一種LoRa無線智能路燈照明控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種LoRa無線智能路燈照明控制系統(tǒng)，采用基于433/868/915MHz頻段的LoRa無線技術(shù)LoRa無線技術(shù)、云端技術(shù)、大數(shù)據(jù)庫技術(shù)對路燈進(jìn)行遠(yuǎn)距離測控，能對1~4頭路燈上的每盞燈進(jìn)行獨立控制，并能進(jìn)行電能計量，電費預(yù)付費控制，對不同道路的路燈作分組控制，能對環(huán)境感應(yīng)作出節(jié)能動作，并實時進(jìn)行故障檢測，故障定位并報警。能廣泛應(yīng)用于高速公路、普通公路、道路等，本智能照明控制系統(tǒng)能精確到每盞燈的開關(guān)燈和調(diào)光，還能進(jìn)行分組控制，能在默認(rèn)參數(shù)設(shè)定的情況下，便可智能的進(jìn)行開燈、關(guān)燈、調(diào)光，并且具備故障報警、故障定位、管理信息推送、環(huán)境感知、電能統(tǒng)計、電費預(yù)付費、本地設(shè)備監(jiān)控、遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控、移動設(shè)備監(jiān)控的功能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種LoRa無線智能路燈照明控制系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及路燈只能控制系統(tǒng)，特別涉及一種LoRa無線智能路燈照明控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前路燈都以人工、定時或光敏開關(guān)控制，光敏開關(guān)容易受到污染的影響而失去作用，定時開關(guān)在不同的季節(jié)、和特殊天氣中控制方式不靈活，零散的燈具和廣闊的地域分布，帶來了控制管理的不方便，控制界面不直觀，能源浪費嚴(yán)重，故障巡檢費用高，維護(hù)和維修麻煩。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服上述缺陷，本專利技術(shù)提供了一種LoRa無線智能路燈照明控制系統(tǒng)，采用基于433/868/915MHz頻段的LoRa無線技術(shù)LoRa無線技術(shù)、云端技術(shù)、大數(shù)據(jù)庫技術(shù)對路燈進(jìn)行遠(yuǎn)距離測控，能對1~4頭路燈上的每盞燈進(jìn)行獨立控制，并能進(jìn)行電能計量，電費預(yù)付費控制，對不同道路的路燈作分組控制，能對環(huán)境感應(yīng)作出節(jié)能動作，并實時進(jìn)行故障檢測，故障定位并報警。能廣泛應(yīng)用于高速公路、普通公路、道路等。本專利技術(shù)為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種LoRa無線智能路燈照明控制系統(tǒng)，包含智能電源、終端控制器、photocell路燈控制器、環(huán)境傳感器、網(wǎng)關(guān)控制器、服務(wù)器控制軟件、PC端客戶端應(yīng)用模塊、PC端WEB應(yīng)用模塊、云端服務(wù)器控制模塊、移動端APP應(yīng)用模塊。所述智能電源、環(huán)境感知傳感器、終端控制器、photocell路燈控制器、網(wǎng)關(guān)控制器都涉及遠(yuǎn)距離通訊，都含有LoRa無線通訊；所述的終端控制器，可用于單頭，雙頭，最多4頭的路燈，控制1~4路燈具回路的開關(guān)，輸出1~4路0-10V的調(diào)光信號和DALI信號來控制電源的調(diào)光；所述智能電源是普通調(diào)光電源內(nèi)置了單路終端控制器的電源，安裝于路燈燈殼中，所述智能電源記錄預(yù)付費的充值信息，實時對用電情況進(jìn)行計費，接收0-10V和DALI信號來調(diào)光；且智能電源接收指令來控制電源的開和關(guān)，記錄預(yù)付費的充值信息，實時對用電情況進(jìn)行計費，輸出0-10V和DALI2信號來控制電源的調(diào)光；所述photocell路燈控制器，屬于單路終端控制器，內(nèi)置光敏傳感器，并且接口遵守7pinANSIC136.41標(biāo)準(zhǔn)，與7pinANSIC136.41標(biāo)準(zhǔn)的路燈插座連接，并控制燈具回路的開關(guān)帶電能計量，電費計費功能，輸出0-10V或DALI信號來控制電源的調(diào)光；（photocell路燈控制器具體是安裝在哪里，與其他部分有無連接關(guān)系）所述的網(wǎng)關(guān)控制器安裝于高桿燈的桿體上，用于將LoRa通訊的集中控制器、終端控制器、環(huán)境感知傳感器連接到IP網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器之間進(jìn)行通訊；所述的環(huán)境傳感器同樣安裝于高桿燈的桿體上，用于進(jìn)行天氣監(jiān)測，并通過LoRA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)關(guān)；所述的服務(wù)器控制模塊，運行在充當(dāng)服務(wù)器角色的計算設(shè)備中；接收IP網(wǎng)絡(luò)中人工發(fā)出的指令發(fā)給網(wǎng)關(guān)控制器；收集連接到IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器采集到的數(shù)據(jù)保存到本地數(shù)據(jù)庫和云端數(shù)據(jù)庫中；利用大數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計和計算各種數(shù)據(jù)；所述PC客戶端應(yīng)用模塊，與服務(wù)器端對應(yīng)的本地和遠(yuǎn)程windows桌面系統(tǒng)的客戶端軟件，用于顯示控制系統(tǒng)中所有控制器和燈具的運行狀態(tài)，并提供操作界面，可以進(jìn)行人工控制；顯示服務(wù)器記錄在數(shù)據(jù)庫中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述PC瀏覽器WEB應(yīng)用模塊，與服務(wù)器端對應(yīng)的在本地和遠(yuǎn)程PC上瀏覽器的WEB客戶端軟件，用于顯示控制系統(tǒng)中所有控制器和燈具的運行狀態(tài)，并提供操作界面，可以進(jìn)行人工控制；顯示服務(wù)器記錄在數(shù)據(jù)庫中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述云端服務(wù)器控制模塊，使遠(yuǎn)程PC，移動手機和平板可以根據(jù)權(quán)限連接到本地服務(wù)器系統(tǒng)，并備份數(shù)據(jù)到云端大數(shù)據(jù)庫，使得服務(wù)供應(yīng)商可以收到故障信息，主動為客戶進(jìn)行服務(wù)；所述移動端APP應(yīng)用模塊，能在手機，平板上顯示控制系統(tǒng)中所有控制器和燈具的運行狀態(tài)，并提供操作界面，可以進(jìn)行人工控制；顯示服務(wù)器記錄在數(shù)據(jù)庫中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)。。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的網(wǎng)關(guān)控制器由ARM處理器、儲存器(電子式)、備份電池、LoRa通訊模塊、GPS模塊、ETH通訊模塊或蜂窩通訊模塊組成；網(wǎng)關(guān)收集LoRa網(wǎng)中的控制器、終端控制器、環(huán)境感知傳感器的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)，并暫存一部分?jǐn)?shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)通過ETH以太網(wǎng)或蜂窩通訊形式發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)，并發(fā)送給服務(wù)器；同時接收IP網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器發(fā)來的數(shù)據(jù)，并處理，和轉(zhuǎn)發(fā)指令給LoRa網(wǎng)絡(luò)中的集中控制器、終端控制器、環(huán)境感知傳感器；作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述環(huán)境傳感器內(nèi)置ARM處理器，LoRa通訊模塊，GPS元件監(jiān)測當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度和當(dāng)?shù)貢r間；ARM處理器發(fā)出時間基準(zhǔn)負(fù)責(zé)全網(wǎng)時間校對，計算當(dāng)?shù)厝粘鋈章鋾r間，天亮天黑時間；照度元件，風(fēng)速測量元件對濃霧，霧霾，大風(fēng)，臺風(fēng)，日全時等進(jìn)行天氣監(jiān)測，并通過LoRA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)關(guān)。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的智能電源由恒流調(diào)光電源、ARM處理器、儲存器(電子式)、備份電池、繼電器(電磁式，電子式)、電壓電流功率電能監(jiān)測芯片、LoRa通訊模塊和CAN總線通訊模塊組成；終端控制器從通訊模塊接收指令，經(jīng)過ARM處理器邏輯計算，用于驅(qū)動繼電器控制燈具回路的開關(guān)，輸出0-10V電壓信號控制電源調(diào)光，輸出DALI指令控制帶DALI接口的電源調(diào)光。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的photocell路燈控制器由ARM處理器、儲存器(電子式)、備份電池、繼電器(電磁式，電子式)、電壓電流功率電能監(jiān)測芯片、LoRa通訊模塊組成；控制器從通訊模塊接收指令，經(jīng)過ARM處理器邏輯計算，用于驅(qū)動繼電器控制燈具回路的開關(guān)，輸出0-10V電壓信號控制電源調(diào)光，輸出DALI指令控制帶DALI接口的電源調(diào)光；光敏傳感器用于讀取環(huán)境光照值，和斷網(wǎng)時用于最簡單的光敏開關(guān)燈控制；本專利技術(shù)的有益效果是：本智能照明控制系統(tǒng)能精確到每盞燈的開關(guān)燈和調(diào)光，還能進(jìn)行分組控制，能在默認(rèn)參數(shù)設(shè)定的情況下，便可智能的進(jìn)行開燈、關(guān)燈、調(diào)光，并且具備故障報警、故障定位、管理信息推送、環(huán)境感知、電能統(tǒng)計、電費預(yù)付費、本地設(shè)備監(jiān)控、遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控、移動設(shè)備監(jiān)控的功能，相比現(xiàn)有技術(shù)其具有以下優(yōu)點：1）對LED燈的智能控制提高55%的節(jié)能率，提高80%的LED使用壽命，提高60%能效比；2）動態(tài)感應(yīng)調(diào)光技術(shù)，減少了無人燈的能耗，與傳統(tǒng)控制相比，至少降低50%的CO2排放；3）通過GPS經(jīng)緯度和季節(jié)計算日出日落時間，在全球范圍零設(shè)置，自動調(diào)節(jié)照明開關(guān)時間；4）故障主動報警，快速GPS顯示定位，維修維護(hù)方便，降低90%的人力成本；5）移動端監(jiān)控和故障通知，提高70%的工作執(zhí)行效率；6）自動檢測霧霾，日全食，車流，暴雨，大霧等環(huán)境進(jìn)行多重聯(lián)動照明控制；7）用加密技術(shù)保證了整個系統(tǒng)控制的安全和大數(shù)據(jù)信息的安全。8）多級操作權(quán)限控制，歷史數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計，電能計量趨勢分析，預(yù)付費控制系統(tǒng)。9）網(wǎng)絡(luò)斷線時，內(nèi)置離線控制策略自運控制，內(nèi)置大容量儲存器保存計量數(shù)據(jù)長達(dá)60天。10）可廣泛應(yīng)用于高速公路、普通公路、道路等各種場景的智能控制。附圖說明圖1為本專利技術(shù)外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本專利技術(shù)網(wǎng)關(guān)控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專利技術(shù)環(huán)境傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)智能電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本專利技術(shù)終端控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本專利技術(shù)photocell路燈控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本專利技術(shù)系統(tǒng)原理概要圖；圖1中標(biāo)示：1-路燈燈桿；2-燈殼；3-網(wǎng)關(guān)控制器；4-環(huán)境傳感器。具體實施方式本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種LoRa無線智能路燈照明控制系統(tǒng)，其特征在于：包含智能電源、終端控制器、photocell路燈控制器、環(huán)境傳感器、網(wǎng)關(guān)控制器、服務(wù)器控制軟件、PC端客戶端應(yīng)用模塊、PC端WEB應(yīng)用模塊、云端服務(wù)器控制模塊、移動端APP應(yīng)用模塊；所述智能電源、環(huán)境感知傳感器、終端控制器、photocell路燈控制器、網(wǎng)關(guān)控制器都涉及遠(yuǎn)距離通訊，都含有LoRa無線通訊；所述的終端控制器，可用于單頭，雙頭，最多4頭的路燈，控制1~4路燈具回路的開關(guān)，輸出1~4路0?10V的調(diào)光信號和DALI信號來控制電源的調(diào)光；所述photocell路燈控制器，屬于單路終端控制器，內(nèi)置光敏傳感器，并且接口遵守7pin?ANSI?C136.41標(biāo)準(zhǔn)，與7pin?ANSI?C136.41標(biāo)準(zhǔn)路燈插座連接，并控制燈具回路的開關(guān)帶電能計量，電費計費功能，輸出0?10V或DALI信號來控制電源的調(diào)光；所述的智能電源安裝于路燈燈殼中，所述智能電源是普通調(diào)光電源內(nèi)置了單路終端控制器的電源，所述智能電源記錄預(yù)付費的充值信息，實時對用電情況進(jìn)行計費，接收0?10V和DALI信號來調(diào)光；且智能電源接收指令來控制電源的開和關(guān)，記錄預(yù)付費的充值信息，實時對用電情況進(jìn)行計費，輸出0?10V和DALI2信號來控制電源的調(diào)光；所述的網(wǎng)關(guān)控制器安裝于高桿燈的桿體上，用于將LoRa通訊的集中控制器、終端控制器、環(huán)境感知傳感器連接到IP網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器之間進(jìn)行通訊；所述的環(huán)境傳感器同樣安裝于高桿燈的桿體上，用于進(jìn)行天氣監(jiān)測，并通過LoRA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)關(guān)；所述的服務(wù)器控制模塊，運行在充當(dāng)服務(wù)器角色的計算設(shè)備中；接收IP網(wǎng)絡(luò)中人工發(fā)出的指令發(fā)給網(wǎng)關(guān)控制器；收集連接到IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器采集到的數(shù)據(jù)保存到本地數(shù)據(jù)庫和云端數(shù)據(jù)庫中；利用大數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計和計算各種數(shù)據(jù)；所述PC客戶端應(yīng)用模塊，與服務(wù)器端對應(yīng)的本地和遠(yuǎn)程windows桌面系統(tǒng)的客戶端軟件，用于顯示控制系統(tǒng)中所有控制器和燈具的運行狀態(tài)，并提供操作界面，可以進(jìn)行人工控制；顯示服務(wù)器記錄在數(shù)據(jù)庫中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述PC瀏覽器WEB應(yīng)用模塊，與服務(wù)器端對應(yīng)的在本地和遠(yuǎn)程PC上瀏覽器的WEB客戶端軟件，用于顯示控制系統(tǒng)中所有控制器和燈具的運行狀態(tài)，并提供操作界面，可以進(jìn)行人工控制；顯示服務(wù)器記錄在數(shù)據(jù)庫中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述云端服務(wù)器控制模塊，使遠(yuǎn)程PC，移動手機和平板可以根據(jù)權(quán)限連接到本地服務(wù)器系統(tǒng)，并備份數(shù)據(jù)到云端大數(shù)據(jù)庫，使得服務(wù)供應(yīng)商可以收到故障信息，主動為客戶進(jìn)行服務(wù)；所述移動端APP應(yīng)用模塊，能在手機，平板上顯示控制系統(tǒng)中所有控制器和燈具的運行狀態(tài)，并提供操作界面，可以進(jìn)行人工控制；顯示服務(wù)器記錄在數(shù)據(jù)庫中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種LoRa無線智能路燈照明控制系統(tǒng)，其特征在于：包含智能電源、終端控制器、photocell路燈控制器、環(huán)境傳感器、網(wǎng)關(guān)控制器、服務(wù)器控制軟件、PC端客戶端應(yīng)用模塊、PC端WEB應(yīng)用模塊、云端服務(wù)器控制模塊、移動端APP應(yīng)用模塊；所述智能電源、環(huán)境感知傳感器、終端控制器、photocell路燈控制器、網(wǎng)關(guān)控制器都涉及遠(yuǎn)距離通訊，都含有LoRa無線通訊；所述的終端控制器，可用于單頭，雙頭，最多4頭的路燈，控制1~4路燈具回路的開關(guān)，輸出1~4路0-10V的調(diào)光信號和DALI信號來控制電源的調(diào)光；所述photocell路燈控制器，屬于單路終端控制器，內(nèi)置光敏傳感器，并且接口遵守7pinANSIC136.41標(biāo)準(zhǔn)，與7pinANSIC136.41標(biāo)準(zhǔn)路燈插座連接，并控制燈具回路的開關(guān)帶電能計量，電費計費功能，輸出0-10V或DALI信號來控制電源的調(diào)光；所述的智能電源安裝于路燈燈殼中，所述智能電源是普通調(diào)光電源內(nèi)置了單路終端控制器的電源，所述智能電源記錄預(yù)付費的充值信息，實時對用電情況進(jìn)行計費，接收0-10V和DALI信號來調(diào)光；且智能電源接收指令來控制電源的開和關(guān)，記錄預(yù)付費的充值信息，實時對用電情況進(jìn)行計費，輸出0-10V和DALI2信號來控制電源的調(diào)光；所述的網(wǎng)關(guān)控制器安裝于高桿燈的桿體上，用于將LoRa通訊的集中控制器、終端控制器、環(huán)境感知傳感器連接到IP網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器之間進(jìn)行通訊；所述的環(huán)境傳感器同樣安裝于高桿燈的桿體上，用于進(jìn)行天氣監(jiān)測，并通過LoRA無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)關(guān)；所述的服務(wù)器控制模塊，運行在充當(dāng)服務(wù)器角色的計算設(shè)備中；接收IP網(wǎng)絡(luò)中人工發(fā)出的指令發(fā)給網(wǎng)關(guān)控制器；收集連接到IP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)控制器采集到的數(shù)據(jù)保存到本地數(shù)據(jù)庫和云端數(shù)據(jù)庫中；利用大數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計和計算各種數(shù)據(jù)；所述PC客戶端應(yīng)用模塊，與服務(wù)器端對應(yīng)的本地和遠(yuǎn)程windows桌面系統(tǒng)的客戶端軟件，用于顯示控制系統(tǒng)中所有控制器和燈具的運行狀態(tài)，并提供操作界面，可以進(jìn)行人工控制；顯示服務(wù)器記錄在數(shù)據(jù)庫中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述PC瀏覽器WEB應(yīng)用模塊，與服務(wù)器端對應(yīng)的在本地和遠(yuǎn)程PC上瀏覽器的WEB客戶端軟件，用于顯示控制系統(tǒng)中所有控制器和燈具的運行狀態(tài)，并提供操作界面，可以進(jìn)行人工控制；顯示服務(wù)器記錄在數(shù)據(jù)庫中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述云端服務(wù)器控制模塊，使遠(yuǎn)程PC，移動...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：嚴(yán)飛飛，朱君亮，徐太陽，
申請(專利權(quán))人：上海博昂電氣有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31