CN108181860A - 基于nb-iot的路灯联网的方法及控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于NB‑IOT的路灯联网方法及控制***，包括基站、路灯监控中心、路灯节点控制器、汇聚节点，所述的路灯节点控制器、所述的汇聚节点和基站三者之间通过NB‑IOT网络顺次连接并双向通讯，所述的基站与路灯监控中心通过4G/5G进行通讯；路灯与路灯之间通过NB‑IOT通信单元自组织形成蜂窝式的网络，相互之间通讯，当第一个路灯被点亮，该信息被传递到下个路灯，下个路灯被点亮，当行人离时路灯依次熄灭，通过路灯监控中心实现对路灯的远程监控，针对不同的路灯可以进行***在线配置、参数修正、命令的下达，实现对路灯的智能化、科学化、高效的管理。
Description
技术领域
本发明涉及一种物联网通信应用技术领域，尤其涉及一种路灯联网的方法及路灯控制***。
背景技术
路灯照明***是城市基础建设的组成部分，城镇路灯照明设施的规模也在不断扩大，路灯照明***与人们的日常生活紧密相连。同时，随着绿色照明概念的引入、节能环保理念备受人们关注，以及城市化进程的加快和城市规模的扩大，照明消耗，照明电费日益高涨，加剧了我国日趋紧张的能源供应。
目前我国大部分城市的路灯主要采用的还是定时、光照控制方式，此种控制方式简单实现了对路灯的控制，但不具备智能化的控制，根据行人的流量和离路灯的距离来实时控制路灯的亮与灭，更不具备远程监控、修改的功能，需要人工巡检及维修。因此，在这种背景下，基于NB-IOT的路灯联网方法及控制***的研发，能够很好的解决以上问题，应用目前最新的无线NB-IOT技术，路灯与路灯相互联网，形成蜂窝式的网络，具有免布线、抗干扰、扩展强等特点，智能化地点亮路灯，同时把信息传送到路灯监控中心，接受路灯监控中心的实时命令，实现了路灯的科学、高效、智能化的管理。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种基于NB-IOT的路灯联网方法及控制***，应用目前最新的无线NB-IOT技术，路灯节点控制器与路灯节点控制器之间相互的联网，自组织形成蜂窝式的网络，实现远程实时的监控路灯的运行状况，智能化的点亮路灯。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的。
一方面，本发明提供一种基于NB-IOT的路灯联网控制***，包括基站和路灯监控中心，其特征在于，还包括路灯节点控制器和汇聚节点，所述的路灯节点控制器、汇聚节点和基站三者之间通过NB-IOT网络顺次连接双向通讯，所述的基站与路灯监控中心通过4G/5G进行通讯；所述的路灯节点控制器至少设有三个，每个路灯节点控制器都对应着一个路灯，每个路灯都受它所对应的节点控制器控制；所述的汇聚节点至少设有三个，每个汇聚节点至少设有一个环境感知单元，环境感知单元至少包括检测环境的温湿度、PM2.5、空气质量。
进一步，所述的路灯节点控制器包括中央处理单元、NB-IOT通信单元、人体感知单元、信号调理单元和驱动单元；人体感知单元与信号调理单元电连接，信号调理单元、驱动单元和NB-IOT通信单元分别与中央处理单元电连接。
进一步，所述的汇聚节点包括微处理器、环境感知单元、存储器、信息处理单元和NB-IOT模块；所述的存储器、信息处理单元、NB-IOT模块分别与微处理器电连接，环境感知单元与信息处理单元电连接。
进一步，所述的路灯监控中心包括CPU单元，通信单元、数据存储单元和LCD触摸液晶屏；所述的通信单元、数据存储单元和LCD触摸液晶屏分别与CPU单元电连接。
进一步，所述的LCD触摸液晶屏，用户或工作人员点击LCD触摸液晶屏即可进入各个功能菜单，进行不同的查询，输出打印、***参数的配置、命令的输入。
另一方面，本发明提供一种基于NB-IOT的路灯联网方法，包括路灯节点控制器、汇聚节点，其特征在于：所属所述的路灯节点控制器与相邻路灯节点控制器通过各自的NB-IOT通信单元进行相互的通讯，路灯节点控制器与相邻路灯节点控制器自组织成蜂窝式的网络，彼此之间收发信息；路灯节点控制器经过最优的路径选择，把信息发送到汇聚节点，信息处理单元对发送过来的信息进行分析、处理，把有效的信息进行存储，同时通过NB-IOT模块把有效的信息发送到基站；汇聚节点与相邻的汇聚节点通过各自的NB-IOT模块进行相互的通讯，汇聚节点与相邻汇聚节点自组织成蜂窝式的网络，彼此之间收发信息。
进一步，所述的路灯节点控制器有一个唯一识别身份的ID编号，该路灯节点控制器还包括连接路灯的驱动单元。
进一步，所述的路灯节点控制器经过最优的路径选择，把信息发送到汇聚节点，汇集节点中的信息处理单元对发送过来的信息进行分析、处理，把有效的信息进行存储，同时通过NB-IOT模块把有效的信息发送到基站；所述的基站通过4G/5G网络，把有效的信息传送到路灯监控中心。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于NB-IOT的路灯联网方法及控制***，应用目前最新的无线NB-IOT技术，实现路灯的智能化管理。相比目前的路灯联网及控制方式有以下优点：一、路灯与路灯之间自组织形成蜂窝式的网络，相互之间通讯；二、当第一个路灯被点亮，该信息被传递到下个路灯，下个路灯被点亮，实现智能化的感知；三、实时采集光照强度、温湿度、PM2.5的值等环境信息，方便行人了解当地的气候和空气质量；四、通过路灯监控中心实现对路灯的远程监控，针对不同的路灯可以进行***在线配置、参数修正、命令的下达。NB-IOT技术的应用实现对路灯的智能化、科学化的管理，***易于敷设、抗干扰能力强。
附图说明
图1为本发明的***结构控制框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种基于NB-IOT的路灯联网控制***，包括基站、路灯监控中心、路灯节点控制器和汇聚节点，所述的路灯节点控制器、汇聚节点和基站三者之间通过NB-IOT网络顺次连接双向通讯，所述的基站与路灯监控中心通过4G/5G进行通讯；所述的路灯节点控制器至少设有三个，每个路灯节点控制器都对应着一个路灯，每个路灯都受它所对应的路灯节点控制器控制。
路灯节点控制器包括中央处理单元、NB-IOT通信单元、人体感知单元、驱动单元和信号调理单元；人体感知单元与信号调理单元电连接，驱动单元和信号调理单元分别与中央处理单元电连接，NB-IOT通信单元与中央处理单元双向连接，驱动单元连接着路灯；人体感知单元包括热释电红外传感器和超声波传感器，热释电红外传感器检测路灯周围是否有行人出现，超声波传感器检测行人离路灯的距离。当人体感知单元检测到有行人的时候，所述的驱动单元驱动路灯进行照明，同时把检测到的行人信息通过NB-IOT通信单元发送到距离最近的下个路灯节点控制器，点亮下个路灯，依次点亮行人靠近的路灯。
汇聚节点至少设有三个，每个汇聚节点至少设有一个环境感知单元，环境感知单元至少包括检测环境的温湿度、PM2.5、空气质量，汇聚节点还包括微处理器、存储器、信息处理单元和NB-IOT模块；所述的存储器、信息处理单元、NB-IOT模块分别与微处理器电连接，环境感知单元与信息处理单元电连接。NB-IOT模块接收NB-IOT通信单元传送过来的信息，经微处理器分析、判断，把有效的信息存储到存储器中，同时再通过NB-IOT模块把该信息和环境感知单元检测的信息发送到路灯监控中心。
路灯监控中心包括CPU单元、通信单元、数据存储单元和LCD触摸液晶屏，通信单元、数据存储单元和LCD触摸液晶屏分别与CPU单元电连接；路灯监控中心接收汇集节点发送过来的信息，一方面进行数据存储，另一方面在LCD触摸液晶屏上显示。用户或工作人员点击LCD触摸液晶屏即可进入各个功能菜单，进行不同的查询，输出打印、***参数的配置、命令的输入；通过路灯监控中心可以查看任何一个路灯的运行状态，运行的参数，一旦有异常将会发出报警，工作人员能够通过路灯监控中心锁定具体的路灯，进行维修；针对不同的路灯可以进行***在线配置、参数修正以及命令的下达。
本发明提供的基于NB-IOT的路灯联网控制***采用了基于NB-IOT的路灯联网方法，具体的方法内容为：包括路灯节点控制器、汇聚节点、路灯监控中心和基站，路灯节点控制器与相邻路灯节点控制器通过各自的NB-IOT通信单元进行相互的通讯，路灯节点控制器与相邻路灯节点控制器自组织成蜂窝式的网络，彼此之间收发信息；路灯节点控制器经过最优的路径选择，把信息发送到汇聚节点，信息处理单元对发送过来的信息进行分析、处理，把有效的信息进行存储，同时通过NB-IOT模块把有效的信息发送到基站；汇聚节点与相邻的汇聚节点通过各自的NB-IOT模块进行相互的通讯，汇聚节点与相邻汇聚节点自组织成蜂窝式的网络，彼此之间收发信息。
每一个路灯节点控制器有一个唯一识别身份的ID编号，该路灯节点控制器还包括连接路灯的驱动单元。路灯节点控制器经过最优的路径选择，把信息发送到汇聚节点，汇集节点中的信息处理单元对发送过来的信息进行分析、处理，把有效的信息进行存储，同时通过NB-IOT模块把有效的信息发送到基站；所述的基站通过4G/5G网络，把有效的信息传送到路灯监控中心。
Claims (8)
1.一种基于NB-IOT的路灯联网控制***，包括基站和路灯监控中心，其特征在于，还包括路灯节点控制器和汇聚节点，所述的路灯节点控制器、汇聚节点和基站三者之间通过NB-IOT网络顺次连接双向通讯，所述的基站与路灯监控中心通过4G/5G进行通讯；所述的路灯节点控制器至少设有三个，每个路灯节点控制器都对应着一个路灯，每个路灯都受它所对应的节点控制器控制；所述的汇聚节点至少设有三个，每个汇聚节点至少设有一个环境感知单元，环境感知单元至少包括检测环境的温湿度、PM2.5、空气质量。
2.根据权利要求1所述的路灯联网控制***，其特征在于：所述的路灯节点控制器包括中央处理单元、NB-IOT通信单元、人体感知单元、信号调理单元和驱动单元；人体感知单元与信号调理单元电连接，信号调理单元、驱动单元和NB-IOT通信单元分别与中央处理单元电连接。
3.根据权利要求1所述的路灯联网控制***，其特征在于：所述的汇聚节点包括微处理器、环境感知单元、存储器、信息处理单元和NB-IOT模块；所述的存储器、信息处理单元、NB-IOT模块分别与微处理器电连接，环境感知单元与信息处理单元电连接。
4.根据权利要求1所述的路灯联网方法及控制***，其特征在于：所述的路灯监控中心包括CPU单元，通信单元、数据存储单元和LCD触摸液晶屏；所述的通信单元、数据存储单元和LCD触摸液晶屏分别与CPU单元电连接。
5.根据权利要求4所述的路灯联网方法及控制***，其特征在于：所述的LCD触摸液晶屏，用户或工作人员点击LCD触摸液晶屏即可进入各个功能菜单，进行不同的查询，输出打印、***参数的配置、命令的输入。
6.一种基于NB-IOT的路灯联网方法，该方法涉及应用到路灯节点控制器、汇聚节点、路灯监控中心和基站，其特征在于：所述的路灯节点控制器与相邻路灯节点控制器通过各自的NB-IOT通信单元进行相互的通讯，路灯节点控制器与相邻路灯节点控制器自组织成蜂窝式的网络，彼此之间收发信息；路灯节点控制器经过最优的路径选择，把信息发送到汇聚节点，信息处理单元对发送过来的信息进行分析、处理，把有效的信息进行存储，同时通过NB-IOT模块把有效的信息发送到基站；汇聚节点与相邻的汇聚节点通过各自的NB-IOT模块进行相互的通讯，汇聚节点与相邻汇聚节点自组织成蜂窝式的网络，彼此之间收发信息。
7.根据权利要求6所述的基于NB-IOT路灯联网方法，其特征在于：所述的路灯节点控制器有一个唯一识别身份的ID编号，该路灯节点控制器还包括连接路灯的驱动单元。
8.根据权利要求6所述的基于NB-IOT路灯联网方法，其特征在于：所述的路灯节点控制器经过最优的路径选择，把信息发送到汇聚节点，汇集节点中的信息处理单元对发送过来的信息进行分析、处理，把有效的信息进行存储，同时通过NB-IOT模块把有效的信息发送到基站；所述的基站通过4G/5G网络，把有效的信息传送到路灯监控中心。
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