一种基于物联网的园林灯节能控制系统的制作方法

本发明涉及园林灯管控，具体是一种基于物联网的园林灯节能控制系统。

背景技术：

1、园林灯是一种用于照亮园林景观的灯具，常常用于园林道路照明、景观照明等，其可以通过特定的造型和布局，为游客指示方向和引导游览路线，帮助游客更好地了解园林的结构和布局，并在夜晚或低能见度情况下提供足够的光线，使游客能够安全地在园林中行走、游玩和观赏；

2、在对园林监管区域的园林灯进行控制时，传统的园林灯控制系统大多依赖人工操作，无法实时根据环境状况自动且合理调整园林灯的照明状态，不仅影响了照明质量，还造成了不必要的能源浪费，且难以将园林灯的调控执行状况进行准确评估并判断灯体异常性，不利于保证园林灯的安全稳定运行，难以有效降低能耗；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的园林灯节能控制系统，解决了现有技术无法实时根据环境状况自动且合理调整园林灯的照明状态，且难以将园林灯的调控执行状况进行准确评估并判断灯体异常性，不利于保证园林灯的安全稳定运行，难以有效降低能耗的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于物联网的园林灯节能控制系统，包括物联网平台、环境监测模块、发光策略生成模块、区域联动控制模块以及执行监控评估模块；物联网平台获取到所需监管的园林区域并将其标记为联动区域，采集到联动区域中的所有园林灯，将对应园林灯标记为i，且i为大于1的自然数；环境监测模块对园林灯i的所属环境进行监测，采集到园林灯i所属环境的环境信息并将其经物联网平台发送至发光策略生成模块；

4、发光策略生成模块基于园林灯i所属环境的环境信息进行环影决策分析，据此以生成园林灯i的发光策略，且将园林灯i的发光策略经物联网平台发送至区域联动控制模块，区域联动控制模块基于发光策略生成相应调节指令，基于调节指令使园林灯i的发光亮度和发光色调进行适应性调节；在对园林灯i进行适应性调节时，执行监控评估模块将调节过程进行监控评估分析，以判断其调节过程的执行精准性，且通过分析以生成灯体合格信号或灯体不合格信号，且将灯体合格信号或灯体不合格信号以及对应园林灯i发送至物联网平台。

5、进一步的，环影决策分析的具体分析过程如下：

6、获取到园林灯i所属环境信息中的外界光线亮度值，将外界光线亮度值与预设光线下限值进行数值比较，若外界光线亮度值超过预设光线下限值，则判断外界光线亮度高且不需打开园林灯i；若外界光线亮度值未超过预设光线下限值，则将预设光线下限值减去外界光线亮度值以得到光线补偿值；

7、事先设定若干组预设光线补偿值范围，每组预设光线补偿值范围分别对应一组灯体照明亮度值；将园林灯i的光线补偿值与所有预设光线补偿值范围进行逐一比较，据此以确定与其相对应的灯体照明亮度值，并将所确定的灯体照明亮度值标记为亮度调节决策值。

8、进一步的，在确定亮度调节决策值后，获取到园林灯i所属环境信息中的环境温度值、环境湿度值和环境风速值，将环境温值、环境湿度值和环境风速值进行数值计算得到冷暖检测值；将冷暖检测值与预设冷暖检测阈值进行数值比较，若冷暖检测值超过预设冷暖检测阈值，则判断园林灯i的适宜发光色调为冷色调，若冷暖检测值未超过预设冷暖检测阈值，则判断园林灯i的适宜发光色调为暖色调；

9、在确定园林灯i的发光色调时，将冷暖检测值与预设冷暖检测阈值进行差值计算以得到冷暖差异值；在发光色调为冷色调时，事先设定若干组预设冷暖差异范围，每组预设冷暖差异范围分别对应一组发光色温值，将冷暖差异值与所有预设冷暖差异范围进行逐一比较，据此以确定冷色调的发光色温值，并将所确定的发光色温值标记为色温调节决策值；同理，在发光色调为暖色调时，依此方式确定色温调节决策值；且将园林灯i的亮度调节决策值和色温调节决策值进行整合并生成发光策略。

10、进一步的，监控评估分析的具体分析过程如下：

11、采集到园林灯i接收到相应调节指令的时刻并将其标记为操控初端时刻，以及采集到园林灯i完成调节的时刻并将其标记为操控末端时刻，将操控末端时刻减去操控初端时刻以得到初末间隔时长；以及在完成调节时采集到园林灯i的实际亮度数据和实际色温数据，将实际亮度数据与相应的亮度调节决策值进行差值计算并取绝对值以得到调亮偏差值，将实际色温数据与相应的色温调节决策值进行差值计算并取绝对值以得到调温偏差值；

12、将初末间隔时长、调亮偏差值和调温偏差值进行数值计算得到灯体执行系数，将灯体执行系数与预设灯体执行系数阈值进行数值比较，若灯体执行系数超过预设灯体执行系数阈值，则生成照明调判符号zp-1；若灯体执行系数未超过预设灯体执行系数阈值，则生成照明调判符号zp-2；以及通过园林灯调节统计分析判断其异常状况，据此以生成灯体不合格信号或灯体合格信号。

13、进一步的，园林灯调节统计分析的具体分析过程如下：

14、采集到单位时间内园林灯i生成照明调判符号zp-1和次数和生成照明调判符号zp-2的次数，并将其分别标记为劣调频率和优调频率，将劣调频率与优调频率进行比值计算得到劣调比例值；

15、以及通过照明能耗检测分析获取到园林灯i的能耗数表值和能耗偏摆值，将劣调频率、劣调比例值、能耗段测值和能耗偏摆值进行数值计算得到灯体统计系数；将灯体统计系数与预设灯体统计系数阈值进行数值比较，若灯体统计系数超过预设灯体统计系数阈值，则生成园林灯i的灯体不合格信号，若灯体统计系数未超过预设灯体统计系数阈值，则生成园林灯i的灯体合格信号。

16、进一步的，照明能耗检测分析的具体分析过程如下：

17、在单位时间内设定若干个检测时段，采集到对应检测时段园林灯i的实际照明工作时长、平均运行功率和运行耗电量，将实际照明工作时长与平均运行功率相乘并将乘积结果标记为运耗标定值，将运行耗电量与运耗标定值进行比值计算得到能耗段测值；

18、将能耗段测值与预设能耗段测阈值进行数值比较，若能耗段测值超过预设能耗段测阈值，则判断对应检测时段园林灯i能耗异常，将处于能耗异常的检测时段数量标记为能耗数表值；以及将所有检测时段的能耗段测值进行方差计算，且将方差计算结果标记为能耗偏摆值。

19、进一步的，物联网平台与园林灯追溯诊断模块通信连接，物联网平台将灯体不合格信号以及对应园林灯i发送至园林灯追溯诊断模块；园林灯诊断追溯模块接收到灯体不合格信号时，将对应园林灯i进行追溯诊断分析，据此以判断其生命状态，并生成淘汰替换信号或检修信号，且将园林灯i的淘汰替换信号或检修信号经物联网平台发送至相应管理人员的智能终端。

20、进一步的，追溯诊断分析的具体分析过程如下：

21、采集到园林灯i的开关频率以及故障检修频率，将开关频率和故障检修频率与预设开关频率阈值和预设故障检修频率阈值分别进行数值比较，若开关频率和故障检修频率超过对应预设阈值，则生成园林灯i的淘汰替换信号；

22、若开关频率和故障检修频率均未超过对应预设阈值，则采集到园林灯i在历史运行过程中处于高温照明状态的时长和高功率照明状态的时长并将其分别标记为高温照明时长和高功照明时长，将园林灯i的开关频率、故障检修频率、高温照明时长和高功照明时长进行归一化计算得到追溯诊断值；将追溯诊断值与预设追溯诊断阈值进行数值比较，若追溯诊断值超过预设追溯诊断阈值，则生成园林灯i的淘汰替换信号，若追溯诊断值未超过预设追溯诊断阈值，则生成园林灯i的检修信号。

23、进一步的，高温照明状态和高功率照明状态的分析判断过程如下：

24、在园林灯i的照明运行过程中，采集到园林灯i上若干个位置处的温度，且将采集的所有温度进行求和计算并取均值以得到照温检测值，将照温检测值与预设照温检测阈值进行数值比较，若照温检测值超过预设照温检测阈值，则判断园林灯i对应时刻处于高温照明状态；以及采集到园林灯i的实时运行功率，将实时运行功率与预设实时运行功率阈值进行数值比较，若实时运行功率超过预设实时运行功率阈值，则判断园林灯i处于高功率照明状态。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、本发明中，通过环境监测模块对园林灯的所属环境进行监测，采集到园林灯所属环境的环境信息并将其经物联网平台发送至发光策略生成模块，通过发光策略生成模块基于园林灯所属环境的环境信息进行环影决策分析，据此以生成园林灯的发光策略，区域联动控制模块基于发光策略生成相应调节指令，基于调节指令使园林灯的发光亮度和发光色调进行适应性调节，不仅能够有效提升照明质量，还有利于减少不必要的能源浪费，从而降低能耗并实现园林灯的节能控制；

27、2、本发明中，通过执行监控评估模块将调节过程进行监控评估分析，以判断其调节过程的执行精准性，并通过分析以生成灯体合格信号或灯体不合格信号，不仅实现对园林灯调控执行状况的准确评估，还能够精准判断园林灯的灯体异常状况，保证园林灯的安全稳定运行，有效降低能耗，以及通过园林灯诊断追溯模块将灯体不合格信号所对应的园林灯进行追溯诊断分析，据此以判断其生命状态并生成淘汰替换信号或检修信号，以便管理人员进行针对性的处理，进一步保证联动区域中所有园林灯的安全稳定运行。