一种智慧城市路灯控制系统及控制方法

文档序号:1850196 发布日期:2021-11-16 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 一种智慧城市路灯控制系统及控制方法 (Smart city street lamp control system and control method ) 是由 周伟 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本发明涉及路灯控制技术领域,且公开了一种智慧城市路灯控制系统及控制方法,包括太阳能供电单元,环境检测单元,微处理器,网络传输单元,照明装置;太阳能供电单元用于通过光电转化将太阳能转化为电能为城市路灯照明装置进行自助供电;环境检测单元用于通过多组环境检测传感器对周围环境进行实时监测,并将检测数据传输给微处理器。该一种智慧城市路灯控制系统及控制方法,可以解决现有智慧路灯技术,不便于远程进行路灯的控制,且路灯不具有环境与故障监测的功能,使用中具有局限性问题。(The invention relates to the technical field of street lamp control, and discloses a smart city street lamp control system and a control method, wherein the smart city street lamp control system comprises a solar power supply unit, an environment detection unit, a microprocessor, a network transmission unit and a lighting device; the solar power supply unit is used for converting solar energy into electric energy through photoelectric conversion to supply power to the urban street lamp lighting device in a self-service manner; the environment detection unit is used for monitoring the surrounding environment in real time through a plurality of groups of environment detection sensors and transmitting detection data to the microprocessor. The intelligent city street lamp control system and the control method can solve the problems that the existing intelligent street lamp technology is inconvenient for remotely controlling street lamps, and the street lamps do not have the functions of environment and fault monitoring and have limitation in use.)

一种智慧城市路灯控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及路灯控制技术领域,具体为一种智慧城市路灯控制系统及控制方法。

背景技术

随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,城市信息化应用水平不断提升,智慧城市建设应运而生,建设智慧城市在实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面具有重要意义。

智慧路灯是智慧城市建构安全治理的重要平台,集各种功能应用于一身,为实现城市的智慧管理发挥更多的作用,现有智慧路灯技术,主要存在以下技术缺点:不便于远程进行路灯的控制,且路灯不具有环境与故障监测的功能,使用中具有局限性。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供了一种智慧城市路灯控制系统及控制方法,可以解决现有智慧路灯技术,不便于远程进行路灯的控制,且路灯不具有环境与故障监测的功能,使用中具有局限性问题;本发明通过设置一种智慧城市路灯控制系统及控制方法,有效解决现有技术存在的问题。

为实现上述的一种智慧城市路灯控制系统及控制方法目的,本发明提供如下技术方案:一种智慧城市路灯控制系统,包括太阳能供电单元,环境检测单元,微处理器,网络传输单元,照明装置;

所述太阳能供电单元用于通过光电转化将太阳能转化为电能为城市路灯照明装置进行自助供电;

所述环境检测单元用于通过多组环境检测传感器对周围环境进行实时监测,并将检测数据传输给微处理器;

所述微处理器用于对路灯控制系统的电力部件智能控制,以及环境检测单元的传感器采集数据处理,以及太阳能供电系统的电源管理与控制以及对照明装置进行亮度智能调节管理;

所述网络传输单元用于用于对微处理器采集分析处理后的信息与外部物联网终端建立网络数据连接,实现网络数据实时共享;

所述照明装置具体为照明路灯,用于提供城市路灯照明条件。

优选的,所述太阳能供电单元包括蓄电池、光电转换模块、角度调节模块、光伏板,所述光伏板通过所述光电转换模块将太阳光能转换为电能储存在蓄电池中,所述光伏板、蓄电池可分别为照明单元进行直接供电,所述光伏板通过所述角度调节模块可对光伏板的倾斜角度进行调整,使光伏板始终正对阳光直射。

优选的,所述环境检测单元包括雾气浓度检测传感器、光照强度检测传感器、红外检测传感器、雨水检测传感器,

所述雾气浓度检测传感器用于对当前环境雾气浓度进行实时监测;

所述光照强度检测传感器用于对当前光照强度进行实时监测;

所述红外检测传感器用于对当前环境下道路行人车辆来往情况进行实时监测;

所述雨水检测传感器用于对当前雨天环境雨量进行监测。

优选的,所述微处理器内部设置有单片机控制模块、通讯数据处理模块、开关电源模块、供电控制模块、传感器处理模块,

所述单片机控制模块用于对控制系统电力部件进行智能控制;

所述通讯数据处理模块用于建立与外部物联网终端的网络数据连接;

所述开关电源模块用于对照明装置的电源开关进行控制;

所述供电控制模块用于对太阳能供电单元进行智能控制;

所述传感器处理模块用于对雾气浓度检测模块,光照强度检测模块,红外检测模块,雨水检测模块采集的检测数据信息进行智能分析处理。

优选的,所述网络传输单元包括路口交接机、光纤收发器与外部物联网终端,所述路口交接机通过所述光纤收发器可将微处理器采集信息与外部物联网终端连接,进行实时数据共享。

优选的,所述照明路灯包括LED路灯,所述LED路灯用于为户外道路提供照明条件。

优选的,所述照明路灯与外部物联网终端之间还设置有故障分析模块,所述故障分析模块分别与照明路灯、微处理器电性连接,所述故障分析模块可通过对照明路灯运行状态进行分析判断照明路灯内部是否发生故障,并将分析信息传输给微处理器。

优选的,所述照明路灯与微处理器之间还设置有智能调光模块,所述智能调光模块用于通过微处理器控制自动调节照明路灯亮度。

进一步地,一种智慧城市路灯控制系统,其控制方法为:

(1)在工作过程中,当白天有阳光,通过光伏板板利用光电转换模块发电对照明路灯进行供电,同时给蓄电池充电,到天黑时又可以利用蓄电池将照明路灯点亮,实现户外自助供电;通过光伏板板利用角度调节模块进行角度调整,使光伏板在接收太阳光照时始终接收太阳光直射;

(2)在工作过程中,通过环境检测单元,包括雾气浓度检测模块,光照强度检测模块,红外检测模块,雨水检测模块,分别对户外环境雾气浓度,光照强度,道路行人车辆来往情况以及雨天环境雨量进行实时监测,照明路灯与微处理器之间设置调光模块,调光模块通过微处理器控制根据周围环境状况进行自动适应性调节照明路灯亮度;

(3)在工作过程中,照明路灯与微处理器之间设置有故障分析模块,故障分析模块通过对照明路灯运行状态进行分析判断照明路灯内部是否发生故障,并将分析信息传输给微处理器,微处理器外部连接有路口交接机,路口交接机通过光纤收发器将微处理器采集信息与外部物联网终端连接,进行实时数据共享。

与现有技术相比,本发明提供了一种智慧城市路灯控制系统及控制方法,具备以下有益效果:

1、本一种智慧城市路灯控制系统,通过设置太阳能供电单元,在工作过程中,当白天有阳光,通过光伏板板利用光电转换模块发电对照明路灯进行供电,同时给蓄电池充电,到天黑时又可以利用蓄电池将照明路灯点亮,实现户外自助供电;另外通过设置角度调节模块,光伏板板利用角度调节模块可进行角度调整,使光伏板在接收太阳光照时始终接收太阳光直射,可有效提高光照效率,提高太阳能利用率;

2、本一种智慧城市路灯控制系统,通过设置环境检测单元,在工作过程中,通过环境检测单元,包括雾气浓度检测模块,光照强度检测模块,红外检测模块,雨水检测模块,分别对户外环境雾气浓度,光照强度,道路行人车辆来往情况以及雨天环境雨量进行实时监测,照明路灯与微处理器之间还设置调光模块,调光模块通过微处理器控制根据周围环境状况进行自动适应性调节;当雾气浓度过大时可通过调节照明路灯亮度保证照明条件,通过光照强度检测光线较暗时自动开启照明路灯,较亮时则自动降低照明路灯亮度,从而可起到节约能耗的作用,通过红外检测模块可在夜间使用时,自动检测是否有车辆行人通过,当较长时间没有行人车辆通过,可通过自动降低照明路灯亮度来节约能耗,通过设置雨水检测模块,同样的在大雨天可适当调节照明路灯亮度来保证照明条件,从而本发明通过设置环境检测单元,能有效提高户外照明装置环境适应能力,通过云端控制,不但有效节约了照明路灯的能耗、延长路灯的使用寿命,且可解决路灯的本地巡检、故障定位和智能控制,同时可实现远程调配,快速有效解决各类突发状况;

3、本一种智慧城市路灯控制系统,在工作过程中,照明路灯与微处理器之间设置有故障分析模块,故障分析模块通过对照明路灯运行状态进行分析判断照明路灯内部是否发生故障,并将分析信息传输给微处理器,微处理器外部连接有路口交接机,路口交接机通过光纤收发器将微处理器采集信息与外部物联网终端连接,进行实时数据共享,通过在智慧城市路灯中引入物联技术,且优化了控制系统和控制方法,使得本发明在集成了各功能终端的同时,实现了物联,提升了路灯的可靠性,由于能够实时监测路灯的工作状态,能有效解决突发事件的处理问题。

附图说明

图1为本发明控制系统整体结构示意图;

图2为本发明控制系统整体结构示意图;

图3为本发明控制系统微处理器结构示意图;

图4为本发明控制系统环境检测单元结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4,一种智慧城市路灯控制系统,包括太阳能供电单元,环境检测单元,微处理器,网络传输单元,照明装置;

太阳能供电单元用于通过光电转化将太阳能转化为电能为城市路灯照明装置进行自助供电;

环境检测单元用于通过多组环境检测传感器对周围环境进行实时监测,并将检测数据传输给微处理器;

微处理器用于对路灯控制系统的电力部件智能控制,以及环境检测单元的传感器采集数据处理,以及太阳能供电系统的电源管理与控制以及对照明装置进行亮度智能调节管理;

网络传输单元用于用于对微处理器采集分析处理后的信息与外部物联网终端建立网络数据连接,实现网络数据实时共享;

照明装置具体为照明路灯,用于提供城市路灯照明条件。

综上,太阳能供电单元包括蓄电池、光电转换模块、角度调节模块、光伏板,光伏板通过光电转换模块将太阳光能转换为电能储存在蓄电池中,光伏板、蓄电池可分别为照明单元进行直接供电,光伏板通过角度调节模块可对光伏板的倾斜角度进行调整,使光伏板始终正对阳光直射;

通过设置太阳能供电单元,在工作过程中,实现户外自助供电;另外光伏板板可进行角度调整,使光伏板在接收太阳光照时始终接收太阳光直射,可有效提高光照效率,提高太阳能利用率。

环境检测单元包括雾气浓度检测传感器、光照强度检测传感器、红外检测传感器、雨水检测传感器,

雾气浓度检测传感器用于对当前环境雾气浓度进行实时监测;

光照强度检测传感器用于对当前光照强度进行实时监测;

红外检测传感器用于对当前环境下道路行人车辆来往情况进行实时监测;

雨水检测传感器用于对当前雨天环境雨量进行监测;

通过设置环境检测单元,在工作过程中,分别对户外环境雾气浓度,光照强度,道路行人车辆来往情况以及雨天环境雨量进行实时监测,进而通过对路灯适应性调节有效提高户外路灯环境适应能力。

微处理器内部设置有单片机控制模块、通讯数据处理模块、开关电源模块、供电控制模块、传感器处理模块,

单片机控制模块用于对控制系统电力部件进行智能控制;

通讯数据处理模块用于建立与外部物联网终端的网络数据连接;

开关电源模块用于对照明装置的电源开关进行控制;

供电控制模块用于对太阳能供电单元进行智能控制;

传感器处理模块用于对雾气浓度检测模块,光照强度检测模块,红外检测模块,雨水检测模块采集的检测数据信息进行智能分析处理;

通过设置微处理器用于对照明路灯控制系统电力部件智能控制,以及环境检测单元的传感器采集的数据处理,以及太阳能供电系统的电源管理与控制以及对照明装置进行智能调节管理。

网络传输单元包括路口交接机、光纤收发器与外部物联网终端,路口交接机通过光纤收发器可将微处理器采集信息与外部物联网终端连接,进行实时数据共享;

照明路灯包括LED路灯,LED路灯用于为户外道路提供照明条件。

照明路灯与外部物联网终端之间还设置有故障分析模块,故障分析模块分别与照明路灯、微处理器电性连接,故障分析模块可通过对照明路灯运行状态进行分析判断照明路灯内部是否发生故障,并将分析信息

通过设置故障分析模块,通过对照明路灯运行状态进行分析判断照明路灯内部是否发生故障,并将分析信息传输给微处理器,通过云端控制,解决路灯的本地巡检、故障定位和智能控制,同时可实现远程调配,快速有效解决各类突发状况。

照明路灯与微处理器之间还设置有智能调光模块,智能调光模块用于通过微处理器控制自动调节照明路灯亮度;

通过设置智能调光模块,有效节约了照明路灯的能耗、延长路灯的使用寿命。

本发明的工作使用流程以及安装方法为,本一种智慧城市路灯控制系统在使用时,通过设置太阳能供电单元,在工作过程中,当白天有阳光,通过光伏板板利用光电转换模块发电对照明路灯进行供电,同时给蓄电池充电,到天黑时又可以利用蓄电池将照明路灯点亮,实现户外自助供电;另外通过设置角度调节模块,光伏板板利用角度调节模块可进行角度调整,使光伏板在接收太阳光照时始终接收太阳光直射,可有效提高光照效率,提高太阳能利用率;通过设置环境检测单元,在工作过程中,通过环境检测单元,包括雾气浓度检测模块,光照强度检测模块,红外检测模块,雨水检测模块,分别对户外环境雾气浓度,光照强度,道路行人车辆来往情况以及雨天环境雨量进行实时监测,照明路灯与微处理器之间还设置调光模块,调光模块通过微处理器控制根据周围环境状况进行自动适应性调节;当雾气浓度过大时可通过调节照明路灯亮度保证照明条件,通过光照强度检测光线较暗时自动开启照明路灯,较亮时则自动降低照明路灯亮度,从而可起到节约能耗的作用,通过红外检测模块可在夜间使用时,自动检测是否有车辆行人通过,当较长时间没有行人车辆通过,可通过自动降低照明路灯亮度来节约能耗,通过设置雨水检测模块,同样的在大雨天可适当调节照明路灯亮度来保证照明条件,从而本发明通过设置环境检测单元,能有效提高户外照明装置环境适应能力,通过云端控制,不但有效节约了照明路灯的能耗、延长路灯的使用寿命,且可解决路灯的本地巡检、故障定位和智能控制,同时可实现远程调配,快速有效解决各类突发状况;在工作过程中,照明路灯与微处理器之间设置有故障分析模块,故障分析模块通过对照明路灯运行状态进行分析判断照明路灯内部是否发生故障,并将分析信息传输给微处理器,微处理器外部连接有路口交接机,路口交接机通过光纤收发器将微处理器采集信息与外部物联网终端连接,进行实时数据共享,通过在智慧城市路灯中引入物联技术,且优化了控制系统和控制方法,使得本发明在集成了各功能终端的同时,实现了物联,提升了路灯的可靠性,由于能够实时监测路灯的工作状态,能有效解决突发事件的处理问题。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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