本文作者:kaifamei

一種智慧路燈管理系統(tǒng)及其控制方法與流程

更新時間:2025-12-26 13:20:41 0條評論

一種智慧路燈管理系統(tǒng)及其控制方法與流程



1.本技術涉及智慧路燈技術領域,特別是涉及一種智慧路燈管理系統(tǒng)及其控制方法。


背景技術:



2.良好的道路照明能減少事故,保證交通安全。良好的道路照明會減少夜間犯罪,在夜間提供明亮的環(huán)境,易發(fā)現(xiàn)證據(jù)和目擊者,減輕犯罪人員的作案動機,提升城市安全性。因此,為了保障良好的道路照明條件,確保照明路燈的良好運行對城市道路安全是非常重要的。
3.社會經濟的發(fā)展帶來了物聯(lián)網(wǎng)技術的興盛,在我國目前大部分的城市中,路燈照明與城市建設同步發(fā)展。在城市中,路燈照明首先滿足了人們的生活需要,此外其照明系統(tǒng)的發(fā)達也是我國智慧城市繁榮的重要體現(xiàn)。智慧路燈的設計提高了城市發(fā)展的水平,從根本上解決了以往路燈所造成的能源浪費現(xiàn)象,并且更充分地讓城市居民的生活更加方便。
4.智慧路燈就是通過各種傳感器,搜集用戶、環(huán)境與其他因素進行數(shù)據(jù)分析,以供設備調節(jié),提供智能化和信息化的應用。目前已有多個智慧路燈的管理方案。
5.例如中國專利文獻cn113613371a中公開了一種路燈照明系統(tǒng),其包括控制器、壓力傳感器、地磚照明燈、景觀路燈以及照明路燈;壓力傳感器、地磚照明燈、景觀路燈及照明路燈分別與控制器形成電連接;壓力傳感器分布在道路以及人行道位置,同時人行道上設置有高度感應器,對物體高度進行感應,防止動物誤觸發(fā)。地磚照明燈為常亮光源,亮度較低,主要起到道路標示作用;當行人觸發(fā)照明系統(tǒng)時,控制器控制系統(tǒng)啟動景觀路燈進行照明;當車輛觸發(fā)照明系統(tǒng)時;控制器控制系統(tǒng)啟動照明路燈進行照明,針對照明對象的不同采取不同的照明方式,有效降低了夜間路燈照明的能源消耗。
6.上述專利文獻中所公開的路燈照明系統(tǒng)具有如下缺陷:
7.(1)當車觸發(fā)照明的時候,只有前面一盞路燈會觸發(fā)照明,再往前的路燈均處于關閉狀態(tài)。這樣導致司機不能清晰看到遠方的路況,使司機無法判斷遠方是否有行人、障礙物、路坑等。
8.(2)當控制器發(fā)出指令,調節(jié)路燈光照強度,但無反饋通道和異常處理。比如控制開燈時候,由于路燈的燈泡燒壞,導致無法提供照明。在此情況,運維人員無法及時發(fā)現(xiàn)損壞的路燈,并且會給行人和行車帶來較差的體驗,并有可能引發(fā)事故。


技術實現(xiàn)要素:



9.基于此,針對上述技術問題,提供一種智慧路燈管理系統(tǒng)及其控制方法,以解決現(xiàn)有技術存在的當車觸發(fā)照明的時候,只有前面一盞路燈會觸發(fā)照明,再往前的路燈均處于關閉狀態(tài)的問題。
10.為了實現(xiàn)上述目的,本技術提供如下技術方案:
11.第一方面,一種智慧路燈管理系統(tǒng),包括:
12.沿道路長度方向依次布置的多個路燈;
13.云端路燈運維中心服務器;
14.多個智慧路燈控制器,與所述多個路燈一一對應,每個所述智慧路燈控制器均安裝在相應路燈上;其中:
15.每個所述智慧路燈控制器均包括主控單元、感光單元、功率計、雷達傳感器、調光單元和通信單元;所述感光單元的數(shù)據(jù)輸出端與所述主控單元的第一數(shù)據(jù)輸入端電性連接,所述感光單元用于檢測外部環(huán)境的光照強度;所述功率計的數(shù)據(jù)輸出端與所述主控單元的第二數(shù)據(jù)輸入端電性連接,所述功率計用于測量相應路燈的實際發(fā)光功率;
16.所述雷達傳感器的數(shù)據(jù)輸出端與所述主控單元的第三數(shù)據(jù)輸入端電性連接,所述雷達傳感器用于在感應范圍內檢測物體;所述調光單元的控制信號輸入端與所述主控單元的控制信號輸出端電性連接,所述調光單元的控制信號輸出端與相應路燈的控制信號輸入端電性連接;所述通信單元與所述主控單元雙向通信連接,所述通信單元用于與所述云端路燈運維中心服務器和相鄰兩個智慧路燈控制器建立通信連接;
17.所述主控單元中預先存儲有路由表,所述路由表中包含與相鄰兩個智慧路燈控制器的主控單元的通信地址和距離。
18.可選地,所述通信單元為zibgee通信單元、lorawan單元或plc通信模塊。
19.第二方面,一種智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,應用于第一方面所述的智慧路燈管理系統(tǒng)中,所述方法包括:
20.s1,每個智慧路燈控制器的主控單元接收云端路燈運維中心服務器下發(fā)的節(jié)能系數(shù)k,0%≤k≤100%;
21.s2,在第一預設時間段內,每個智慧路燈控制器的主控單元判斷檢測到的光照強度x是否小于預設光照強度閾值;當主控單元判定檢測到的光照強度x小于預設光照強度閾值時,根據(jù)所述節(jié)能系數(shù)k,計算第一目標亮度n,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第一目標亮度n亮起;
22.s3,在第二預設時間段內,每個智慧路燈控制器的主控單元根據(jù)所述節(jié)能系數(shù)k,計算第二目標亮度o,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第二目標亮度o亮起;
23.s4,在第三預設時間段內,
24.s41,若其中一個智慧路燈控制器的雷達傳感器感知到物體,該智慧路燈控制器的主控單元a根據(jù)雷達傳感器的感應結果判定檢測到行車,并計算得到所述行車的車速v時,主控單元a計算第二目標亮度o,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第二目標亮度o亮起;主控單元a從路由表中尋背離行車運動方向的智慧路燈控制器的主控單元z,并向所述主控單元z發(fā)送控制信號,使所述主控單元z控制相應路燈關閉;
25.s42,主控單元a從路由表中尋朝向行車運動方向的智慧路燈控制器的主控單元b,并向所述主控單元b發(fā)送第一報文數(shù)據(jù),所述第一報文數(shù)據(jù)包括距離l=l1、車速v、傳遞次數(shù)n=1,l1為主控單元a與主控單元b之間的距離;主控單元b判斷距離l是否小于預設距離閾值,若判定距離l小于預設距離閾值,主控單元b計算第三目標亮度q,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第三目標亮度q亮起;
26.s43,主控單元b從路由表中尋朝向行車運動方向的智慧路燈控制器的主控單元c,并向所述主控單元b發(fā)送第二報文數(shù)據(jù),所述第二報文數(shù)據(jù)包括距離l=l+l2、車速v、傳遞次數(shù)n=n+1,l2為主控單元b與主控單元c之間的距離;主控單元c判斷距離l是否小于預設距離閾值,若判定距離l小于預設距離閾值,主控單元c計算第三目標亮度q,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第三目標亮度q亮起;
27.s44,以此類推,主控單元c以及朝向行車運動方向的其他智慧路燈控制器的主控單元重復s43;
28.s45,當汽車行駛到下一個路燈,被下一個智慧路燈控制器的雷達傳感器感知到,重復s41-s44。
29.可選地,所述第一預設時間段為18:00~19:00;所述第二預設時間段為19:00-21:00;所述第三預設時間段為21:00~次日7:00。
30.可選地,所述預設距離閾值為100m。
31.可選地,所述方法還包括:
32.s5,在第三預設時間段內,
33.s51,若其中一個智慧路燈控制器的主控單元根據(jù)相應雷達傳感器的感應結果判定檢測到行人,該主控單元計算第二目標亮度o,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第二目標亮度o亮起;
34.s52該主控單元從路由表中尋相鄰兩個智慧路燈控制器的兩個主控單元,并向所述兩個主控單元發(fā)送控制信號,使所述兩個主控單元分別向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第四目標亮度r亮起;
35.s53當行人步行到下一路燈,并被下一智慧路燈控制器的雷達傳感器感知到,重復s51-s52。
36.進一步可選地,所述第一目標亮度n的計算公式為:
37.n=p*(1-k)*m
38.m=-1.12x+100
39.所述第二目標亮度o的計算公式為:
40.o=p*(1-k)
41.所述第三目標亮度q的計算公式為:
[0042][0043]
所述第四目標亮度r的計算公式為:
[0044]
r=30%*(1-k)
[0045]
其中,p為100%,表示路燈的額定功率。
[0046]
進一步可選地,若一個智慧路燈控制器的主控單元計算得到兩個目標亮度值,選定兩個目標亮度值中數(shù)值更大的一個目標亮度值,作為最終的目標亮度。
[0047]
可選地,所述方法還包括:
[0048]
每個智慧路燈控制器的主控單元接收云端路燈運維中心服務器下發(fā)的調光指令;
[0049]
每個主控單元分別向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以預先設定的調光功率亮起;
[0050]
每個主控單元計算相應功率計檢測到的實際發(fā)光功率與所述預先設定的調光功率的誤差,并判定計算得到的誤差是否大于預設誤差閾值;
[0051]
若判定計算得到的誤差大于預設誤差閾值,主控單元向所述云端路燈運維中心服務器發(fā)送故障告警指令,用于在云端路燈運維中心服務器上輸出故障告警體提示信息。
[0052]
進一步可選地,所述預設誤差閾值為20%。
[0053]
本技術至少具有以下有益效果:
[0054]
通過本技術實施例所提供的智慧路燈管理系統(tǒng)和方法,能夠在不同的時間段,實現(xiàn)對智慧路燈管理系統(tǒng)采用不同的控制方式進行控制,包括自動控制、定時控制、智能節(jié)能控制;在智慧節(jié)能控制模式下,本技術能夠自動為行車提供照明,綜合考慮行車的速度,動態(tài)和階梯調整前方預設距離閾值內的路燈亮度;在使行車當前所在路燈亮起的同時,使前方預設距離閾值內的路燈都會亮起,保證行車的行駛安全,同時會關閉不必要的路燈照明,實現(xiàn)節(jié)能減碳。
[0055]
通過本本技術實施例所提供的方法,可根據(jù)需要調整節(jié)能系數(shù),統(tǒng)一控制路燈的功率輸出,進一步促進節(jié)能減排的效果。
[0056]
本技術在在智慧節(jié)能控制模式下,還能夠自動為行人提供照明,為行人提供共3盞路燈的亮度照明,使行人能夠看清楚遠方/附近/后方的情況,同時關閉不必要的路燈照明,在滿足照明和安全的需求的同時促進節(jié)能減排。
[0057]
通過本技術實施例所提供的方法,當單燈發(fā)生故障時,還能主動上報故障,使得能夠及時發(fā)現(xiàn)損壞的路燈,并且讓人工快速接入維修,避免因為路燈故障引發(fā)事故;另外,主動上報故障的方式能夠減少人力排查的成本。
附圖說明
[0058]
圖1為本技術一個實施例提供的一種智慧路燈管理系統(tǒng)的結構示意圖;
[0059]
圖2為本技術一個實施例中智慧路燈控制器的詳細結構示意圖;
[0060]
圖3為本技術一個實施例中行駛路線示意圖;
[0061]
圖4為本技術一個實施例提供的一種智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法的流程示意圖。
[0062]
附圖標記說明:
[0063]
1、路燈;
[0064]
2、云端路燈運維中心服務器;
[0065]
3、智慧路燈控制器;31、主控單元;32、感光單元;33、功率計;34、雷達傳感器;35、調光單元;36、通信單元。
具體實施方式
[0066]
為了使本技術的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本技術進行進一步詳細說明。應當理解,此處描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術,并不用于限定本技術。
[0067]
在一個實施例中,如圖1所示,提供了一種智慧路燈管理系統(tǒng),包括:
[0068]
沿道路長度方向依次布置的多個路燈1,一般來說路燈1是沿道路方向按照設定間
距等間隔布置的;
[0069]
云端路燈運維中心服務器2;
[0070]
多個智慧路燈控制器3,與多個路燈1一一對應,每個智慧路燈控制器3均安裝在相應路燈1上;
[0071]
對于每個智慧路燈控制器3,由6大部分組成,具體來說,如圖2所示:
[0072]
每個智慧路燈控制器3均包括主控單元31、感光單元32、功率計33、雷達傳感器34、調光單元35和通信單元36;感光單元32的數(shù)據(jù)輸出端與主控單元31的第一數(shù)據(jù)輸入端電性連接,感光單元32用于檢測外部環(huán)境的光照強度,并把信號傳遞給主控單元31;功率計33的數(shù)據(jù)輸出端與主控單元31的第二數(shù)據(jù)輸入端電性連接,功率計33用于測量相應路燈1的實際發(fā)光功率;
[0073]
雷達傳感器34的數(shù)據(jù)輸出端與主控單元31的第三數(shù)據(jù)輸入端電性連接,雷達傳感器34用于在感應范圍內檢測物體,進一步用于區(qū)分人、車,以及與主控單元31通信計算出車的行駛速度;調光單元35的控制信號輸入端與主控單元31的控制信號輸出端電性連接,調光單元35的控制信號輸出端與相應路燈1的控制信號輸入端電性連接,調光單元35從主控單元31獲取到調光的控制信號或命令后,負責對路燈的調光控制;
[0074]
通信單元36與主控單元31雙向通信連接,通信單元36用于與云端路燈運維中心服務器2和相鄰兩個智慧路燈控制器3建立通信連接;換句話說,通信單元36主要負責對外通訊,比如透傳報文把信息傳遞到云端路燈運維中心服務器2;同時也可以與相鄰的智慧路燈控制器3進行通信,調節(jié)其亮度;
[0075]
主控單元31中預先存儲有路由表,路由表中包含當前主控單元31與相鄰兩個智慧路燈控制器3的主控單元31的通信地址和距離,主控單元31主要負責算法運算和控制;在每個路由表中,可以了解鄰居智慧路燈控制器3的通信地址和距離(支持遠程配置,若無配置則默認距離為25m)。
[0076]
進一步地,通信單元36具體為zibgee單元、lorawan單元或plc通信單元,也就是說通信方式優(yōu)選采用plc、zibgee、lorawan等支持mesh組網(wǎng)的通信方式。
[0077]
在該智慧路燈管理系統(tǒng)中,相鄰的兩個智慧路燈控制器3彼此可以相互通信和喚醒,該智慧路燈管理系統(tǒng)支持組成手拉手mesh組網(wǎng)的方式,把信息和告警提示傳遞到云端路燈運維中心服務器2。云端路燈運維中心服務器2可以對每個智慧路燈控制器3下發(fā)配置信息或者調光命令。
[0078]
該智慧路燈管理系統(tǒng)支持多種使用模式和功能,舉例來說,參考圖3:
[0079]
一、時控和自動控制:主控單元31可以執(zhí)行從云端路燈運維中心服務器2下發(fā)的定時控制和實時控制。另外,主控單元31還可以根據(jù)感光單元32的檢測結果,在亮度低于某個閾值(可配置)的時候控制相應路燈1自動亮起。其中每一盞路燈1提供亮度可以為:100%*(1-k),(額定功率為100%)。兩種模式均可以設定節(jié)能系數(shù)k(10%~100%)。
[0080]
二、自動告警路燈異常功能:主控單元31通過算法或者接受報文,獲取到調光指令后進行調光。并啟動功率計33,計算當前的功率與調光功率誤差。如果誤差》20%(可通過配置修改),則證明無法達到調光效果。有可能是路燈1損壞、線路斷路或者調光單元35異常。出現(xiàn)此情況,需要主控單元31通過通信單元36上報故障信息到云端路燈運維中心服務器2,進一步通過云端路燈運維中心服務器2提示需要人工進行檢查和維護。
[0081]
三、對行車的智慧節(jié)能模式,使用在深夜行車稀少場合:
[0082]
3.1、云端路燈運維中心服務器2給智慧路燈控制器3下發(fā)節(jié)能系數(shù)k(10%~100%)。
[0083]
3.2、當某一個智慧路燈控制器a通過雷達傳感器34發(fā)現(xiàn)了行車,并且主控單元31計算到車速為v。則當前路燈1的亮度為:100%*(1-k)。控制器a從路由表中尋與汽車運動方向相反的智慧路燈控制器z,并向其發(fā)送報文來關閉燈光。
[0084]
3.3、智慧路燈控制器a中保存了路由表,其包含相鄰路燈1的地址和距離l。智慧路燈控制器a從路由表中尋朝汽車運動方向的智慧路燈控制器b,發(fā)送信息包括:照明距離l=l1、傳遞次數(shù)n=1、汽車速度v(單位km/h)。智慧路燈控制器b通過通信單位36收到上述報文,在主控單元31運算判斷:若l》100m,則不需要亮燈。若l《100m,文,在主控單元31運算判斷:若l》100m,則不需要亮燈。若l《100m,視為100%;亮度《10%,視為10%);并且從路由表中繼續(xù)尋朝汽車運動方向的智慧路燈控制器c,并向其發(fā)送報文:照明距離l=l1+l2、傳遞次數(shù)n=2、汽車速度v。智慧路燈控制器c同樣依據(jù)智慧路燈控制器b的策略進行控制亮度。通過智慧路燈控制器3之間的通信,確保在行車前100m的路燈1均提供一定亮度的照明。
[0085]
3.4、若某一智慧路燈控制器3先后收到兩個不同的調光值,則優(yōu)先使用調光亮度高的值為輸出,控制路燈1的亮度。
[0086]
3.5、當汽車行駛到下一個路燈1,被智慧路燈控制器b感知,則再次遵循3.2-3.4的過程。
[0087]
四、對行人的智慧節(jié)能模式:
[0088]
4.1、云端路燈運維中心服務器2給智慧路燈控制器3下發(fā)節(jié)能系數(shù)k(10%~100%)。
[0089]
4.2、當某一個智慧路燈控制器c通過雷達傳感器34發(fā)現(xiàn)了行人,則當前路燈的亮度為:100%*(1-k),(額定功率為100%)。智慧路燈控制器c從路由表中尋前后的智慧路燈控制器b和d,并向其發(fā)送報文,調整亮度均為30%*(1-k)。
[0090]
4.3、若某一智慧路燈控制器3先后收到兩個不同的調光值,則優(yōu)先使用調光亮度高的值為輸出,控制路燈1的亮度。
[0091]
4.4、當行人步行到下一個路燈1,并被智慧路燈控制器d發(fā)現(xiàn),則依然遵循4.2~4.3的控制策略。
[0092]
在一個實施例中,如圖4所示,提供了一種智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,該方法應用于上述實施例所提供的智慧路燈管理系統(tǒng),包括以下步驟:
[0093]
s1,每個智慧路燈控制器的主控單元接收云端路燈運維中心服務器下發(fā)的節(jié)能系數(shù)k,0%≤k≤100%;
[0094]
s2,在第一預設時間段內,每個智慧路燈控制器的主控單元判斷檢測到的光照強度x是否小于預設光照強度閾值;當主控單元判定檢測到的光照強度x小于預設光照強度閾值時,根據(jù)所述節(jié)能系數(shù)k,計算第一目標亮度n,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第一目標亮度n亮起;
[0095]
s3,在第二預設時間段內,每個智慧路燈控制器的主控單元根據(jù)所述節(jié)能系數(shù)k,
計算第二目標亮度o,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第二目標亮度o亮起;
[0096]
s4,在第三預設時間段內,
[0097]
s41,若其中一個智慧路燈控制器的雷達傳感器感知到物體,該智慧路燈控制器的主控單元a根據(jù)雷達傳感器的感應結果判定檢測到行車,并計算得到所述行車的車速v時,主控單元a計算第二目標亮度o,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第二目標亮度o亮起;主控單元a從路由表中尋背離行車運動方向的智慧路燈控制器的主控單元z,并向所述主控單元z發(fā)送控制信號,使所述主控單元z控制相應路燈關閉;
[0098]
s42,主控單元a從路由表中尋朝向行車運動方向的智慧路燈控制器的主控單元b,并向所述主控單元b發(fā)送第一報文數(shù)據(jù),所述第一報文數(shù)據(jù)包括距離l=l1、車速v、傳遞次數(shù)n=1,l1為主控單元a與主控單元b之間的距離;主控單元b判斷距離l是否小于預設距離閾值,若判定距離l小于預設距離閾值,主控單元b計算第三目標亮度q,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第三目標亮度q亮起;
[0099]
s43,主控單元b從路由表中尋朝向行車運動方向的智慧路燈控制器的主控單元c,并向所述主控單元b發(fā)送第二報文數(shù)據(jù),所述第二報文數(shù)據(jù)包括距離l=l+l2、車速v、傳遞次數(shù)n=n+1,l2為主控單元b與主控單元c之間的距離;主控單元c判斷距離l是否小于預設距離閾值,若判定距離l小于預設距離閾值,主控單元c計算第三目標亮度q,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第三目標亮度q亮起;
[0100]
s44,以此類推,主控單元c以及朝向行車運動方向的其他智慧路燈控制器的主控單元重復s43;
[0101]
s45,當汽車行駛到下一個路燈,被下一個智慧路燈控制器的雷達傳感器感知到,重復s41-s44。
[0102]
進一步地,預設距離閾值可以但不限于設置為100m。
[0103]
進一步地,該方法還包括:
[0104]
s5,在第三預設時間段內,
[0105]
s51,若其中一個智慧路燈控制器的主控單元根據(jù)相應雷達傳感器的感應結果判定檢測到行人,該主控單元計算第二目標亮度o,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第二目標亮度o亮起;
[0106]
s52該主控單元從路由表中尋相鄰兩個智慧路燈控制器的兩個主控單元,并向所述兩個主控單元發(fā)送控制信號,使所述兩個主控單元分別向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第四目標亮度r亮起;
[0107]
s53當行人步行到下一路燈,并被下一智慧路燈控制器的雷達傳感器感知到,重復s51-s52。
[0108]
進一步地,第一目標亮度n的計算公式為:
[0109]
n=p*(1-k)*m
[0110]
m=-1.12x+100(當計算的m》100,取100)
[0111]
第二目標亮度o的計算公式為:
[0112]
o=p*(1-k)
[0113]
第三目標亮度q的計算公式為:
[0114][0115]
第四目標亮度r的計算公式為:
[0116]
r=30%*(1-k)
[0117]
其中,p為100%,表示路燈的額定功率。
[0118]
進一步地,若一個智慧路燈控制器的主控單元計算得到兩個目標亮度值,選定兩個目標亮度值中數(shù)值更大的一個目標亮度值,作為最終的調光的目標亮度。
[0119]
進一步地,該方法還包括:
[0120]
每個智慧路燈控制器的主控單元接收云端路燈運維中心服務器下發(fā)的調光指令;
[0121]
每個主控單元分別向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以預先設定的調光功率亮起;
[0122]
每個主控單元計算相應功率計檢測到的實際發(fā)光功率與所述預先設定的調光功率的誤差,并判定計算得到的誤差是否大于預設誤差閾值;
[0123]
若判定計算得到的誤差大于預設誤差閾值,主控單元向所述云端路燈運維中心服務器發(fā)送故障告警指令,用于在云端路燈運維中心服務器上輸出故障告警體提示信息。
[0124]
其中,預設誤差閾值可以設置為20%。
[0125]
具體來說,第一預設時間段可以設置為18:00~19:00;第二預設時間段可以設置為19:00-21:00;第三預設時間段可以設置為21:00~次日7:00。
[0126]
換句話說,本技術可以應用在小區(qū)周邊的路燈照明場合:
[0127]
(1)在晚上18:00~19:00期間,使用自動控制模式。因為在該時間段,處于上下班的高峰期。但是由于不同的天氣、季節(jié)都需要不同的亮燈時間。只需要當光照強度《設定的閾值,則全部的路燈自動亮起并且調節(jié)亮度為:100%*(1-k)*m(額定功率為100%)。
[0128]
(2)在夜晚19:00~21:00期間,使用定時模式。通常情況下,在此時間段太陽已經完全下山,并且人車也會有一定的活動,為了安全起見,需要開啟全部路燈并調節(jié)亮度為:100%*(1-k)(額定功率為100%)。
[0129]
(3)在21:00~次日7:00期間,使用智慧節(jié)能模式。在該時間段,行車和行人均處于稀少或者無人車的狀態(tài),所以熄滅所有的路燈。通過自動感應的模式,為行車提供前100m的階梯照明,為行人提供前后1個路燈距離的照明。
[0130]
(4)在21:00~次日7:00,假設有路燈a/b/c/d/e/f/g,汽車由a行駛到g的方向,并且每盞燈的距離為25m,設置節(jié)能系數(shù)為0%。
[0131]
所以a先感應到汽車,測量速度為50km/h。根據(jù)公式o=p*(1-k)、(亮度》100%,視為100%;亮度《10%,視為10%),a亮度為100%,b亮度為50%,c亮度為25%,d亮度為12.25%,e/f/g均不點亮,亮度為0%。當汽車行駛到路燈b的位置,則a亮度為0%,b亮度為100%,c亮度為50%,d亮度為25%,e亮度為12.25%,g不點亮,亮度為0%。
[0132]
(5)在22:00~次日7:00期間,假設有路燈a/b/c/d/e/f/g,行人由路燈c向g行走,根據(jù)30%*(1-k)調整前后路燈的亮度。當行人在c位置時候,則b亮度為30%,c亮度為100%,d亮度為30%。當行人在d位置時候,則c亮度為30%,d亮度為100%,e亮度為30%。
only memory,rom)、磁帶、軟盤、閃存或光存儲器等。易失性存儲器可包括隨機存取存儲器(random access memory,ram)或外部高速緩沖存儲器。作為說明而非局限,ram可以是多種形式,比如靜態(tài)隨機存取存儲器(static random access memory,sram)或動態(tài)隨機存取存儲器(dynamic random access memory,dram)等。
[0144]
以上實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0145]
以上所述實施例僅表達了本技術的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本技術構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本技術的保護范圍。因此,本技術專利的保護范圍應以所附權利要求為準。

技術特征:


1.一種智慧路燈管理系統(tǒng),其特征在于,包括:沿道路長度方向依次布置的多個路燈;云端路燈運維中心服務器;多個智慧路燈控制器,與所述多個路燈一一對應,每個所述智慧路燈控制器均安裝在相應路燈上;其中:每個所述智慧路燈控制器均包括主控單元、感光單元、功率計、雷達傳感器、調光單元和通信單元;所述感光單元的數(shù)據(jù)輸出端與所述主控單元的第一數(shù)據(jù)輸入端電性連接,所述感光單元用于檢測外部環(huán)境的光照強度;所述功率計的數(shù)據(jù)輸出端與所述主控單元的第二數(shù)據(jù)輸入端電性連接,所述功率計用于測量相應路燈的實際發(fā)光功率;所述雷達傳感器的數(shù)據(jù)輸出端與所述主控單元的第三數(shù)據(jù)輸入端電性連接,所述雷達傳感器用于在感應范圍內檢測物體;所述調光單元的控制信號輸入端與所述主控單元的控制信號輸出端電性連接,所述調光單元的控制信號輸出端與相應路燈的控制信號輸入端電性連接;所述通信單元與所述主控單元雙向通信連接,所述通信單元用于與所述云端路燈運維中心服務器和相鄰兩個智慧路燈控制器建立通信連接;所述主控單元中預先存儲有路由表,所述路由表中包含與相鄰兩個智慧路燈控制器的主控單元的通信地址和距離。2.根據(jù)權利要求1所述的智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,所述通信單元為zibgee通信單元、lorawan單元或plc通信模塊。3.一種智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,應用于權利要求1所述的智慧路燈管理系統(tǒng)中,所述方法包括:s1,每個智慧路燈控制器的主控單元接收云端路燈運維中心服務器下發(fā)的節(jié)能系數(shù)k,0%≤k≤100%;s2,在第一預設時間段內,每個智慧路燈控制器的主控單元判斷檢測到的光照強度x是否小于預設光照強度閾值;當主控單元判定檢測到的光照強度x小于預設光照強度閾值時,根據(jù)所述節(jié)能系數(shù)k,計算第一目標亮度n,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第一目標亮度n亮起;s3,在第二預設時間段內,每個智慧路燈控制器的主控單元根據(jù)所述節(jié)能系數(shù)k,計算第二目標亮度o,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第二目標亮度o亮起;s4,在第三預設時間段內,s41,若其中一個智慧路燈控制器的雷達傳感器感知到物體,該智慧路燈控制器的主控單元a根據(jù)雷達傳感器的感應結果判定檢測到行車,并計算得到所述行車的車速v時,主控單元a計算第二目標亮度o,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第二目標亮度o亮起;主控單元a從路由表中尋背離行車運動方向的智慧路燈控制器的主控單元z,并向所述主控單元z發(fā)送控制信號,使所述主控單元z控制相應路燈關閉;s42,主控單元a從路由表中尋朝向行車運動方向的智慧路燈控制器的主控單元b,并向所述主控單元b發(fā)送第一報文數(shù)據(jù),所述第一報文數(shù)據(jù)包括距離l=l1、車速v、傳遞次數(shù)n=1,l1為主控單元a與主控單元b之間的距離;主控單元b判斷距離l是否小于預設距離閾值,若判定距離l小于預設距離閾值,主控單元b計算第三目標亮度q,并向相應調光單元發(fā)
送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第三目標亮度q亮起;s43,主控單元b從路由表中尋朝向行車運動方向的智慧路燈控制器的主控單元c,并向所述主控單元b發(fā)送第二報文數(shù)據(jù),所述第二報文數(shù)據(jù)包括距離l=l+l2、車速v、傳遞次數(shù)n=n+1,l2為主控單元b與主控單元c之間的距離;主控單元c判斷距離l是否小于預設距離閾值,若判定距離l小于預設距離閾值,主控單元c計算第三目標亮度q,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第三目標亮度q亮起;s44,以此類推,主控單元c以及朝向行車運動方向的其他智慧路燈控制器的主控單元重復s43;s45,當汽車行駛到下一個路燈,被下一個智慧路燈控制器的雷達傳感器感知到,重復s41-s44。4.根據(jù)權利要求3所述的智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,所述第一預設時間段為18:00~19:00;所述第二預設時間段為19:00-21:00;所述第三預設時間段為21:00~次日7:00。5.根據(jù)權利要求3所述的智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,所述預設距離閾值為100m。6.根據(jù)權利要求3所述的智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,所述方法還包括:s5,在第三預設時間段內,s51,若其中一個智慧路燈控制器的主控單元根據(jù)相應雷達傳感器的感應結果判定檢測到行人,該主控單元計算第二目標亮度o,并向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第二目標亮度o亮起;s52該主控單元從路由表中尋相鄰兩個智慧路燈控制器的兩個主控單元,并向所述兩個主控單元發(fā)送控制信號,使所述兩個主控單元分別向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以第四目標亮度r亮起;s53當行人步行到下一路燈,并被下一智慧路燈控制器的雷達傳感器感知到,重復s51-s52。7.根據(jù)權利要求6所述的智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,所述第一目標亮度n的計算公式為:n=p*(1-k)*mm=-1.12x+100所述第二目標亮度o的計算公式為:o=p*(1-k)所述第三目標亮度q的計算公式為:所述第四目標亮度r的計算公式為:r=30%*(1-k)其中,p為100%,表示路燈的額定功率。8.根據(jù)權利要求6所述的智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,若一個智慧路燈
控制器的主控單元計算得到兩個目標亮度值,選定兩個目標亮度值中數(shù)值更大的一個目標亮度值,作為最終的目標亮度。9.根據(jù)權利要求3所述的智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,所述方法還包括:每個智慧路燈控制器的主控單元接收云端路燈運維中心服務器下發(fā)的調光指令;每個主控單元分別向相應調光單元發(fā)送控制信號,使相應調光單元控制相應路燈以預先設定的調光功率亮起;每個主控單元計算相應功率計檢測到的實際發(fā)光功率與所述預先設定的調光功率的誤差,并判定計算得到的誤差是否大于預設誤差閾值;若判定計算得到的誤差大于預設誤差閾值,主控單元向所述云端路燈運維中心服務器發(fā)送故障告警指令,用于在云端路燈運維中心服務器上輸出故障告警體提示信息。10.根據(jù)權利要求9所述的智慧路燈管理系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,所述預設誤差閾值為20%。

技術總結


本申請公開了一種智慧路燈管理系統(tǒng)及其控制方法,系統(tǒng)包括:沿道路長度方向依次布置的多個路燈;云端路燈運維中心服務器;多個智慧路燈控制器,與多個路燈一一對應,每個智慧路燈控制器均安裝在相應路燈上;每個智慧路燈控制器均包括主控單元、感光單元、功率計、雷達傳感器、調光單元和通信單元;主控單元中預先存儲有路由表,路由表中包含與相鄰兩個智慧路燈控制器的主控單元的通信地址和距離。通過本申請實施例所提供的智慧路燈管理系統(tǒng)和方法,能夠在不同的時間段,對智慧路燈管理系統(tǒng)采用不同的控制方式進行控制;在智慧節(jié)能控制模式下,本申請能夠自動為行車提供照明,綜合考慮行車的速度,動態(tài)和階梯調整前方預設距離閾值內的路燈亮度。內的路燈亮度。內的路燈亮度。


技術研發(fā)人員:

陳炎鋒 吳義魁

受保護的技術使用者:

金茂云科技服務(北京)有限公司

技術研發(fā)日:

2022.09.21

技術公布日:

2023/1/17


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