[发明专利]基于物联网实现对路灯进行智能控制的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及城市路灯节能技术领域，尤其是一种基于物联网实现对路灯进行智能控制的方法及装置。

背景技术

随着中国城市化建设的不断深入，经济的持续发展，人民生活水平的不断提高。城市道路、夜景照明已成为城市文明的标志和城市文化的代表。在推进城市亮化工程的进程中，城市道路照明、灯饰工程等逐渐受到重视，照明光源和调控设备得到了空前的发展。在路灯功能增多的同时，路灯的数字化、网络化、智能化越来越受到人们的重视。

目前，全国大部分城市的照明控制和管理仍采用传统的模式，道路路灯和城市夜景亮化的开关由每台箱变或配电柜独立时钟控制，无法做到精确的统一性控制和管理，除了部分实现了路灯变压器的监测外，大部分路灯设施均靠人工巡检的传统管理模式，与“分时间、分路段、分情景”的科学亮灯模式的管理目标相去甚远。

此外，微电子、移动通信、物联网和低功耗嵌入式技术的快速发展，孕育了基于物联网的无线传感器网络（WSN），并以其低成本、低功耗、自组织和分布式带来了信息感知的一场革命，WSN的出现为现代城市路灯控制与管理提供了新的方式和思路。

因此，探索新的路灯控制和管理方法增强城市路灯的数字化、网络化和智能化成为当今智能路灯控制装置的发展趋势，它可以有效降低城市路灯管理的难度与成本，减少能源消耗与浪费，对今后城市照明和路灯节能将有着特别重大的意义。

发明内容

本发明的目的是：提供一种基于物联网实现对路灯进行智能控制的方法及装置，它能实现对每个路灯的实时控制，可有效节约能耗，提高路灯的使用效率，以克服现有技术的不足。

本发明是这样实现的：基于物联网实现对路灯进行智能控制的方法，采用射频通信的方式将路灯集中在路灯中心节点上进行控制，利用终端设备向服务器发送控制指令，再由服务器将控制指令发到路灯中心节点上实现远程控制。

基于物联网的智能路灯控制装置，包括服务器，在服务器上连接有PC终端及移动终端，服务器通过GPRS无线通信模块与路灯中心节点连接，路灯中心节点通过射频模块与路灯控制节点连接。

路灯控制节点包括MCU智能控制平台，在MCU智能控制平台上连接有路灯亮度调节模块、传感器模块和电源模块，MCU智能控制平台与射频模块连接。路灯控制节点根据路灯中心节点发来的控制信息或传感器采集的外界亮度信息来来判断施加路灯何种调控信号，然后将该调控信号发送给路灯亮度调节模块。此外，路灯控制节点还可检测自身的工作状态、故障类型和故障地点，并向服务器发送状态信息，以便检修。

所述的移动终端为智能手机或平板电脑。

路灯中心节点是某一区域无线传感器网络（WSN）的中心管理节点，用于协调路灯控制节点与服务器间的相互通信，以及维护和管理WSN网络。

GPRS无线通信模块用来与远程终端控制系统的服务器建立TCP/IP连接，能够将路灯中心节点以下各路灯节点的信息以IP数据报文的形式发给服务器，也能接收服务器发来的控制信息。

射频模块用来与各路灯控制节点建立无线传感器网络，以便接收各路灯控制节点的信息和转发服务器发来的控制信息到各个路灯控制节点。

服务器是一个远程计算机控制中心的设备，路灯管理员只需登录Internet，运行智能路灯控制程序，即可实时了解路灯运行过程以及相关路灯状态信息；路灯管理员可通过PC终端或手持终端向路灯中心节点发送相关路灯控制命令，进而控制运行在此无线传感器网络中的各个路灯。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明采用在每个路灯上安装路灯控制节点，路灯控制节点通过射频模块与路灯中心节点形成无线传感器网络，路灯中心节点通过GPRS无线通信模块与远程终端控制系统相互通信，它实现了基于物联网技术的无线传感器网络（WSN）智能路灯控制，不仅能够自适应调节灯光亮度、实时监测路灯工作状况，还能提供路灯故障类型报警及故障地点通知等功能，路灯管理员能够通过远程终端控制系统对所有路灯远程监测、分析、管理与优化，能解决传统路灯管理系统实时互动性差、无法自适应调节灯光亮度等缺点。本发明结构简单合理，成本低廉，安装方便，使用效果十分理想。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明的路灯控制节点的结构示意图；

附图3为本发明的远程控制端的结构示意图。

具体实施方式