一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了基于物联网的路灯智慧节能控制系统和方法。系统包括多个单盏路灯单元、路段物联网主控单元和监控中心。方法包括步骤：S1，通过采集环境照度和/或路灯电量数据；S2，根据环境照度和/或路灯电量数据控制路灯照明亮度或开关时间。本发明专利技术通过物联网技术，将路灯数据采集、电量计量、节电调节、控制集成在一起，实现了对每个路灯的单独控制和对所有路灯的远程节能监控，实现了节能控制、能耗管理、分析统计、维护、巡检的智慧化，对于提高能源利用效率，缓解能源紧张状况具有重要意义。本发明专利技术可广泛应用于各种路灯节能监控系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统和方法
本专利技术涉及智能能源系统领域，尤其涉及一种路灯智慧节能控制系统，本专利技术还涉及一种路灯智慧节能控制方法。
技术介绍
ZigBee:是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。 SPI:Serial Peripheral Interface,串行外设接口。SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。 随着物联网技术的发展，国家对智慧城市的建设要求也更加具体，作为智慧城市建设的子系统智慧能源来说，做好路灯的节能智慧化控制和管理是智慧能源的具体的应用。 目前，全国大部分城市的路灯照明控制和管理仍采用传统的模式，道路路灯和城市夜景亮化的开关由每台箱变或配电柜独立时钟控制，无法做到精确的统一性节能控制和管理，除了部分实现了路灯变压器的监测外，对单盏路灯的耗能数据、照明节能和智能节能还无法做到，不便于对城市道路各路段照明用能进行分类、分项统计、管理和控制，也无法做到城市路灯节能的智慧化管理和控制。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种可实现统一性节能控制和管理的路灯智慧节能控制系统。 为了解决上述技术问题，本专利技术的另一个目的是提供一种可实现统一性节能控制和管理的路灯智慧节能控制方法。 本专利技术所采用的技术方案是:一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统，其包括多个单盏路灯单元、路段物联网主控单元和监控中心，所述多个单盏路灯单元均与路段物联网主控单元连接，所述路段物联网主控单元与监控中心连接；所述单盏路灯单元包括微处理器，所述微处理器的输入端分别连接有照度传感器和电量计量电路，所述微处理器的输出端依次连接有节能控制电路和路灯，所述电量计量电路的输入端与路灯的输出端连接，所述微处理器还连接有路灯通信电路，所述路灯通信电路与路段物联网主控单元连接。 优选的，所述路灯通信电路为路灯Zigbee无线通信电路。 优选的，所述路段主控单元包括主控芯片，所述主控芯片连接有用于与路灯通信电路连接的路段第一通信电路和用于与监控中心连接的路段第二通信电路。 优选的，所述路段第一通信电路为路段Zigbee无线通信电路，所述路段第二通信电路为GPRS/GSM通信电路。 优选的，其还包括控制终端，所述控制终端与监控中心连接。 优选的，所述路灯为LED路灯或高压钠灯。 一种基于物联网的路灯智慧节能控制方法，其用于一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统上，其包括步骤:S1，通过采集环境照度和/或路灯电量数据；S2，根据环境照度和/或路灯电量数据控制路灯照明亮度或开关时间。 优选的，所述步骤SI具体为:通过单盏路灯单元中的照度传感器和/或电量计量电路采集环境照度和/或电量数据。 优选的，所述步骤S2具体包括子步骤:S21，通过路段主控单元将环境照度和/或路灯电量数据传送到监控中心；S22，监控中心根据环境照度和/或路灯电量数据通过路段主控单元控制路灯照明亮度或开关时间。 本专利技术的有益效果是:本专利技术一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统通过物联网技术，将路灯数据采集、电量计量、节电调节、控制集成在一起，实现了对每个路灯的单独控制和对所有路灯的远程节能监控，实现了“分时”、“分路段”、“分情景”的合理光源分布，实现了节能控制、能耗管理、分析统计、维护、巡检的智慧化；通过各种节能手段的综合运用，实现了路灯精确管理，可实现30%-60%以上的路灯节能效果，对于提高能源利用效率，缓解能源紧张状况具有重要意义。 另外，本专利技术通过Zigbee协议实现单盏路灯单元与路段主控单元的连接，使得组网简单、灵活，而且具有功耗低和成本低的优点。 本专利技术可广泛应用于各种路灯节能监控系统。 本专利技术的另一个有益效果是:本专利技术一种基于物联网的路灯智慧节能控制方法通过物联网技术，将路灯数据采集、电量计量、节电调节、控制集成在一起，实现了对每个路灯的单独控制和对所有路灯的远程节能监控，实现了“分时”、“分路段”、“分情景”的合理光源分布，实现了节能控制、能耗管理、分析统计、维护、巡检的智慧化；通过各种节能手段的综合运用，实现了路灯精确管理，可实现30%-60%以上的路灯节能效果，对于提高能源利用效率，缓解能源紧张状况具有重要意义。 本专利技术可广泛应用于各种路灯节能监控系统。 【附图说明】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步说明:图1是本专利技术基于物联网的路灯智慧节能控制系统一种实施例的系统结构示意图；图2是单盏路灯单元一种实施例的内部电路结构示意图；图3是路段主控单元一种实施例的内部电路结构示意图。 【具体实施方式】 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 如图1和图2所示，一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统，其包括多个单盏路灯单元、路段物联网主控单元和监控中心，所述多个单盏路灯单元均与路段物联网主控单元连接，所述路段物联网主控单元与监控中心连接；所述单盏路灯单元包括微处理器，所述微处理器的输入端分别连接有照度传感器和电量计量电路，所述微处理器的输出端依次连接有节能控制电路和路灯，所述电量计量电路的输入端与路灯的输出端连接，所述微处理器还连接有路灯通信电路，所述路灯通信电路与路段物联网主控单元连接。其还包括控制终端，所述控制终端与监控中心连接。控制终端可以是手机、个人电脑或平板电脑等。 其中，单盏路灯单元为物联网路灯智慧节能控制系统的执行层，它负责单盏路灯节能控制的执行，其还包括电源电路和复位电路，电源电路和复位电路分别为微处理器提供工作电源信号和复位信号，保证微处理器能正常工作的基本保证。 照度传感器用于检测环境照度，它可以实时检测环境的照度值，微处理器可以根据照度传感器检测实际环境照度值，调节路灯的输出功率。如当实际环境照度值大于设定要求的照度值时，微处理器输出路灯功率调节信号给节能控制电路，从而调节路灯的输出功率，起到节能功效。 电量计量电路为路灯统计定时(如每小时)消耗的电量，将定时计量出的电量数据存入微处理器的内存中。当监控中心或控制终端需要了解单盏灯的消耗电能时，通过网络通信层反馈给监控中心/控制终端，实现电量的远程监控和管理。 节能控制电路用于根据微处理器的指令，调节路灯的输出功率。 单盏路灯单元还包括用于控制路灯开关的开关控制电路，微处理器输出的开通或关断路灯信号给开关控制电路，以控制路灯点亮或关灯。也可使用控制终端远程控制路灯的点売或关灯。 优选的,所述路灯通信电路为路灯Zigbee无线通信电路。其中路灯ZigBee无线通信电路内嵌在每一盏路灯的单盏路灯单元上，微处理器的串口将自己的发送端和接收端分别与路灯ZigBee无线通信电路的信号接收端和发送端相连，构成内部SPI通信。 如图3所示，所述路段主控单元包括主控芯片，所述主控芯片连接有用于与路灯通信电路连接的路段第一通信电路和用于与监控中心连接的路段第二通信电路。 优选的，所述路段第一通信电路为路段Zigbee无线通信电路，所述路段第二通信电路为GPRS/GSM通信电路。 本实施例中，路段主控单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统，其特征在于，其包括多个单盏路灯单元、路段物联网主控单元和监控中心，所述多个单盏路灯单元均与路段物联网主控单元连接，所述路段物联网主控单元与监控中心连接；所述单盏路灯单元包括微处理器，所述微处理器的输入端分别连接有照度传感器和电量计量电路，所述微处理器的输出端依次连接有节能控制电路和路灯，所述电量计量电路的输入端与路灯的输出端连接，所述微处理器还连接有路灯通信电路，所述路灯通信电路与路段物联网主控单元连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统，其特征在于，其包括多个单盏路灯单元、路段物联网主控单元和监控中心，所述多个单盏路灯单元均与路段物联网主控单元连接，所述路段物联网主控单元与监控中心连接；所述单盏路灯单元包括微处理器，所述微处理器的输入端分别连接有照度传感器和电量计量电路，所述微处理器的输出端依次连接有节能控制电路和路灯，所述电量计量电路的输入端与路灯的输出端连接，所述微处理器还连接有路灯通信电路，所述路灯通信电路与路段物联网主控单元连接。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统，其特征在于，所述路灯通信电路为路灯Zigbee无线通信电路。3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统，其特征在于，所述路段主控单元包括主控芯片，所述主控芯片连接有用于与路灯通信电路连接的路段第一通信电路和用于与监控中心连接的路段第二通信电路。4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的路灯智慧节能控制系统，其特征在于，所述路段第一通信电路为路段Zigbee无线通信电路，所述路段第二通信电路为GPRS/GSM通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐水平，马锡裕，
申请(专利权)人：深圳市索佳能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44