本发明专利技术涉及物联网技术领域，涉及一种基于物联网的路灯控制系统及控制方法。系统包括：路灯亮度控制单元和路灯亮度更新控制单元；路灯亮度控制单元包括：数据获取和初始化单元、路灯状态更新单元、路灯亮度调整单元、控制策略更新单元；数据获取和初始化单元，配置用于获取目标路段的路灯数据、生成混沌序列、定义时间步长和随机生成一个亮度调节系数，路灯数据包括：路灯数量和路灯功率；路灯状态更新单元，配置用于基于路灯数据和混沌序列进行路灯状态更新；路灯亮度调整单元，配置用于在进行路灯状态更新后，基于预设的亮度控制策略，进行第一次路灯亮度控制。本发明专利技术能够根据实时数据和环境条件，动态调整路灯的亮度。动态调整路灯的亮度。动态调整路灯的亮度。
【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的路灯控制系统及控制方法
[0001]本专利技术属于物联网
，具体涉及一种基于物联网的路灯控制系统及控制方法。
技术介绍
[0002]随着城市化进程的不断推进，道路照明成为城市基础设施中不可或缺的一部分。传统的路灯系统通常采用固定的亮度设置，无法根据实际需要进行灵活调整，导致能源的浪费和环境污染。此外，传统路灯管理方式多为人工巡检和手动调节，存在管理效率低、成本高和响应速度慢等问题。因此，研发一种能够智能控制和优化路灯亮度的系统成为亟待解决的问题。
[0003]在现有技术中，一些路灯控制系统使用光敏电阻等传感器感知环境光照，根据光照强度自动调节路灯亮度。这种方法可以实现基本的自动调光，但存在以下问题：一是只考虑了光照强度因素，忽略了其他环境因素对路灯亮度的影响，如交通流量、天气条件等；二是缺乏智能算法支持，无法根据实时数据进行动态调节和优化；三是缺乏远程监控和管理能力，导致路灯管理效率低下。
[0004]另一些路灯控制系统采用了时间控制策略，根据日出日落时间调整路灯的亮度。这种方法能够根据时间变化进行基本的调光控制，但存在以下问题：一是无法灵活应对环境变化，如阴天、雨天等特殊情况；二是无法根据实际需要和能源状况进行精确调节，造成能源浪费；三是缺乏实时监控和管理功能，难以及时发现故障和异常。
[0005]还有一些路灯控制系统采用了传感器网络和无线通信技术，实现了远程监控和管理。这些系统能够实时获取路灯的状态和能耗信息，并进行远程调节和管理。然而，这些系统仍然存在以下问题：一是缺乏智能优化算法支持，无法根据实时数据和环境条件进行精确调节和优化；二是对路灯状态变化的响应速度相对较慢，无法满足实时控制的需求；三是路灯控制策略较为简单，只考虑了基本的时间和光照因素，缺乏智能化和个性化的控制能力。
技术实现思路
[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种基于物联网的路灯控制系统及控制方法，能够根据实时数据和环境条件，动态调整路灯的亮度。通过精确的亮度调节，系统可以在不同时间和场景下自动优化路灯的功耗，实现能效的提升。这有助于降低能源消耗，减少对传统能源的依赖，从而达到节能减排的目标。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于物联网的路灯控制系统，所述系统包括：路灯亮度控制单元和路灯亮度更新控制单元；所述路灯亮度控制单元，包括：数据获取和初始化单元、路灯状态更新单元、路灯亮度调整单元、控制策略更新单元；所述数据获取和初始化单元，配置用于获取目标路段的路灯数据、生成混沌序列、定义时间步长和随机生成一个亮度调节系数，所述路灯数据
包括：路灯数量和路灯功率；将路灯功率作为路灯状态；所述路灯状态更新单元，配置用于基于路灯数据和混沌序列进行路灯状态更新；路灯亮度调整单元，配置用于在进行路灯状态更新后，基于预设的亮度控制策略，进行第一次路灯亮度控制；所述路灯亮度更新控制单元，包括：更新数据获取单元和控制策略生成单元；所述更新数据获取单元，配置用于在完成第一次路灯亮度控制后，实时获取路灯的路灯状态和路灯亮度，并生成新的混沌序列，同时，对路灯状态进行衰减，得到衰减路灯状态；所述控制策略生成单元，配置用于根据路灯状态计算路灯的控制权重，并根据路灯状态、路灯亮度和控制权重，生成控制策略，所述控制策略将决定路灯是否维持现状，以及是否开启或关闭路灯。
[0008]进一步的，所述混沌序列通过混沌映射函数生成；所述混沌映射函数为Logistic映射函数。
[0009]进一步的，所述路灯状态更新时，对于每个路灯，使用以下公式更新其路灯状态：。
[0010]其中是随机因子，其取值范围为：，是路灯的亮度调节系数，是混沌序列中的一个元素，为路灯状态；其中，表示当前时间步，表示上一时间步，时间步的上限为时间步长。
[0011]进一步的，所述亮度调节系数使用如下公式计算得到：。
[0012]其中是控制参数，用于调节亮度的调整速度，取值范围为0~1，值越大，调整速度越快，为路灯数量。
[0013]进一步的，所述亮度调节系数使用如下公式计算得到：。
[0014]其中表示在时间步中第个路灯的亮度调节系数，是控制参数，用于调节亮度的调整速度，是用于调节亮度调整速度中的相互影响的参数，取值范围为0.5~1.2。
[0015]进一步的，所述更新数据获取单元使用如下公式生成新的混沌序列：。
[0016]其中表示在时间步中第个路灯的混沌序列元素，表示混沌映射函数。
[0017]进一步的，所述更新数据获取单元使用如下公式对路灯状态进行衰减，得到衰减路灯状态：。
[0018]其中，为衰减因子，取值范围为0.25~0.4。
[0019]进一步的，所述控制权重使用如下公式计算得到：。
[0020]其中表示在时间步中第个路灯的控制权重，表示前一时刻第个路灯的路灯状态。
[0021]进一步的，所述控制策略使用如下公式进行表示：。
[0022]其中，表示在时间时刻第个路灯的控制策略，是第个路灯的功率阈值。
[0023]一种基于物联网的路灯控制方法，所述方法执行以下步骤：步骤1：获取目标路段的路灯数据、生成混沌序列、定义时间步长和随机生成一个亮度调节系数，所述路灯数据包括：路灯数量和路灯功率；将路灯功率作为路灯状态。
[0024]步骤2：基于路灯数据和混沌序列进行路灯状态更新。
[0025]步骤3：在进行路灯状态更新后，基于预设的亮度控制策略，进行第一次路灯亮度控制。
[0026]步骤4：在完成第一次路灯亮度控制后，实时获取路灯的路灯状态和路灯亮度，并生成新的混沌序列，同时，对路灯状态进行衰减，得到衰减路灯状态。
[0027]步骤5：根据路灯状态计算路灯的控制权重，并根据路灯状态、路灯亮度和控制权重，生成控制策略，所述控制策略将决定路灯是否维持现状，以及是否开启或关闭路灯。
[0028]本专利技术的一种基于物联网的路灯控制系统及控制方法，具有以下有益效果：1.本专利技术采用智能控制算法，根据路灯的实时状态和环境条件，动态调整路灯的亮度。通过精确的亮度调节，系统可以在不同时间和场景下自动优化路灯的功耗，实现能效的提升。这有助于降低能源消耗，减少对传统能源的依赖，从而达到节能减排的目标。
[0029]2.本专利技术引入了混沌序列和控制权重的计算，通过算法优化路灯的亮度调节和控制策略。混沌序列的应用使路灯状态具有随机性和不确定性，增加了系统的稳定性和抗干扰能力。控制权重的计算考虑了每个路灯对整体路灯状态的贡献程度，使得路灯的控制更加智能和精确。这些智能优化算法可以提高路灯系统的性能和效果，使路灯控制更加可靠和高效。
[0030]3.传统的路灯系统存在能源浪费和环境污染的问题，因为路灯通常以固定亮度运行，不考虑实际需要和环境条件。而本专利技术的路灯控制系统能够根据实时数据和智能算法动态调整路灯的亮度，实现精确的能耗控制。系统能够根据光照强度和交通流量等因素自动调节路灯的亮度，避免本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的路灯控制系统，其特征在于，所述系统包括：路灯亮度控制单元和路灯亮度更新控制单元；所述路灯亮度控制单元，包括：数据获取和初始化单元、路灯状态更新单元、路灯亮度调整单元、控制策略更新单元；所述数据获取和初始化单元，配置用于获取目标路段的路灯数据、生成混沌序列、定义时间步长和随机生成一个亮度调节系数，所述路灯数据包括：路灯数量和路灯功率；将路灯功率作为路灯状态；所述路灯状态更新单元，配置用于基于路灯数据和混沌序列进行路灯状态更新；路灯亮度调整单元，配置用于在进行路灯状态更新后，基于预设的亮度控制策略，进行第一次路灯亮度控制；所述路灯亮度更新控制单元，包括：更新数据获取单元和控制策略生成单元；所述更新数据获取单元，配置用于在完成第一次路灯亮度控制后，实时获取路灯的路灯状态和路灯亮度，并生成新的混沌序列，同时，对路灯状态进行衰减，得到衰减路灯状态；所述控制策略生成单元，配置用于根据路灯状态计算路灯的控制权重，并根据路灯状态、路灯亮度和控制权重，生成控制策略，所述控制策略将决定路灯是否维持现状，以及是否开启或关闭路灯。2.如权利要求1所述的基于物联网的路灯控制系统，其特征在于，所述混沌序列通过混沌映射函数生成；所述混沌映射函数为Logistic映射函数。3.如权利要求2所述的基于物联网的路灯控制系统，其特征在于，所述路灯状态更新时，对于每个路灯，使用以下公式更新其路灯状态：；其中是随机因子，其取值范围为：，是路灯的亮度调节系数，是混沌序列中的一个元素，为路灯状态；其中，表示当前时间步，表示上一时间步，时间步的上限为时间步长。4.如权利要求3所述的基于物联网的路灯控制系统，其特征在于，所述亮度调节系数使用如下公式计算得到：；其中是控制参数，用于调节亮度的调整速度，取值范围为0~1，值越大，调整速度越快，为路灯数量。5.如权利要求3所述的基于物联网的路...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵勤伟，赵恩新，
申请(专利权)人：山东亮都能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。