CN111918439A - 一种智能路灯管理***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种智能路灯管理***及方法，包括：路灯管理单元、灯带分组管理单元、报警单元、控制策略单元、经纬度控制单元、操作日志单元和流量统计单元。所述路灯管理单元，用于采集路灯信息，并根据需求将路灯上预设的单灯控制器的控制方式设定为单灯控制或分组控制。所述灯带分组管理单元，用于对路灯进行自定义分组，并按照预设的筛选条件向路灯上预设的单灯控制器下发组控命令。本发明控制模式灵活多变，既可以实现智慧城市智慧化路灯的转变，又可以大量节约成本造价。
Description
技术领域
本发明涉及智能照明技术领域，更具体的说是涉及一种智能路灯管理***及方法。
背景技术
随着社会经济的不断发展，城市规模不断壮大，路灯作为城市的公共基础设施，不但是城市建设的重要组成部分，而且与人们的日常生活密不可分，在城市的社会治安、交通安全和市容市貌中均可扮演不可估量的角色。与此同时，路灯管理和控制水平的先进与否，直接反映出城市现代化文明程度的高低。
基于以前的技术发展，我们的路灯***都是一个总开关控制一排路灯，同开同关，再没有其他功能。这明显不符合现在智慧城市的发展趋势。
为了符合智慧化的要求，通常采用给路灯添加不同模块的方法，实现丰富多样的需求。但这种简单地路灯改造不符合实际要求，并耗资巨大，实用效果并不是很好。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种智能路灯管理***及方法，控制模式灵活多变，既可以实现智慧城市智慧化路灯的转变，又可以大量节约成本造价。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种智能路灯管理***，包括：路灯管理单元、灯带分组管理单元、报警单元、控制策略单元、经纬度控制单元和操作日志单元；
所述路灯管理单元，用于采集路灯信息，并根据需求将路灯上预设的单灯控制器的控制方式设定为单灯控制或分组控制；
所述灯带分组管理单元，用于对路灯进行自定义分组，并按照预设的筛选条件向路灯上预设的单灯控制器下发组控命令；
所述报警单元，用于排查路灯故障并发出报警信号；
所述控制策略单元，用于设定组控路灯和单控路灯控制任务，并发送至路灯管理单元进行相应的路灯控制方式的设定；
所述经纬度控制单元，用于控制单灯控制器上报经纬度信息，并返回经纬度地点对应当日的日出日落时间；通过获取的日出日落时间，计算出最佳开启路灯时间，最佳关闭路灯时间，并发送至单灯控制器，作为单灯控制器控制所属路灯的开关灯时间；
所述操作日志单元，用于记录控制策略模块发布或执行操作的控制信息，所述控制信息包括路灯的设备名称、所属灯带分组、单控任务或者组控任务分类、操作时间、操作内容。
进一步，所述路灯管理单元包括：添加路灯信息模块和分组选择模块；
所述添加路灯信息模块，用于添加路灯的设备信息，所述设备信息包括路灯位置、编号，路灯上预设的设备名称和设备编号；
所述分组选择模块，用于路灯的分组，具体包括两个选项：单灯控制和接受分组；所述单灯控制为通过单灯控制器自行控制，不接受分组安排；所述接受分组，为允许进行分组安排。
进一步，所述路灯上预设的设备包括：
摄像头，所述摄像头被单灯控制器绑定后控制开关，用于采集实时视频信息并识别人流、车流信息，通过单灯控制去将实时视频发送至路灯管理单元；
LED广告屏幕，所述LED广告屏幕被单灯控制器绑定后控制开关，并通过单灯控制器接收上传的视频、图片、音频，并设置播放次数、播放时长和播放时段；
充电桩，所述充电桩接入路灯内置的供电线路，并设有对应的使用APP，用于将用户的汽车与路灯的供电线路连接后进行汽车充电；
无线微基站，所述无线微基站为WiFi、4G、5G网络的载体，通过无感知、短信或二维码访客进行无线上网认证方式。
进一步，所述灯带分组管理单元包括：创建分组模块、路灯绑定分组模块和组控路灯模块；
所述创建分组模块，用于自定义分组，添加分组信息，所述分组信息包括分组名称、负责人信息、联系方式、实际地址；
所述路灯绑定分组模块，用于主动将路灯绑定到已创建的分组下；
所述组控路灯模块，用于同时控制分组下的路灯，通过选择预设条件，筛选具有相应预设设备的路灯，并同时执行组控命令。
进一步，所述报警单元包括：故障报警模块和一键报警模块。
所述故障报警模块，用于对路灯电流进行实时监控，对电流异常的路灯进行预警处理、对电压异常并处于持续启动状态的路灯切断电源等待检查和维修，并通过单灯控制器将对应的地理位置和故障信息发送至路灯管理单元；
所述一键报警模块固定安装在路灯上，用于主动报警，人为操作发出路灯的报警信息。
进一步，当故障报警模块发现当前路灯出现故障后，若当前路灯已被自定义分组并执行组控命令，故障报警模块控制相应的单灯控制器拒绝接受组控命令。其目的是为了当灯出现故障时，可以对灯在不脱离分组的情况下进行单独控制，便于关电进行维修。
进一步，所述控制策略单元包括：组控任务模块和单灯控制任务模块。所述组控任务模块，用于设定组控路灯的一次性任务、每周任务和每日任务，控制分组下所有路灯的开关状态、节能模式，定时调节亮度信息；
所述单灯任务模块，用于设定单个路灯的一次性任务、每周任务、每月任务和每年任务，通过单灯控制器控制路灯的开关状态、节能模式，定时调节亮度信息。
进一步，还包括：流量统计单元，用于通过路灯摄像头识别出当前时间点之前24小时内的人流量数据和车流量数据，并将灯带分组、日期时间作为数据筛选查询条件。
进一步，所述单灯控制器包括：单片机、继电器、无线通信模块、485通信模块和集成电路。
所述继电器一端和路灯连接，用于控制路灯的开关；继电器的另一端和单片机连接，用于接收单片机的指令，回传已做动作信息；
所述单片机与无线通信模块相连，用于接收来路灯管理单元的指令，同时反馈路灯信息至路灯管理单元；
所述485通信模块，用于本地控制，当无线通信模块出现故障时，作为备用通信方式；
所述集成电路包括电流检测电路和时钟电路，电流检测电路用于检测经过路灯的电流强弱，来判断路灯的状态，是否正常照亮，时钟电路用于控制时间。
相应的，本发明还公开了一种智能路灯管理方法，包括：
设置每个路灯的单灯控制器，读取路灯的信息和当前控制方式；
单灯控制器通过无线网络将路灯信息发送至路灯管理单元，并完成路灯的绑定；
通过路灯管理单元，将已绑定的路灯进行重新分组；
路灯管理单元向单灯控制器下达分组命令，完成路灯的统一开闭控制；
按照预设的筛选条件，筛选出具有预设设备的路灯，对筛选出的路灯的单灯控制器下达命令，完成对选中路灯的统一功能控制；
单灯控制器按照控制策略单元下达的组控路灯和单控路灯控制任务，执行相应的路灯控制指令；
单灯控制器向经纬度控制单元上报经纬度信息，并返回经纬度地点对应当日的日出日落时间；
经纬度控制单元通过获取的日出日落时间，计算出最佳开启路灯时间，最佳关闭路灯时间，并发送至单灯控制器，作为单灯控制器控制所属路灯的开关灯时间。
进一步，所述筛选出具有预设设备的路灯，对筛选出的路灯的单灯控制器下达命令，完成对选中路灯的统一功能控制包括：
单灯控制器控制摄像头采集实时视频信息并识别人流、车流信息，通过单灯控制去将实时视频发送至路灯管理单元；
单灯控制器控制LED广告屏幕接收上传的视频、图片、音频，并设置播放次数、播放时长和播放时段；
单灯控制器控制充电桩将用户的汽车与路灯的供电线路连接后进行汽车充电；
单灯控制器根据获取的无感知、短信或二维码访客的无线上网认证请求，控制无线微基站开放WiFi、4G或5G网络。
对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明提供了一种智能路灯管理***及方法，实现了路灯的远程集中控制，也可以实现路灯单灯的控制。可以远程全部开/关路灯；也可以对单条路段的控制，实现每一个路段、每一个路灯的电流的精确检测以及路灯的情况，实现路灯的智能化。
本发明实现了对路灯预设设备的筛选和分组控制，通过控制摄像头实现了人流、车流识别功能。通过控制LED广告屏幕，实现了广告的分时投放；通过控制充电桩实现了使用路灯供电线路进行汽车充电；通过控制无线微基站，实现了网络接入，极大地降低了运营商的综合运营成本。同时该方案具有体积小、功率高、安装便利、覆盖广、隐蔽的优势，能帮助运营商解决寻址困难，实现快速部署，提供高质量的移动网络服务。
本发明还实现了智能经纬度控制，通过获取的日出日落时间，计算出最佳开启路灯时间，最佳关闭路灯时间，实现智能控制每一天的路灯开关，从而达到节能环保的效果。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1是本发明的***结构图。
附图2是本发明的单灯控制器的电气框图。
附图3是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做出说明。
如图1所示的一种智能路灯管理***，包括：路灯管理单元、灯带分组管理单元、报警单元、控制策略单元、经纬度控制单元、操作日志单元和流量统计单元。
1、所述路灯管理单元，用于采集路灯信息，并根据需求将路灯上预设的单灯控制器的控制方式设定为单灯控制或分组控制。路灯管理单元包括：添加路灯信息模块和分组选择模块。
所述添加路灯信息模块，用于添加路灯的设备信息，所述设备信息包括路灯位置、编号，路灯上预设的设备名称和设备编号。
所述分组选择模块，用于路灯的分组，具体包括两个选项：单灯控制和接受分组；所述单灯控制为通过单灯控制器自行控制，不接受分组安排；所述接受分组，为允许进行分组安排。
其中，路灯上预设的设备包括：
摄像头，所述摄像头被单灯控制器绑定后控制开关，用于采集实时视频信息并识别人流、车流信息，通过单灯控制去将实时视频发送至路灯管理单元。
LED广告屏幕，所述LED广告屏幕被单灯控制器绑定后控制开关，并通过单灯控制器接收上传的视频、图片、音频，并设置播放次数、播放时长和播放时段。
充电桩，所述充电桩接入路灯内置的供电线路，并设有对应的使用APP，用于将用户的汽车与路灯的供电线路连接后进行汽车充电。
无线微基站，所述无线微基站为WiFi、4G、5G网络的载体，通过无感知、短信或二维码访客进行无线上网认证方式。
2、灯带分组管理单元，用于对路灯进行自定义分组，并按照预设的筛选条件向路灯上预设的单灯控制器下发组控命令。灯带分组管理单元包括：创建分组模块、路灯绑定分组模块和组控路灯模块。
所述创建分组模块，用于自定义分组，添加分组信息，所述分组信息包括分组名称、负责人信息、联系方式、实际地址。
所述路灯绑定分组模块，用于主动将路灯绑定到已创建的分组下。
所述组控路灯模块，用于同时控制分组下的路灯，通过选择预设条件，筛选具有相应预设设备的路灯，并同时执行组控命令。
3、报警单元，用于排查路灯故障并发出报警信号。报警单元包括：故障报警模块和一键报警模块。
故障报警模块，用于对路灯电流进行实时监控，对电流异常的路灯进行预警处理、对电压异常并处于持续启动状态的路灯切断电源等待检查和维修，并通过单灯控制器将对应的地理位置和故障信息发送至路灯管理单元。当故障报警模块发现当前路灯出现故障后，若当前路灯已被自定义分组并执行组控命令，故障报警模块控制相应的单灯控制器拒绝接受组控命令。其目的是为了当灯出现故障时，可以对灯在不脱离分组的情况下进行单独控制，便于关电进行维修。
一键报警模块固定安装在路灯上，用于主动报警，人为操作发出路灯的报警信息。
4、控制策略单元，用于设定组控路灯和单控路灯控制任务，并发送至路灯管理单元进行相应的路灯控制方式的设定。控制策略单元包括：组控任务模块和单灯控制任务模块。
组控任务模块，用于设定组控路灯的一次性任务、每周任务和每日任务，控制分组下所有路灯的开关状态、节能模式，定时调节亮度信息。
单灯任务模块，用于设定单个路灯的一次性任务、每周任务、每月任务和每年任务，通过单灯控制器控制路灯的开关状态、节能模式，定时调节亮度信息。
5、经纬度控制单元，用于控制单灯控制器上报经纬度信息，并返回经纬度地点对应当日的日出日落时间；通过获取的日出日落时间，计算出最佳开启路灯时间，最佳关闭路灯时间，并发送至单灯控制器，作为单灯控制器控制所属路灯的开关灯时间。
6、流量统计单元，用于通过路灯摄像头识别出当前时间点之前24小时内的人流量数据和车流量数据，并将灯带分组、日期时间作为数据筛选查询条件。
7、操作日志单元，用于记录控制策略模块发布或执行操作的控制信息，所述控制信息包括路灯的设备名称、所属灯带分组、单控任务或者组控任务分类、操作时间、操作内容。
另外，本发明中所有的路灯上均加装有单灯控制器作为路灯的控制终端，如图2所示，单灯控制器包括：单片机、继电器、无线通信模块、485通信模块和集成电路。
继电器一端和路灯连接，用于控制路灯的开关；继电器的另一端和单片机连接，用于接收单片机的指令，回传已做动作信息；单片机与无线通信模块相连，用于接收来路灯管理单元的指令，同时反馈路灯信息至路灯管理单元；485通信模块，用于本地控制，当无线通信模块出现故障时，作为备用通信方式；集成电路包括电流检测电路和时钟电路，电流检测电路用于检测经过路灯的电流强弱，来判断路灯的状态，是否正常照亮，时钟电路用于控制时间。
其中，单灯控制器通过继电器每秒刷新一次，实现新任务的获取。获取的任务执行以下达命令的执行时间为顺序进行，当出现执行时间重复或矛盾时，以后下达的任务为准，自动覆盖前面的任务。
上述继电器还具备校时功能，由于每一个设备发送的信息都会携带当前设备时差信息；继电器通过单片机获取服务器时间信息，获取本地时间信息，以及前后端交互请求时，数据传输所消耗的时间。通过计算校时时间＝服务器时间-本地时间+服务器时间-继电器偏差时间-前后端数据传输时间；所得时间即为校时时间。
相应的，如图3所示，本发明还公开了一种智能路灯管理方法，包括如下步骤：
S1：设置每个路灯的单灯控制器，读取路灯的信息和当前控制方式。
S2：单灯控制器通过无线网络将路灯信息发送至路灯管理单元，并完成路灯的绑定。
S3：通过路灯管理单元，将已绑定的路灯进行重新分组。
S4：路灯管理单元向单灯控制器下达分组命令，完成路灯的统一开闭控制。
S5：按照预设的筛选条件，筛选出具有预设设备的路灯，对筛选出的路灯的单灯控制器下达命令，完成对选中路灯的统一功能控制。
针对安装有预设设备的路灯，具体控制流程如下：
摄像头：单灯控制器控制摄像头采集实时视频信息并识别人流、车流信息，通过单灯控制去将实时视频发送至路灯管理单元。
LED广告屏幕：单灯控制器控制LED广告屏幕接收上传的视频、图片、音频，并设置播放次数、播放时长和播放时段。
充电桩：单灯控制器控制充电桩将用户的汽车与路灯的供电线路连接后进行汽车充电。
无线微基站：单灯控制器根据获取的无感知、短信或二维码访客的无线上网认证请求，控制无线微基站开放WiFi、4G或5G网络。
S6：单灯控制器按照控制策略单元下达的组控路灯和单控路灯控制任务，执行相应的路灯控制指令。
S7：单灯控制器向经纬度控制单元上报经纬度信息，并返回经纬度地点对应当日的日出日落时间。
S8：经纬度控制单元通过获取的日出日落时间，计算出最佳开启路灯时间，最佳关闭路灯时间，并发送至单灯控制器，作为单灯控制器控制所属路灯的开关灯时间。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、***和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，***或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。
同理，在本发明各个实施例中的各处理单元可以集成在一个功能模块中，也可以是各个处理单元物理存在，也可以两个或两个以上处理单元集成在一个功能模块中。
结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
Claims (10)
1.一种智能路灯管理***，其特征在于，包括：路灯管理单元、灯带分组管理单元、报警单元、控制策略单元、经纬度控制单元和操作日志单元；
所述路灯管理单元，用于采集路灯信息，并根据需求将路灯上预设的单灯控制器的控制方式设定为单灯控制或分组控制；
所述灯带分组管理单元，用于对路灯进行自定义分组，并按照预设的筛选条件向路灯上预设的单灯控制器下发组控命令；
所述报警单元，用于排查路灯故障并发出报警信号；
所述控制策略单元，用于设定组控路灯和单控路灯控制任务，并发送至路灯管理单元进行相应的路灯控制方式的设定；
所述经纬度控制单元，用于控制单灯控制器上报经纬度信息，并返回经纬度地点对应当日的日出日落时间；通过获取的日出日落时间，计算出最佳开启路灯时间，最佳关闭路灯时间，并发送至单灯控制器，作为单灯控制器控制所属路灯的开关灯时间；
所述操作日志单元，用于记录控制策略模块发布或执行操作的控制信息，所述控制信息包括路灯的设备名称、所属灯带分组、单控任务或者组控任务分类、操作时间、操作内容。
2.根据权利要求1所述的智能路灯管理***，其特征在于，所述路灯管理单元包括：添加路灯信息模块和分组选择模块；
所述添加路灯信息模块，用于添加路灯的设备信息，所述设备信息包括路灯位置、编号，路灯上预设的设备名称和设备编号；
所述分组选择模块，用于路灯的分组，具体包括两个选项：单灯控制和接受分组；所述单灯控制为通过单灯控制器自行控制，不接受分组安排；所述接受分组，为允许进行分组安排。
3.根据权利要求2所述的智能路灯管理***，其特征在于，所述路灯上预设的设备包括：
摄像头，所述摄像头被单灯控制器绑定后控制开关，用于采集实时视频信息并识别人流、车流信息，通过单灯控制去将实时视频发送至路灯管理单元；
LED广告屏幕，所述LED广告屏幕被单灯控制器绑定后控制开关，并通过单灯控制器接收上传的视频、图片、音频，并设置播放次数、播放时长和播放时段；
充电桩，所述充电桩接入路灯内置的供电线路，并设有对应的使用APP，用于将用户的汽车与路灯的供电线路连接后进行汽车充电；
无线微基站，所述无线微基站为WiFi、4G、5G网络的载体，通过无感知、短信或二维码访客进行无线上网认证方式。
4.根据权利要求1所述的智能路灯管理***，其特征在于，所述灯带分组管理单元包括：创建分组模块、路灯绑定分组模块和组控路灯模块；
所述创建分组模块，用于自定义分组，添加分组信息，所述分组信息包括分组名称、负责人信息、联系方式、实际地址；
所述路灯绑定分组模块，用于主动将路灯绑定到已创建的分组下；
所述组控路灯模块，用于同时控制分组下的路灯，通过选择预设条件，筛选具有相应预设设备的路灯，并同时执行组控命令。
5.根据权利要求1所述的智能路灯管理***，其特征在于，所述报警单元包括：故障报警模块和一键报警模块。
所述故障报警模块，用于对路灯电流进行实时监控，对电流异常的路灯进行预警处理、对电压异常并处于持续启动状态的路灯切断电源等待检查和维修，并通过单灯控制器将对应的地理位置和故障信息发送至路灯管理单元；
所述一键报警模块固定安装在路灯上，用于主动报警，人为操作发出路灯的报警信息。
6.根据权利要求1所述的智能路灯管理***，其特征在于，所述控制策略单元包括：组控任务模块和单灯控制任务模块。
所述组控任务模块，用于设定组控路灯的一次性任务、每周任务和每日任务，控制分组下所有路灯的开关状态、节能模式，定时调节亮度信息；
所述单灯任务模块，用于设定单个路灯的一次性任务、每周任务、每月任务和每年任务，通过单灯控制器控制路灯的开关状态、节能模式，定时调节亮度信息。
7.根据权利要求3所述的智能路灯管理***，其特征在于，还包括：流量统计单元，用于通过路灯摄像头识别出当前时间点之前24小时内的人流量数据和车流量数据，并将灯带分组、日期时间作为数据筛选查询条件。
8.根据权利要求1所述的智能路灯管理***，其特征在于，所述单灯控制器包括：单片机、继电器、无线通信模块、485通信模块和集成电路。
所述继电器一端和路灯连接，用于控制路灯的开关；继电器的另一端和单片机连接，用于接收单片机的指令，回传已做动作信息；
所述单片机与无线通信模块相连，用于接收来路灯管理单元的指令，同时反馈路灯信息至路灯管理单元；
所述485通信模块，用于本地控制，当无线通信模块出现故障时，作为备用通信方式；
所述集成电路包括电流检测电路和时钟电路，电流检测电路用于检测经过路灯的电流强弱，来判断路灯的状态，是否正常照亮，时钟电路用于控制时间。
9.一种智能路灯管理方法，其特征在于，包括：
设置每个路灯的单灯控制器，读取路灯的信息和当前控制方式；
单灯控制器通过无线网络将路灯信息发送至路灯管理单元，并完成路灯的绑定；
通过路灯管理单元，将已绑定的路灯进行重新分组；
路灯管理单元向单灯控制器下达分组命令，完成路灯的统一开闭控制；
按照预设的筛选条件，筛选出具有预设设备的路灯，对筛选出的路灯的单灯控制器下达命令，完成对选中路灯的统一功能控制；
单灯控制器按照控制策略单元下达的组控路灯和单控路灯控制任务，执行相应的路灯控制指令；
单灯控制器向经纬度控制单元上报经纬度信息，并返回经纬度地点对应当日的日出日落时间；
经纬度控制单元通过获取的日出日落时间，计算出最佳开启路灯时间，最佳关闭路灯时间，并发送至单灯控制器，作为单灯控制器控制所属路灯的开关灯时间。
10.根据权利要求9所述的智能路灯管理方法，其特征在于，所述筛选出具有预设设备的路灯，对筛选出的路灯的单灯控制器下达命令，完成对选中路灯的统一功能控制包括：
单灯控制器控制摄像头采集实时视频信息并识别人流、车流信息，通过单灯控制去将实时视频发送至路灯管理单元；
单灯控制器控制LED广告屏幕接收上传的视频、图片、音频，并设置播放次数、播放时长和播放时段；
单灯控制器控制充电桩将用户的汽车与路灯的供电线路连接后进行汽车充电；
单灯控制器根据获取的无感知、短信或二维码访客的无线上网认证请求，控制无线微基站开放WiFi、4G或5G网络。
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