一种路灯窄带物联网控制系统及使用方法技术方案

本发明专利技术涉及一种路灯窄带物联网控制系统及使用方法，包括灯控箱、照度窄带物联网监测系统、控制系统、路灯供电电源窄带物联网控制单元；灯控箱设置在每个路灯底柱内，照度窄带物联网监测系统间隔设置在路灯底柱内，控制系统与灯控箱、照度窄带物联网监测系统相通讯；路灯供电电源窄带物联网控制单元为若干路灯供电；路灯供电电源窄带物联网控制单元通过NB‑IoT窄带物联网接收单元接收远程控制，为路灯供电，由照度窄带物联网监测系统的照度传感器检测环境的亮度，根据该亮度确定路灯的开启方式。优点是：采用NB‑IoT窄带物联网无线监测照度，根据照度确定路灯开关时间，这本身即可实现智能化，又达到节能的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种路灯窄带物联网控制系统及使用方法
本专利技术属于路灯控制领域，尤其涉及一种路灯窄带物联网控制系统及使用方法。
技术介绍
随着社会能源消耗逐渐增多，能源危机越来越严重，在当前的社会背景下，加强节能理念的应用己经成为社会发展的一个必然趋势。在能源消耗中，电能消耗占很大一部分，城市照明系统是市政工程建设的重要部分，城市照明系统范围不断扩大，导致能耗问题越来越严重。在新时期加强城市照明系统的节能设计，是一个亟待解决的问题。传统的照明系统中采用的照明灯具具有较高的能耗，LED路灯是一种节能产品，通过对传统的城市照明系统进行LED路灯改造，可以实现节能目的。但是目前，大部分城市特别是中小城市的路灯系统自动化管理水平还不高，采用的“全夜灯恒照度”的照明方式虽然能够满足夜间照明的需求，但是造成了电力资源的极大浪费。路灯的作用是在光照强度不足时，为行人及行车提供足够的光照。现在的路灯控制系统多采用的是人工定时开关的控制方式，即在某一个时间段如晚六点到早上六点之间路灯处于全开状态，其他时间路灯全关，这显然是不合理的。当突然遇到天气不好需要路灯补充照明的时候，上述控制方式不能达到系统的要求。因此，通过照度传感器采集到的光强，以控制灯的亮、灭，可以显著降低功耗。同时，还可以根据时间段的行人及行车提供足够的光照。目前，改变光照方法有很多：如采用PWM方式调节每个灯的亮度，这对于新建路灯线路是可以使用，但是成本高是一个值得考虑的问题。因为，PWM调控时，采用有线网络其线路复杂，且较贵；采用有无线网络路，其线路少，但是一般无线网络路，传输距离受限制；采用移动互联网，如GPRS/LTE，其硬件成本高，月租费也高。近期，窄带物联网技术成熟，其具有很多优点，如低成本、低功率、接入简单、即插即用、易于与现有终端兼容、能提高网络覆盖率等，是用于路灯系统调光、节能的理想方法。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种路灯窄带物联网控制系统及使用方法，对路灯的开关进行控制，在满足照明需求的同时实现路灯节能的目的。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种路灯窄带物联网控制系统，包括灯控箱、照度窄带物联网监测系统、控制系统、路灯供电电源窄带物联网控制单元；灯控箱设置在每个路灯底柱内，照度窄带物联网监测系统间隔设置在路灯底柱内，控制系统与灯控箱、照度窄带物联网监测系统相通讯；路灯供电电源窄带物联网控制单元与灯控箱相连接，路灯供电电源窄带物联网控制单元为若干路灯供电；照度窄带物联网监测系统包括NB-IoT照度监测控制器、照度传感器、时间单元、NB-IoT窄带物联网发送单元，照度传感器固定在灯杆上，NB-IoT照度监测控制器与照度传感器相通讯，NB-IoT照度监测控制器与时间单元、NB-IoT窄带物联网发送单元相连接，NB-IoT窄带物联网发送单元连接有天线；控制系统通过灯控箱控制相应路灯的开和关，控制系统包括NB-IoT路灯系统控制器、LCD显示屏、NB-IoT窄带物联网收发单元、时间单元、RS-485接口，NB-IoT路灯系统控制器与LCD显示屏、NB-IoT窄带物联网收发单元、时间单元、RS-485接口相连接，NB-IoT窄带物联网收发单元连接有天线；路灯供电电源窄带物联网控制单元包括NB-IoT路灯供电电源控制器、NB-IoT窄带物联网接收单元、路灯电源切换单元、时间单元，NB-IoT路灯供电电源控制器与NB-IoT窄带物联网接收单元、路灯电源切换单元、时间单元相连接，NB-IoT窄带物联网接收单元连接有天线，路灯电源切换单元与空气开关相连接。所述的灯控箱内设有开关电源、路灯窄带物联网控制器、固态继电器，路灯窄带物联网控制器通过接线端子与开关电源相连，路灯窄带物联网控制器与固态继电器相连接，固态继电器与路灯发光部相连接，开关电源连接有空气开关，开关电源将外部电源转换为DC5V和AC220V电源，DC5V电源经接线端子与路灯窄带物联网控制器相连接，AC220V电源经固态继电器与路灯发光部相连。所述的路灯窄带物联网控制器包括NB-IoT路灯杆控制器、NB-IoT窄带物联网接收单元、固态锁存驱动单元、时间单元，NB-IoT路灯杆控制器与NB-IoT窄带物联网接收单元、固态锁存驱动单元、时间单元相连接，NB-IoT窄带物联网接收单元与天线相连接。一种路灯窄带物联网控制系统的使用方法，包括以下步骤：1)路灯供电电源窄带物联网控制单元通过NB-IoT窄带物联网接收单元接收远程控制，为若干路灯供电，当需要照明时，路灯供电电源窄带物联网控制单元控制电源为打开状态，然后由灯控箱控制相应的路灯开启；2)按时开关路灯，由灯控箱按照设定的时间开启路灯或关闭路灯；关闭路灯后路灯供电电源窄带物联网控制单元控制电源为关闭状态，直到按照设定时间重新开启；由照度窄带物联网监测系统的照度传感器检测环境的亮度，根据该亮度确定路灯的开启方式；照度传感器将检测信号发送到NB-IoT照度监测控制器，由NB-IoT照度监测控制器通过NB-IoT窄带物联网发送单元发送到灯控箱的路灯窄带物联网控制器，再控制相应的路灯发光部开启或关闭：若照度高于预设的照度值，则间隔的关闭路灯；若照度低于预设的照度值，则间隔的开启路灯，直到照度值在预设的范围内。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用NB-IoT一种新型蜂窝式窄带物联网无线接入新技术，以解决覆盖增强、支持巨量低速率设备接入、低时延敏感、超低设备成本、低功耗和网络架构优化等特点。使路灯管理实现智能化，又达到节能的目的；2、本专利技术采用NB-IoT窄带物联网无线监测照度，根据照度确定路灯点亮和关闭时间，这本身即可实现智能化，又达到节能的目的有效措施之一；3、本专利技术采用NB-IoT窄带物联网无线接入路灯管理技术，只是再原路灯供电接线盒中串入路灯窄带物联网控制器，不改变路灯原状态，即可实现路灯远程管理。可按路灯照度分段时间，设置路灯窄带物联网控制器，如隔一灯杆装上路灯窄带物联网控制器，或隔两个以上灯杆安装路灯窄带物联网控制器，又可在主控路灯窄带物联网控制器调控下选择调控方式，路灯管理十分灵活，即满足照度要求，又可显著节能；4、本专利技术采用NB-IoT窄带物联网无线接入路灯管理技术，是因为NB-IoT窄带物联网与现有的3G/4G是共用一个移动通讯基站，即路灯线路上都有手机信号，当然也一定有NB-IoT窄带物联网信号。所以，采用NB-IoT窄带物联网无线接入路灯管理技术，是一种目前最理想的物联网路灯管理方法。附图说明图1是路灯的结构示意图一。图2是路灯的结构示意图二。图3是图2的A部放大图。图4是灯控箱的原理图。图5是路灯窄带物联网控制器的原理图。图6是照度窄带物联网监测系统的原理图。图7是路灯窄带物联网控制系统原理图。图8是控制系统原理图。图9是路灯间隔照明示意图。图10是路灯间隔两个照明示意图。图11是路灯供电电源窄带物联网控制单元原理图。图12是路灯窄带物联网控制系统自动操作流程图。图中：1-底座2-底柱3-控制箱门4-灯控箱5-灯杆6-顶盘7-装饰架8-照明部9-灯架12-照度传感器13-密封胶圈14-照度窄带物联网监测系统15-控制系统16-路灯供电电源窄带物联网控制单元41-开关电源42-路灯窄带物联网控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路灯窄带物联网控制系统，其特征在于，包括灯控箱、照度窄带物联网监测系统、路灯窄带物联网控制系统、路灯供电电源窄带物联网控制单元；灯控箱设置在每个路灯底柱内，照度窄带物联网监测系统间隔设置在路灯底柱内，路灯窄带物联网控制系统与灯控箱、照度窄带物联网监测系统相通讯；路灯供电电源窄带物联网控制单元与灯控箱相连接，路灯供电电源窄带物联网控制单元为若干路灯供电；照度窄带物联网监测系统包括NB‑IoT照度监测控制器、照度传感器、时间单元、NB‑IoT窄带物联网发送单元，照度传感器固定在灯杆上，NB‑IoT照度监测控制器与照度传感器相通讯，NB‑IoT照度监测控制器与时间单元、NB‑IoT窄带物联网发送单元相连接，NB‑IoT窄带物联网发送单元连接有天线；路灯窄带物联网控制系统通过灯控箱控制相应路灯的开和关，路灯窄带物联网控制系统包括NB‑IoT路灯系统控制器、LCD显示屏、NB‑IoT窄带物联网收发单元、时间单元、RS‑485接口，NB‑IoT路灯系统控制器与LCD显示屏、NB‑IoT窄带物联网收发单元、时间单元、RS‑485接口相连接，NB‑IoT窄带物联网收发单元连接有天线；路灯供电电源窄带物联网控制单元包括NB‑IoT路灯供电电源控制器、NB‑IoT窄带物联网接收单元、路灯电源切换单元、时间单元，NB‑IoT路灯供电电源控制器与NB‑IoT窄带物联网接收单元、路灯电源切换单元、时间单元相连接，NB‑IoT窄带物联网接收单元连接有天线，路灯电源切换单元与空气开关相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种路灯窄带物联网控制系统，其特征在于，包括灯控箱、照度窄带物联网监测系统、路灯窄带物联网控制系统、路灯供电电源窄带物联网控制单元；灯控箱设置在每个路灯底柱内，照度窄带物联网监测系统间隔设置在路灯底柱内，路灯窄带物联网控制系统与灯控箱、照度窄带物联网监测系统相通讯；路灯供电电源窄带物联网控制单元与灯控箱相连接，路灯供电电源窄带物联网控制单元为若干路灯供电；照度窄带物联网监测系统包括NB-IoT照度监测控制器、照度传感器、时间单元、NB-IoT窄带物联网发送单元，照度传感器固定在灯杆上，NB-IoT照度监测控制器与照度传感器相通讯，NB-IoT照度监测控制器与时间单元、NB-IoT窄带物联网发送单元相连接，NB-IoT窄带物联网发送单元连接有天线；路灯窄带物联网控制系统通过灯控箱控制相应路灯的开和关，路灯窄带物联网控制系统包括NB-IoT路灯系统控制器、LCD显示屏、NB-IoT窄带物联网收发单元、时间单元、RS-485接口，NB-IoT路灯系统控制器与LCD显示屏、NB-IoT窄带物联网收发单元、时间单元、RS-485接口相连接，NB-IoT窄带物联网收发单元连接有天线；路灯供电电源窄带物联网控制单元包括NB-IoT路灯供电电源控制器、NB-IoT窄带物联网接收单元、路灯电源切换单元、时间单元，NB-IoT路灯供电电源控制器与NB-IoT窄带物联网接收单元、路灯电源切换单元、时间单元相连接，NB-IoT窄带物联网接收单元连接有天线，路灯电源切换单元与空气开关相连接。2.根据权利要求1所述的一种路灯窄带物联网控制系统，其特征在于，所述的灯控箱内设有开关电源、路灯窄带物联网控制器、固态继电器，路灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：武景新，王春岩，
申请(专利权)人：辽宁鑫洪源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21