一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，包括平台层、设备层；所述平台层和所述设备层之间设有NB‑IoT基站；所述平台层设有可与所述NB‑IoT基站通信的NB‑IoT数据采集中间件，以及连接所述NB‑IoT数据采集中间件的云平台；所述设备层设有可与所述NB‑IoT基站通信的NB‑IoT通信单元，以及连接所述NB‑IoT通信单元的路灯控制单元；所述路灯控制单元与其控制的每个路灯的开关电源之间均通信连接。其技术效果是：实现平台层与设备层的分离，具有低延时，实时性，也方便对于路灯的后继维护的跟踪。

A street light cloud control system based on cellular narrowband Internet of things

The invention discloses a street light cloud control system based on the cellular network of narrow band objects, including the platform layer and the equipment layer; the platform layer and the equipment layer are provided with the NB IoT base station; the platform layer has a NB IoT data acquisition intermediate which can communicate with the NB IoT base station, and the connection of the NB IoT data collection. The device layer is provided with a NB IoT communication unit that can communicate with the NB IoT base station, and a street lamp control unit connecting the NB IoT communication unit, and the street lamp control unit is communicated with the switch power of each of the street lamps controlled. Its technical effect is to realize the separation of the platform layer from the device layer, with low delay, real-time performance and convenient tracking for the subsequent maintenance of streetlights.

【技术实现步骤摘要】
一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统
本专利技术涉及一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统。
技术介绍
路灯是安装于灯杆上用于户外照明的灯具，是市政管理的重要内容，确保道路照明的安全可靠运行是关乎安全和民生的重要大事。目前路灯使用过程中存在下列问题：第一，路灯常年需要在大风雨雪风沙等严酷的环境条件下使用，容易损坏而无法发挥照明的作用，或者因为漏电、过载等故障影响公共安全，第二，灯杆容易因为交通事故或者底座下陷而发生倾斜或倾倒。第三，随着科技的进步和社会的发展，对于路灯的节能也提出了很高的要求。第四，目前对于路灯还有组网和集中控制的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，其实现平台层与设备层的分离，具有低延时，实时性，也方便对于路灯的后继维护的跟踪。实现上述目的的一种技术方案是：一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，包括平台层、设备层；所述平台层和所述设备层之间设有NB-IoT基站；所述平台层设有可与所述NB-IoT基站通信的NB-IoT数据采集中间件，以及连接所述NB-IoT数据采集中间件的云平台；所述设备层设有可与所述NB-IoT基站通信的NB-IoT通信单元，以及连接所述NB-IoT通信单元的路灯控制单元；所述路灯控制单元与其控制的每个路灯的开关电源之间均通信连接。进一步的，所述云平台包括与所述NB-IoT数据采集中间件连接的，并联设置的数据云存储器、数据库服务器、业务服务器和Web服务器。再进一步的，所述Web服务器外接电脑工作站或移动智能终端。进一步的，所述设备层包括与所述路灯一一对应的单灯控制模块和NB-IoT通信单元；所述单灯控制模块包括电量检测单元和MCU控制器；所述电量检测单元位于对应路灯的开关电源的火线上，并通信连接所述MCU控制器；所述MCU控制器通信连接对应路灯的开关电源和对应的NB-IoT通信单元；所述MCU控制器还通信连接检测对应路灯的漏电电压的漏电电压检测传感器、检测对应路灯的发光板温度的温度传感器、检测对应路灯的流明强度的光照度传感器、位于对应路灯的接地端的雷击检测单元，以及用于检测对应路灯灯杆的倾斜角度、摆动幅度和摆动频率的加速度传感器。再进一步的，所述电量检测单元还连接对应路灯的开关电源的零线和接地线。再进一步的，所述MCU控制器输出PWM信号，通过所述开关电源，控制对应路灯的开闭，或对对应路灯进行调光。进一步的，所述设备层包括与所述路灯一一对应的单灯数据采集模块，连接各个单灯数据采集模块的集中控制器，以及连接所述集中控制器的NB-IoT通信单元；所述单灯数据采集模块包括电量检测单元和MCU数据采集器；所述电量检测单元位于对应路灯的开关电源的火线上，并通信连接所述MCU数据采集器；所述MCU数据采集器通信连接所述集中控制器；所述MCU数据采集器还通信连接检测对应路灯的漏电电压的漏电电压检测传感器、检测对应路灯的发光板温度的温度传感器、检测对应路灯的流明强度的光照度传感器、位于对应路灯的接地端的雷击检测单元，以及用于检测对应路灯灯杆的倾斜角度、摆动幅度和摆动频率的加速度传感器；所述集中控制器与其控制的各个路灯的开关电源均通信连接。再进一步的，所述电量检测单元还连接对应路灯的开关电源的零线和接地线。再进一步的，所述集中控制器通过向其控制的任意一个路灯的开关电源输出PWM信号，通过所述开关电源，控制该路灯的开闭，或对该路灯进行调光。再进一步的，所述单灯数据采集模块通过对应路灯的开关电源接收直流电，所述集中控制器采用独立的电源。采用了本专利技术的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统的技术方案，包括平台层、设备层；所述平台层和所述设备层之间设有NB-IoT基站；所述平台层设有可与所述NB-IoT基站通信的NB-IoT数据采集中间件，以及连接所述NB-IoT数据采集中间件的云平台；所述设备层设有可与所述NB-IoT基站通信的NB-IoT通信单元，以及连接所述NB-IoT通信单元的路灯控制单元；所述路灯控制单元与其控制的每个路灯的开关电源之间均通过两路连接线通信连接。其技术效果是：实现平台层与设备层的分离，具有低延时，实时性，也方便对于路灯的后继维护的跟踪。附图说明图1为本专利技术的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统的实施例1示意图。图2为本专利技术的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统的实施例1的设备层示意图。图3为本专利技术的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统的实施例2示意图。图4为本专利技术的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统的实施例2的设备层示意图。具体实施方式请参阅图1至图4，本专利技术的专利技术人为了能更好地对本专利技术的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：实施例1请参阅图1，本专利技术的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，包括平台层、设备层，以及位于平台层和设备层之间的NB-IoT基站6。其中设备层包括与路灯9一一对应的单灯控制模块11。每个路灯9上都有一个用于控制其开关，并对其进行调光的开关电源8。平台层包括可通过因特网或电力专网与NB-IoT基站6进行通信的NB-IoT数据采集中间件71，以及连接NB-IoT数据采集中间件71，且并联设置的数据云存储器72、数据库服务器73、业务服务器74和Web服务器75，Web服务器75可与电脑工作站或移动智能终端进行通信。数据云存储器72、数据库服务器73、业务服务器74和Web服务器75组成了云平台7。单灯控制模块11包括电量检测单元2和MCU控制器31。电量检测单元2位于对应路灯9的开关电源8的火线上，并通过两路连接线通信连接MCU控制器31；MCU控制器31通过两路连接线通信连接开关电源8，MCU控制器31同时还通信连接NB-IoT通信单元5。MCU控制器31通过一路连接线通信连接位于对应的路灯9的灯杆上的漏电电压检测传感器41，通过两路连接线通信连接位于对应的路灯9的发光板上的温度传感器42，通过四路连接线通信连接位于对应的路灯9的发光板下方的光照度传感器43，通过两路连接线通信连接位于对应的路灯9接地端的雷击检测单元44。同时MCU控制器31与分布在对应的路灯9的灯杆上的加速度传感器45通信连接。其中漏电电压检测传感器41通过对对应的路灯9灯杆的漏电电压进行检测，为监测对应的路灯9的漏电情况提供数据支持。温度传感器42通过对对应的路灯9发光板表面温度进行检测，为监测对应的路灯9的过载状况提供数据支持。光照度传感器43通过对对应的路灯9流明强度进行检测，为监测对应的路灯9的老化状况，预测对应的路灯9的剩余寿命提供数据支持，也为MCU控制器31进行对应路灯9的调光提供数据支持。雷击检测单元44通过对对应的路灯9接地端电压进行检测，为判断对应的路灯9的雷击损坏状况提供数据支持。加速度传感器45用于通过对对应的路灯9灯杆的倾斜角度、摆动幅度和摆动频率进行检测，为及时进行对应的路灯9灯杆的倾倒预警提供依据。电量检测单元2通过开关电源8检测对应的路灯9的电压、电流、实时功率、实时功率因数，并对对应的路灯9的用电量进行计量。MCU控制器31通过两路连接线通信连接开关电源8。漏电电压检测传感器41、温度传感器42、光照度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，包括平台层、设备层；其特征在于：所述平台层和所述设备层之间设有NB‑IoT基站；所述平台层设有可与所述NB‑IoT基站通信的NB‑IoT数据采集中间件，以及连接所述NB‑IoT数据采集中间件的云平台；所述设备层设有可与所述NB‑IoT基站通信的NB‑IoT通信单元，以及连接所述NB‑IoT通信单元的路灯控制单元；所述路灯控制单元与其控制的每个路灯的开关电源之间均通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，包括平台层、设备层；其特征在于：所述平台层和所述设备层之间设有NB-IoT基站；所述平台层设有可与所述NB-IoT基站通信的NB-IoT数据采集中间件，以及连接所述NB-IoT数据采集中间件的云平台；所述设备层设有可与所述NB-IoT基站通信的NB-IoT通信单元，以及连接所述NB-IoT通信单元的路灯控制单元；所述路灯控制单元与其控制的每个路灯的开关电源之间均通信连接。2.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，其特征在于：所述云平台包括与所述NB-IoT数据采集中间件连接的，并联设置的数据云存储器、数据库服务器、业务服务器和Web服务器。3.根据权利要求2所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，其特征在于：所述Web服务器外接电脑工作站或移动智能终端。4.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，其特征在于：所述设备层包括与所述路灯一一对应的单灯控制模块和NB-IoT通信单元；所述单灯控制模块包括电量检测单元和MCU控制器；所述电量检测单元位于对应路灯的开关电源的火线上，并通信连接所述MCU控制器；所述MCU控制器通信连接对应路灯的开关电源和对应的NB-IoT通信单元；所述MCU控制器还通信连接检测对应路灯的漏电电压的漏电电压检测传感器、检测对应路灯的发光板温度的温度传感器、检测对应路灯的流明强度的光照度传感器、位于对应路灯的接地端的雷击检测单元，以及用于检测对应路灯灯杆的倾斜角度、摆动幅度和摆动频率的加速度传感器。5.根据权利要求4所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的路灯云控制系统，其特征在于：所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，
申请(专利权)人：上海易壳照明股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31