智慧城市照明控制系统和控制方法与流程

1.本发明涉及一种控制系统和控制方法，具体涉及一种智慧城市照明控制系统和控制方法，属于信息技术领域。


背景技术：

2.随着社会经济的不断发展，城市规模不断壮大，路灯作为城市照明的公共基础设施，不但是城市建设的重要组成部分而且与人们的日常生活密不可分，在城市的社会治安、交通安全和市容市貌中扮演着不可估量的角色。与此同时，路灯管理和控制水平的先进与否，直接反应着城市现代化文明程度的高低。随着无线通信技术的发展，建设一套高自动化程度、高可靠运行的路灯监控系统已经成为建设现代化大都市的一个重要标志。
3.而物联网技术目前也得到了越来越广泛的应用，由于其高效和便捷的性质，也越来越受用户的青睐。
4.如何将物联技术应用到智慧城市照明系统中，是目前需要解决的一个重要问题。
5.申请人于2020.11.23申请的实用新型专利2020227139536具体介绍了一种组合式智慧路灯，并具体介绍了路灯的结构组成，包括底座和设置在底座上的功能装置；所述功能装置包括充电装置、信息展示装置、集成功能装置和照明及信息交互装置，所述功能装置两两连接，两两连接的功能装置之间均设置有连接装置进行活动连接，所述每个功能装置上均设置有用于完成智慧路灯职能工作的功能部件。
6.在上述智慧路灯的系统中，与物联网技术结合，智慧路灯设备如何接入物联网，如何实现数据传输、以及与云端的协同和设备管理能力，则需要本领域技术人员设计一套成本低、可靠性强的智能控制系统和控制方法。


技术实现要素：

7.本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种智慧城市照明控制系统和控制方法。
8.为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：智慧城市照明控制系统，包括用于为目标功能件提供支撑的灯杆载体、设置在灯杆载体上的目标功能件和基于物联网的控制系统，所述的控制系统则包括远程控制平台和与远程控制平台基于mqtt通信协议实现信息交互的物联网网关，而所述的物联网网关则与所述的目标功能件连通。
9.进一步，上述的控制平台包括mqtt通信单元、信息处理单元和控制单元， 而所述的物联网网关对应设置有mqtt通讯单元和信息处理单元。
10.而上述的目标功能件包括照明装置、电源组件、信息采集装置、信息展示装置和人机交互装置。
11.其中，信息采集装置包括环境信息传感器、摄像头、光照度检测传感器、电流和电压检测传感器和接触和/或非接触式读卡器。电源组件包括相互连通的太阳能电池板、储能
电池和供电电路，且所述的太阳能电池板和储能电池之间还设置有防逆流装置，且所述的供电电路和用电的目标功能件之间还设置有滤波和稳压装置。所述的信息展示装置为扬声器、显示屏、报警灯中的至少一种。而所述的人机交互装置为触摸屏式输入端或数据键盘式输入端。
12.更近一步，本发明还公开了一种基于上述的智慧城市照明控制系统的控制方法，步骤为：信息采集装置实时检测目标功能件的数据信息，并传输到物联网网关，物联网网关通过信息处理单元对数据信息进行处理后，通过mqtt通讯单元将处理后数据信息传输到控制平台，所述的控制平台通过mqtt通讯单元接收处理后数据信息，并通过信息处理单元与预先设定的阈值进行比较，如在阈值范围内，则目标功能件正常运行，如在阈值范围外，则控制平台通过物联网网关向对应的目标功能件下发停止运行和/或修复指令，目标功能件执行相应指令。
13.此外，为了实现及时的展示和播报等，本控制方法还包括控制平台向信息展示装置下发数据信息和/或指令的步骤。而为了便于用户及时查看智能路灯的状态，可以进行及时的处理或控制，还包括控制平台与用户端连通且进行数据信息交互的步骤。
14.本发明的有益之处在于：本发明所述控制系统以及控制方法，通过在智慧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。本发明通过云端控制，不但有效节约了路灯的能耗、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。
附图说明
15.图1是本发明所述的智能路灯的结构示意图；图2是本发明所述的智慧城市照明控制系统的结构示意图。
具体实施方式
16.以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
17.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.图1是本发明所述的智能路灯的结构示意图。
19.如图1所示：智慧路灯，包括用于为目标功能件提供支撑的灯杆载体2、设置在灯杆载体2上的目标功能件和基于物联网的控制系统。其中，目标功能件包括照明装置、电源组件、信息采集装置、信息展示装置和人机交互装置。
20.在本实施例中，照明装置为照明灯1，信息展示装置有扬声器6、显示屏5、报警灯13。设置在灯杆载体2上的信息采集装置包括环境信息传感器11、摄像头3、光照度检测传感
器、电流和电压检测传感器（内置）和非接触式读卡器9。环境信息采集装置、摄像头、光照度检测传感器分别设置在灯杆载体2上。 人机交互装置则有触摸屏式输入端8（当然也可以为键盘式输入端），在灯杆载体2的下端还设置了充电接口12（此充电接口可以为电动车、汽车、手机等设备提供充电的端口），还有usb接口10。而针对电源组件，则具体包括太阳能电池板2、风力发电装置4、储能电池（内置）和供电电路（内置），且太阳能电池板2和风力发电装置4均和储能电池连通，且连通线路中还设置有防逆流装置，且所供电电路和用电的目标功能件之间还设置有滤波和稳压装置。
21.而为了向上述装置中引入物联技术，则如图2所示：实施例1中展示的智慧城市照明控制系统包括目标功能件和基于物联网的控制系统，具体为：控制系统则包括远程控制平台和与远程控制平台基于mqtt通信协议实现信息交互的物联网网关，而物联网网关则与目标功能件连通。控制平台中具体包括mqtt通信单元、信息处理单元和控制单元， 而物联网网关则对应设置有mqtt通讯单元和信息处理单元。
22.利用上述控制系统具体的控制方法为：信息采集装置实时检测目标功能件的数据信息，并传输到物联网网关，物联网网关通过信息处理单元对数据信息进行处理后，通过mqtt通讯单元将处理后数据信息传输到控制平台，控制平台通过mqtt通讯单元接收处理后数据信息，并通过信息处理单元与预先设定的阈值进行比较，如在阈值范围内，则目标功能件正常运行，如在阈值范围外，则控制平台通过物联网网关向对应的目标功能件下发停止运行和/或修复指令，目标功能件执行相应指令。同时向信息展示装置下发数据信息和/或指令的步骤，如扬声器6发出警报声音、显示屏5显示异常数据、报警灯13闪烁等。而为了便于用户及时查看智能路灯的状态，可以进行及时的处理或控制，还将上述异常信息同步发送到用户端。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
25.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。