一种城市照明景观分级控制系统的制作方法

本发明涉及城市照明技术领域，特别涉及一种城市照明景观分级控制系统。

背景技术：

目前，城市照明不但是城市夜间交通和社会活动的重要保障性基础设施，还为繁荣城市夜间经济、展示城市文化内涵、彰显城市形象、提升市民人居环境做出了巨大贡献。近年来，城市照明各项工作持续健康快速发展。

在城市照明行业发展的同时，如何对越来越多的城市照明的设施进行统一有效的管理是亟需解决的问题，现有的控制系统都是采用一个总控平台对所有的照明设施进行统一管理，当总控平台故障或瘫痪时，整个控制系统就失去了作用。

技术实现要素：

本发明目的之一在于提供一种城市照明景观分级控制系统，基于本地灯控节点、分控中心和总控中心实现三级控制，对城市照明设施实行统一管理。各本地灯控节点、分控中心都具有各自独立的控制能力和控制条件，从而有可能对其控制的城市照明设施的管理实施独自的处理；此外，整个控制系统分为若三层，总控中心对分控中心、本地灯控节点的活动，进行指导性、导向性的间接控制；分控中心对本地灯控节点的活动，进行指导性、导向性的间接控制。从而实现当某个本地灯控节点、分控中心或总控中心出现故障瘫痪时，不影响整个控制系统的运作。

本发明实施例提供的一种城市照明景观分级控制系统，包括：

若干个本地灯控节点；每个所述本地灯控节点与至少一个照明设施连接，用于控制所述照明设施的开、关及工作模式；

将所有的所述本地灯控节点以地域划分为若干个分控区域，若干个分控区域对应若干个分控中心；所述分控中心通过其内部设置的第一通讯模块分别与对应分控区域内的所述本地灯控节点通讯连接；

总控中心，通过其内部设置的第二通讯模块分别与所述若干个分控中心通讯连接；

所述本地灯控节点获取连接在其上的所述照明设施的工作状态，并通过第一通讯模块将所述述照明设施的工作状态上传至所述分控中心；所述分控中心根据所述照明设施的状态确定该分控中心的工作状态，并通过第二通讯模块将所述分控中心的工作状态上传至所述总控中心；所述总控中心根据所述分控中心的工作状态确定该总控中心的工作状态。

可选的，分控中心通过所述第一通讯模块接收所述本地灯控节点发送的连接在所述本地灯控节点上的所述照明设施的参数；所述分控中心根据所述参数制定所述本地灯控节点的多个控制方案，并将多个所述控制方案发送到所述本地灯控节点存储。

可选的，分控中心根据所述参数制定所述照明设施的控制方案包括如下操作：

步骤1：获取连接到所述分控中心的各个照明设备的各个工作模式及工作模式对应的功率；

步骤2：将各个照明设备按照其功能划分类别，将交通用照明设备作为第一类照明设备，将城市亮化工程作为第二类照明设备；

步骤3：将夜晚的时间按照划分为三个梯度时间，进入夜晚的第一预设时间段作为第一梯度时间，天亮前的第二预设时间段作为第二梯度时间，夜晚的除了第一梯度时间和第二梯度时间的其他时间作为第三梯度时间；

步骤4：将只在第一梯度时间开启第一类照明设备，作为第一控制方案；将只在第一梯度时间和第二梯度时间开启第一类照明设备，作为第二控制方案；将只在第一梯度时间、第二梯度时间和第三梯度时间开启第一类照明设备，作为第三控制方案；将只在第一梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，作为第四控制方案；将只在第一梯度时间和第二梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，作为第五控制方案；将只在第一梯度时间、第二梯度时间和第三梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，作为第六控制方案；将在第一梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，在第二梯度时间开启第一类照明设备，作为第七控制方案；将在第一梯度时间和第二梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，在第三梯度时间开启第一类照明设备，作为第八控制方案；

步骤5：根据各个照明设备的各个工作模式及工作模式对应的功率、夜晚的时间长度，计算出第一控制方案、第二控制方案、第三控制方案、第四控制方案、第五控制方案、第六控制方案、第七控制方案和第八控制方案分别对应的能耗区间。

可选的，分控中心将所述控制方案及其对应的能耗区间发送到所述总控中心；所述总控中心获取工作人员选取的控制方案，并经过所述分控中心将所述控制方案转发到所述本地灯控节点，所述本地灯控节点执行所述控制方案。

可选的，当某个分控中心故障时，由其分控区域周围的分控中心接管其分控区域内的本地灯控节点的控制权；

或者，

当某个分控中心故障时，由所述总控中心接管其分控区域内的本地灯控节点的控制权。

可选的，当某个分控中心故障时，由其分控区域周围的分控中心接管其分控区域内的本地灯控节点的控制权；包括：

比较周围各个分控中心的剩余控制力，当其中最大的剩余控制力能够负荷发生故障的分控中心的分控区域内的本地灯控节点的控制时，由最大的剩余控制力的分控中心接管发生故障的分控中心的分控区域内的本地灯控节点的控制；

或者，

以周围各个分控区域与发生故障的分控区域的交界点和发生故障的分控区域的中心的连线将发生故障的分控区域进行划分得到若干个划分区域，周围各个分控区域的分控中心分别接管与其分控区域紧邻的划分区域；

或者，

根据周围各个分控中心的剩余控制力，将发生故障的分控中心的分控区域内的本地灯控节点的控制分配给周围各个分控中心。

可选的，本地灯控节点包括：

电控柜，其内设置有控制所述照明设备的控制装置、控制柜门开启的电子锁、控制器和第三通讯模块；所述电子锁、控制装置和第三通讯模块分别与所述控制器电连接；

摄像装置，设置在所述电控柜的正面上方，与所述控制器电连接，用于拍摄电控柜前画面；

当工作人员需要打开电控柜时，所述控制器通过所述摄像装置获取拍摄的画面并将所述画面通过第三通讯模块发送到所述分控中心；所述分控中心提取所述画面的人脸信息与预先存储的人脸信息进行匹配；匹配成功后，所述分控中心向所述控制器发送打开电控柜的命令；所述控制器在接收到所述命令时控制所述电子锁打开电控柜。

可选的，城市照明景观分级控制系统还包括：点检终端，与所述分控中心通讯连接；

所述点检终端包括：

音频采集器，用于采集音频信息；

处理器，与所述音频采集器连接；

第四通讯模块，分别与所述处理器和所述分控中心通讯连接；

所述分控中心将点检方案发送到所述本地灯控节点；在所述本地灯控节点执行所述点检方案；所述点检终端通过所述音频采集器采集所述本地灯控节点执行所述点检方案时的第一音频信息并将所述第一音频信息发送到所述分控中心；所述分控中心将所述第一音频信息与预先存储的第一标准音频信息进行比对，当比对通过时，所述本地灯控节点正常。

可选的，分控中心将所述第一音频信息与预先存储的第一标准音频信息进行比对，当比对不通过时，提取异常发生时间，根据所述异常发生时间和所述点检方案确定所述本地灯控节点的异常部件。

可选的，分控中心还用于将根据所述第一音频信息和所述点检方案，提取所述本地灯控节点各个部件对应的第二音频信息；将所述第二音频信息与预先存储的第二标准音频信息和部件使用时间表进行比对，获取所述本地灯控节点各个部件的使用时间；所述分控中心将所述本地灯控节点各个部件的使用时间发送到所述点检终端，由工作人员将超过使用寿命的部件进行更换。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种城市照明景观分级控制系统的示意图；

图2为本发明实施例中又一种城市照明景观分级控制系统的示意图；

图3为本发明实施例中一种本地灯控节点的示意图；

图4为本发明实施例中一种点检终端的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种城市照明景观分级控制系统，如图1和图2所示，包括：

若干个本地灯控节点1；每个本地灯控节点1与至少一个照明设施连接，用于控制照明设施的开、关及工作模式；

将所有的本地灯控节点1以地域划分为若干个分控区域，若干个分控区域对应若干个分控中心2；分控中心2通过其内部设置的第一通讯模块分别与对应分控区域内的本地灯控节点1通讯连接；

总控中心3，通过其内部设置的第二通讯模块分别与若干个分控中心2通讯连接；

本地灯控节点1获取连接在其上的照明设施的工作状态，并通过第一通讯模块将述照明设施的工作状态上传至分控中心2；分控中心2根据照明设施的状态确定该分控中心2的工作状态，并通过第二通讯模块将分控中心2的工作状态上传至总控中心3；总控中心3根据分控中心2的工作状态确定该总控中心3的工作状态。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

本地灯控节点1获取连接在其上的照明设施的工作状态(正常、异常)，并通过第一通讯模块将述照明设施的工作状态上传至分控中心2；分控中心2根据照明设施的状态确定该分控中心2的工作状态(正常、异常)，并通过第二通讯模块将分控中心2的工作状态上传至总控中心3；总控中心3根据分控中心2的工作状态确定该总控中心3的工作状态(正常、异常)。本地灯控节点1对照明设施进行控制，分控中心2通过本地灯控节点1对照明设施，进行指导性、导向性的间接控制。总控中心3通过分控中心2、本地灯控节点1对照明设施，进行指导性、导向性的间接控制。

本发明的城市照明景观分级控制系统，基于本地灯控节点1、分控中心2和总控中心3实现三级控制，对城市照明设施实行统一管理。各本地灯控节点1、分控中心2都具有各自独立的控制能力和控制条件，从而有可能对其控制的城市照明设施的管理实施独自的处理；此外，整个控制系统分为若三层，总控中心3对分控中心2、本地灯控节点1的活动，进行指导性、导向性的间接控制；分控中心2对本地灯控节点1的活动，进行指导性、导向性的间接控制。从而实现当某个本地灯控节点1、分控中心2或总控中心3出现故障瘫痪时，不影响整个控制系统的运作。

在一个实施例中，分控中心2通过第一通讯模块接收本地灯控节点1发送的连接在本地灯控节点1上的照明设施的参数；分控中心2根据参数制定本地灯控节点1的多个控制方案，并将多个控制方案发送到本地灯控节点1存储。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

分控中心2根据本地灯控节点1上连接的照明设施的参数(功率、用途等)，制定出不同的控制方案，制定控制方案是可以从节能方面考虑，主要措施为：划分照明设施的开启时间，减少开启照明设施的个数等。制定完控制方案后，可以直接在本地灯控节点1选择执行的方案，也可在分控中心2出选择执行的方案，在分控中心2选择好执行的方案需要经过第一通讯模块发送到本地灯控节点1，由本地灯控节点1执行。

在一个实施例中，分控中心2根据参数制定照明设施的控制方案包括如下操作：

步骤1：获取连接到分控中心2的各个照明设备的各个工作模式及工作模式对应的功率；

步骤2：将各个照明设备按照其功能划分类别，将交通用照明设备作为第一类照明设备，将城市亮化工程作为第二类照明设备；

步骤3：将夜晚的时间按照划分为三个梯度时间，进入夜晚的第一预设时间段作为第一梯度时间，天亮前的第二预设时间段作为第二梯度时间，夜晚的除了第一梯度时间和第二梯度时间的其他时间作为第三梯度时间；

步骤4：将只在第一梯度时间开启第一类照明设备，作为第一控制方案；将只在第一梯度时间和第二梯度时间开启第一类照明设备，作为第二控制方案；将只在第一梯度时间、第二梯度时间和第三梯度时间开启第一类照明设备，作为第三控制方案；将只在第一梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，作为第四控制方案；将只在第一梯度时间和第二梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，作为第五控制方案；将只在第一梯度时间、第二梯度时间和第三梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，作为第六控制方案；将在第一梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，在第二梯度时间开启第一类照明设备，作为第七控制方案；将在第一梯度时间和第二梯度时间开启第一类照明设备和第二类照明设备，在第三梯度时间开启第一类照明设备，作为第八控制方案；

步骤5：根据各个照明设备的各个工作模式及工作模式对应的功率、夜晚的时间长度，计算出第一控制方案、第二控制方案、第三控制方案、第四控制方案、第五控制方案、第六控制方案、第七控制方案和第八控制方案分别对应的能耗区间。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

基于照明开启的时间和照明设备的用途制定出多个控制方案，并根据各个照明设备的各个工作模式及工作模式对应的功率将各个控制方案的能耗区间计算出来，方便工作人员根据能耗选择控制方案；实现对城市照明设备的量化管理。

为实现工作人员根据能耗选择控制方案；实现对城市照明设备的量化管理。在一个实施例中，分控中心2将控制方案及其对应的能耗区间发送到总控中心3；总控中心3获取工作人员选取的控制方案，并经过分控中心2将控制方案转发到本地灯控节点1，本地灯控节点1执行控制方案。

在一个实施例中，当某个分控中心2故障时，由其分控区域周围的分控中心2接管其分控区域内的本地灯控节点1的控制权；

或者，

当某个分控中心2故障时，由总控中心3接管其分控区域内的本地灯控节点1的控制权。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

当某个分控中心2故障的时候，由其他分控中心2或总控中心3接管控制其控制区域内的本地等控制节点的控制。保证本发明的城市照明景观分级控制系统的稳定运行。

在一个实施例中，当某个分控中心2故障时，由其分控区域周围的分控中心2接管其分控区域内的本地灯控节点1的控制权；包括：

比较周围各个分控中心2的剩余控制力，当其中最大的剩余控制力能够负荷发生故障的分控中心2的分控区域内的本地灯控节点1的控制时，由最大的剩余控制力的分控中心2接管发生故障的分控中心2的分控区域内的本地灯控节点1的控制；

或者，

以周围各个分控区域与发生故障的分控区域的交界点和发生故障的分控区域的中心的连线将发生故障的分控区域进行划分得到若干个划分区域，周围各个分控区域的分控中心2分别接管与其分控区域紧邻的划分区域；

或者，

根据周围各个分控中心2的剩余控制力，将发生故障的分控中心2的分控区域内的本地灯控节点1的控制分配给周围各个分控中心2。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

当某个分控中心2故障的时候，由其他分控中心2接管控制其控制区域内的本地等控制节点的控制；保证本发明的城市照明景观分级控制系统的稳定运行。具体实现方式包括：一、当周围的某个分控中心2可以全面接管故障的分控中心2时，由该分控中心2接管故障的分控中心2的控制区域内的本地灯控节点1的控制。二、将故障的分控中心2的控制区域以地域进行划分到周围的分控中心2的控制区域中。三、根据周围各个分控中心2的剩余控制力对故障的分控中心2控制的本地灯控节点1进行分配，分配到周围的各个分控中心2；分配的规则可以是按照各个分控中心2的剩余控制力的比例，或者以将周围各个分控中心2的剩余控制力拉平的原则。

在一个实施例中，如图3所示，本地灯控节点1包括：

电控柜11，其内设置有控制照明设备的控制装置13、控制柜门开启的电子锁14、控制器12和第三通讯模块15；电子锁14、控制装置13和第三通讯模块15分别与控制器12电连接；

摄像装置16，设置在电控柜11的正面上方，与控制器12电连接，用于拍摄电控柜11前画面；

当工作人员需要打开电控柜11时，控制器12通过摄像装置16获取拍摄的画面并将画面通过第三通讯模块15发送到分控中心2；分控中心2提取画面的人脸信息与预先存储的人脸信息进行匹配；匹配成功后，分控中心2向控制器12发送打开电控柜11的命令；控制器12在接收到命令时控制电子锁14打开电控柜11。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

当工作人员需要打开电控柜11时，控制器12通过摄像装置16获取拍摄的画面并将画面通过第三通讯模块15发送到分控中心2；分控中心2提取画面的人脸信息与预先存储的人脸信息进行匹配；匹配成功后，分控中心2向控制器12发送打开电控柜11的命令；控制器12在接收到命令时控制电子锁14打开电控柜11。上述步骤实现了本地灯控节点1的人脸识别后才能打开；实现了本地灯控节点1的维护、检查时人员的确认，提高了本地灯控节点1的安全性。

在一个实施例中，城市照明景观分级控制系统还包括：点检终端4，与分控中心2通讯连接；

如图4所示，点检终端4包括：

音频采集器43，用于采集音频信息；

处理器42，与音频采集器43连接；

第四通讯模块41，分别与处理器42和分控中心2通讯连接；

分控中心2将点检方案发送到本地灯控节点1；在本地灯控节点1执行点检方案；点检终端4通过音频采集器43采集本地灯控节点1执行点检方案时的第一音频信息并将第一音频信息发送到分控中心2；分控中心2将第一音频信息与预先存储的第一标准音频信息进行比对，当比对通过时，本地灯控节点1正常。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

本地灯控节点1包括：电控柜11，其内设置有控制照明设备的控制装置13；控制装置13一般为继电器等，继电器吸合时会发出声音，其他控制开关切换工作状态也会发出声音；当控制装置13异常时，其动作所发出的声音也是不正常的甚至于不发出声音。点检方案主要规定控制器12控制继电器吸合和其他控制开关切换工作状态的时间，当执行点检方案时，各个控制装置13依次发出声音；采用点检终端4采集执行点检方案时的声音(音频信息)，将其与预先存储的标准声音进行比对，当声音异常时说明本地灯控节点1异常；当声音正常时说明本地灯控节点1正常。采用声音作为点检的依据，能够节约工作人员点检的时间，提高工作效率。

在一个实施例中，分控中心2将第一音频信息与预先存储的第一标准音频信息进行比对，当比对不通过时，提取异常发生时间，根据异常发生时间和点检方案确定本地灯控节点1的异常部件。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

通过音频点检的方式，确定出异常(损坏)的部件，由工作人员对异常部件进行更换。

在一个实施例中，分控中心2还用于将根据第一音频信息和点检方案，提取本地灯控节点1各个部件对应的第二音频信息；将第二音频信息与预先存储的第二标准音频信息和部件使用时间表进行比对，获取本地灯控节点1各个部件的使用时间；分控中心2将本地灯控节点1各个部件的使用时间发送到点检终端4，由工作人员将超过使用寿命的部件进行更换。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：

控制装置13随着使用时间的增加，其动作的声音也是改变的；通过建立声音与使用时间的表作为判断控制装置13使用的时间，当采用音频点检时，可以点检出超过使用寿命的部件，由工作人员进行更换；从而保证本地灯控节点1的平稳运行。

在一个实施例中，点检终端4还包括：摄像头，与处理器42连接。在本地灯控节点1运行时，采用点检终端4拍摄电控柜11内图像，并将图像上传至分控中心2；分控中心2将图像与预先存储的标准图像进行比对分析，从而判断本地灯控节点1运行的状态和各个部件有无异常。

在一个实施例中，第一通讯模块、第二通讯模块、第三通讯模块15和第四通讯模块41分别包括以太网网络接口、光纤网络接口、485通讯接口、4g无线网络模块以及wifi无线网络模块中的一种或多种。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。