单，另一方面不需要专业操作知识便可以有效的完成，整体性的增加了步骤一的GPRS通信的速度以及建立和更换的速度，且由于路灯控制所需要传输的数据量不大，因而上述更好的符合了本控制方法中针对路灯的控制，使得路灯的响应更快更灵敏。作为改进的一种具体实施方式，所述步骤一三中的获取遥测数据或心跳包的步骤如下：
步骤一三五，判断是否接收到遥测数据发送指令，若有接收到，则发送遥测数据，若未接收到则发送心跳包，完成遥测数据或心跳包的获取，通过以上步骤采取了遥测数据和心跳包择一的方式，可以实现快速的为建立GPRS数据通道建立基础，整体上增加了步骤一的GPRS的通信建立速度和通信速度。
作为改进的一种具体实施方式，所述步骤一三中的确定IP地址步骤如下：
步骤一三六，判断是否接收到改变TCP/IP地址端口指令，若未接收到，则保持原有的IP地址，完成IP地址确定，若有接收到，这继续下一步骤；
步骤一三七，配置新的TCP/IP通讯地址，并判断新的TCP/IP通讯状态是否正常，若正常，则删除被无效的TCP/IP地址参数，选用修改后的IP地址，完成IP地址的确定，若不正常，则重新配置IP地址，并且重新判断，循环三次若还不正常，则返回不成功标志，并选用原有的IP地址完成IP地址的确定，通过以上步骤的设置可以实现在出现对路灯进行修改以后对新的IP地址进行记录的效果，同时由于IP地址创建的容易失败的特性，可以利用步骤一三七可以对失败的IP地址进行有效的排除，能够更好的对IP地址进行更新，同时在新的IP地址难以创建的时候，也可以保证GPRS数据通道的建立，保持整个***的通信。
作为改进的一种具体实施方式，所述步骤一中GPRS通信方法还包括软件关闭GPRS模块步骤，具体包括如下：
步骤一五，判断是否接收到软件关闭GPRS模块指令，若接收到，则返回步骤一一，若未接收到，则等待GPRS模块启动完成，然后执行软件关闭GPRS模块指令，返回步骤一一，通过上述步骤的设置，就可以实现远程控制中心关闭***的效果。
作为改进的一种具体实施方式，所述步骤一中通过协调器组建Zigbee网络步骤包括组建协调器之间网络步骤和组建协调器与路灯控制器间步骤，其中组建协调器之间网络步骤如下：
A，选用一个协调器，启动协调器内***，将硬件和协议栈初始化；
B，通过协调器发出请求建立新网络请求；
C，接收到请求后协调器扫描空闲信道，选择空闲信道内PAN标识符及网络地址开始新网络建立；
D，判断新网络是否建立成功，若新网络建立成功，允许路灯节点加入网络，并运行协议栈任务，接收路灯节点数据并发送给上位机，若新网络建立失败，则判断是否超过规定次数，未超过则返回步骤B，若超过则输出建立失败后结束；其中组建协调器与路灯控制器间步骤如下：
a、将协调器***和协议栈初始化，之后发出申请建立网络请求；
b、接收到请求后协调器扫描信道，获取信道上的网络列表，选择网络列表中的网络，并与该网络连接；
c、从网络中获取网络内的协调器地址并将地址发送给本地协调器进行加入网络步骤；
d、判断加入网络是否成功，若加入网络失败，则返回步骤a，若加入网络成功则判断唤醒时间是否已到，若唤醒时间未到，则进入休眠状态，并重新判断唤醒时间是否已到，若唤醒时间已到，则运行协议栈，将协调器之间的组网与协调器和路灯控制器之间的组网采用分开组网的方式，可以避免由于使用的都是协调器为中心导致组网混乱而导致的组网困难的问题，同时通过步骤A、B、C、D的设置，可以采用协调器建立新网络的方式来组建协调器之间的网络，同时组建的网络是使用空闲信道来实现的，因而可以保证网络的传输效率，而通过通过步骤a、b、c、d通过协调器查找信道的方式来查找已经创建完成的协调器间网络，然后通过加入网络来创建路灯控制器与协调器之间的网络，可以有效地节省网络资源，同时也避免使用外网的过程中，因为外网的信号杂乱导致路灯无法控制的问题，会造成一定的交通安全隐患。
综上所述，本发明的基于网络通讯的路灯控制方法，通过步骤一的设置，便可以有效的实现的创建通过无线网络的方式来建立远程控制中心与路灯控制器之间的通讯控制，可以避免现有技术中因为大量布线导致的成本剧增的问题，由于利用GPRS和Zigbee网络实现无线通信的方式，可以利用IP地址和SIM***作为路灯控制器的编号进而在路灯故障的时候，实现针对性查找路灯故障的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于网络通讯的路灯控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，创建远程控制中心、基站和网关，将远程控制中心通过GPRS与基站和网关相互通信，基站与网关之间同样采用GPRS的通信方法进行通信，将网关与路灯控制器通过协调器组建Zigbee网络进行相互通信；
步骤二，将远程控制中心、基站和网关全部初始化；
步骤三，网关通过基站与远程控制中心相互通信，等待接收数据并上传到控制中心，同时通过路灯控制器采集路灯的信息状态，判断是否有路灯不正常，若有则调用故障状态程序，故障状态程序驱动网关报警，若没有路灯不正常，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤四，网关是否接收到远程控制中心输出的路灯不正常控制命令，若有则调用故障状态程序，故障状态程序驱动网关报警，若没有路灯不正常控制命令，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤五，网关是否接收到远程控制中心输出的全部关灯控制命令，若有则发送信号至路灯控制器，控制路灯控制器关闭所有路灯，若没有全部关灯控制命令，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤六，网关是否接收到远程控制中心输出的全部开灯控制命令，若有则发送信号至路灯控制器，控制路灯控制器打开所有路灯，若没有全部开灯控制命令，则等待接收数据并上传到控制中心；
步骤七，网关是否接收到远程控制中心输出的部分开、关命令，若有则发送信号至路灯控制器，控制路灯控制器打开或是关闭对应的路灯，若没有部分开、关命令，则等待接收数据并上传到控制中心。
2.根据权利要求1所述的基于网络通讯的路灯控制方法，其特征在于：所述步骤一中GPRS的通信方法如下：
步骤一一，启动GPRS模块，并将***初始化；
步骤一二，建立握手通讯指令模式，设置工作状态，配置模块进入GPRS数据在线模式，等待接收远程控制中心输出指令；
步骤一三，接收远程控制中心输出指令，根据指令确定SIM***、获取遥测数据包或是心跳包、确定IP地址，并依据上述确定的SIM***和IP地址以及获取的遥测数据包或是心跳包建立基站与控制中心、网关与基站之间的GPRS数据传输通道；
步骤一四，基站与控制中心、网关与基站之间开始传输数据后结束。
3.根据权利要求2所述的基于网络通讯的路灯控制方法，其特征在于：所述步骤一三中的确定SIM***步骤如下：
步骤一三一，判断是否接收到需要获取SIM***指令，未接收到获取SIM***指令，则使用控制中心原有的SIM***，完成SIM***确定，若接收到则进行下一步骤；
步骤一三二，根据GPRS提供的手机号码往固定手机拨打电话；
步骤一三三，手机接到电话后，回复确认收到信息；
步骤一三四，读取信息，把GPRS的SIM***合固定手机号传送至控制中心进行更新，将更新后的SIM***进行确定，完成SIM***确定。
4.根据权利要求2或3所述的基于网络通讯的路灯控制方法，其特征在于：所述步骤一三中的获取遥测数据或心跳包的步骤如下：
步骤一三五，判断是否接收到遥测数据发送指令，若有接收到，则发送遥测数据，若未接收到则发送心跳包，完成遥测数据或心跳包的获取。
5.根据权利要求2或3所述的基于网络通讯的路灯控制方法，其特征在于：所述步骤一三中的确定IP地址步骤如下：
步骤一三六，判断是否接收到改变TCP/IP地址端口指令，若未接收到，则保持原有的IP地址，完成IP地址确定，若有接收到，这继续下一步骤；
步骤一三七，配置新的TCP/IP通讯地址，并判断新的TCP/IP通讯状态是否正常，若正常，则删除被无效的TCP/IP地址参数，选用修改后的IP地址，完成IP地址的确定，若不正常，则重新配置IP地址，并且重新判断，循环三次若还不正常，则返回不成功标志，并选用原有的IP地址完成IP地址的确定。
6.根据权利要求2或3所述的基于网络通讯的路灯控制方法，其特征在于：所述步骤一中GPRS通信方法还包括软件关闭GPRS模块步骤，具体包括如下：
步骤一五，判断是否接收到软件关闭GPRS模块指令，若接收到，则返回步骤一一，若未接收到，则等待GPRS模块启动完成，然后执行软件关闭GPRS模块指令，返回步骤一一。
7.根据权利要求1或2所述的基于网络通讯的路灯控制方法，其特征在于：所述步骤一中通过协调器组建Zigbee网络步骤包括组建协调器之间网络步骤和组建协调器与路灯控制器间步骤，其中组建协调器之间网络步骤如下：
A，选用一个协调器，启动协调器内***，将硬件和协议栈初始化；
B，通过协调器发出请求建立新网络请求；
C，接收到请求后协调器扫描空闲信道，选择空闲信道内PAN标识符及网络地址开始新网络建立；
D，判断新网络是否建立成功，若新网络建立成功，允许路灯节点加入网络，并运行协议栈任务，接收路灯节点数据并发送给上位机，若新网络建立失败，则判断是否超过规定次数，未超过则返回步骤B，若超过则输出建立失败后结束；其中组建协调器与路灯控制器间步骤如下：
a、将协调器***和协议栈初始化，之后发出申请建立网络请求；
b、接收到请求后协调器扫描信道，获取信道上的网络列表，选择网络列表中的网络，并与该网络连接；
c、从网络中获取网络内的协调器地址并将地址发送给本地协调器进行加入网络步骤；
d、判断加入网络是否成功，若加入网络失败，则返回步骤a，若加入网络成功则判断唤醒时间是否已到，若唤醒时间未到，则进入休眠状态，并重新判断唤醒时间是否已到，若唤醒时间已到，则运行协议栈。
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- 2017-04-07 CN CN201710227474.3A patent/CN106937464B/zh active Active
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