路灯无线微网远程数传监控管理扩展系统技术方案

本发明专利技术公开了一种路灯无线微网远程数传监控管理扩展系统，在路灯网络上安装微功无线数字收发模组，附加监测和控制功能，实现对路灯各项参数的远程监测并进行控制。并以路灯无线微网为基础扩展到对其它固定和移动目标的远程监测和控制。系统由下面主要部分组成：安装在路灯上的微网模组，安装在路灯周边移动或固定装置上的微网模组，微网模组与ｉｎｔｅｒｎｅｔ网通信的有线网关或无线网关设备，微网模组与监控计算机（手持ＰＤＡ）直接通信的控制器，网络通信服务器，客户端监控计算机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及路灯工作状态远程监测和控制管理系统，并扩展到其周边500米 内(可接力延伸)的移动和固定目标的远程数传监控管理系统。属应用无线和 网络数字通信手段进行远程自动控制领域。技术背景1、路灯节电和减少维护成本的主要手段是光敏开关控制、夜间间隔关灯； 掌握节能灯的使用时数，防止灯烧毁时使镇流器循环操作从而縮短其使用寿命， 发现异常工作情况并加以控制。但在实际工作中，控制灯的光探头常被尘埃和 雪花覆盖使其不能准确开关。夜间不须要照明或应减少照明的地方，不能及时 关灯。照明灯的主要工作参数和使用寿命指标不能实现实时监测和反馈，异常 工作情况及人为破坏，不能远程监测和采取控制手段。2、 目前，解决上述问题采取的技术手段有代表性的是 一是用手机无线楱 块直传入控制系统；二是用电力线载波的手段进行监测和控制。第一种办法有 如下缺点a、 一次性投资大，后续通信费用昂贵，与节约的电能相比得不偿失; b、手机模块难以适应常在室外的恶劣工作环境，故障率高维护成本大；C、功 耗大，对电源要求高；d、受移动通信网络性能制约。第二种办法有如下缺点 a、载波技术抗电力线干扰能力差；b、数字误码率较高；C、 一台集中器的范围 仅限于一个变压器的供电范围，集中点多投资维护费用大；d、虽然是载波通信， 但不能离开有线网络的限制。3、 上述两种办法还有如下问题不能解决a、手机信号不好使因特网出现 故障时远程控制不能实现；b、遇突发事件和自然灾害不能采取多渠道或就近的控制手段，应变能力差；c、路灯网络周边的装置和设施的数传和远程控制不能 和路灯网对接；d、可靠性问题没有解决，因此推广难度大。4、另一方面，路灯网络广范地分部在城市各个街道，点多线长密度大。路 灯网络即可成为城市GIS系统的定位参照网，又可以成为城市其它设施和装置 数字化监测及远程控制的数字通信网桥。路灯网络可以在各种数字控制领域发 挥骨干作用，可一网多用，减少投资，提高城市现代科技管理水平。
技术实现思路
1、 本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提出一种应用现代科学技术 手段，在路灯网络上安装微网模组即微功无线数字收发模组，附加监测和控^U 功能，实现对路灯各项参数的远程监测并进行控制。并以路灯无线微^为基础 扩展到对其它固定和移动目标的远程监测和控制。2、 微网的定义微网是相对因特网和以太网而出现的一种具有独立IP的 无线数字通信网络。其功能是采集现场数据和往复传达数字指令。每个结点都 能收发数字指令。特点是低功耗、短距离、路径多样、抗干扰性强、可靠性强、 绿色环保。上位机经因特网或以太网与微网通信，可使因特网或以太网实现与 现场数传互动。同样，微网以因特网或以太网为通信桥梁，可使其特有的功能 在无地域限制的条件下发挥出来。因此，可以说微网无处不在，微网无所不能。3、系统包括安装在路灯上的微网模组，安装在路灯周边移动或固定装 置上的微网模组，微网模组与internet网通信的有线网关或无线网关设备，微 网模组与监控计算机(手持PDA)直接通信的控制器，网络通信服务器，客户端 监控计算机。所述的微网模组是微功耗无线数字收发模组。具有数字透传和接力传输功 能，可进行多路径传输；传输的数字来源于现场数据采集，也可以是控制指令;各模组具有独立固定的IP地址，可组成无线局域网。所述的有线网关设备是指微网模组与internet网进行有线数字交换的设备。所述的无线网关设备是指微 网模组与internet:网进行无线数字交换的设备，无线通信采用GPRS、 CDMA、 3G 等技术手段。所述的控制器是指微网模组直接与监控计算机(手持PDA)进行數 字交换的转换设备。所述的通信服务器是无线微网与监控客户端数字通信的网 络中继设备，可采用B/S和C/S结构进行监控，安装有通信软件和数据库，它 通过internet网与客户端联接。所述的客户端监控计算机安装有远程管理软件、 地理信息系统(GIS)，管理数据库和输出设备；客户端可通过访问通信服务器 获得路灯网络及周边网络的监测数字信息，下达各种控制指令。 附图说明图1为本专利技术路灯无线微网远程数传监控管理用扩展系统的原理结构图。具体实施方式1、 组网的微网模组是由具有独立IP微功通信部分，自动控制部分，数据采集 部分组成；配有充电电池、微网天线、继电器开关等；两个微网模组间最大 通信距离500米，通信路径如图l所示，路灯上的微网模组可以同其周边其 它设施上的微网模组形成无线微网，跟据实际情况可将500—5000个节点通 过一个控制器或网关设备与监控计算机通信。与网关或控制器连接的微网模 组节点可任意选择。2、 有客户端控制的无线微网可对每个节点进行工作状态监测、各种数据透传和 发布控制指令。微网模组间可根据发射信号的强度值由单片机解算出二个模 组间距离。三个模组即可确定某一模组位置。在已知路灯节点GIS数据的 前提下可对任意移动和固定节点定位。3、 可以根据实际用灯的情况按精确的时段遥控开关灯，可以停止任何一节点不必要的照明。可以适应任何复杂开关灯方.案，从而达到节约能源延长灯具 使用寿命的目的。4、 对现场的监测，可以发现故障点、掌握灯具使用寿命和警情，及时采取处理 措施节约维护费用，提高城市照明质量。5、 路灯网周边的如图l所示的各种移动和固定目标与路灯节点组网从技术上和 路灯无线微网是一样的，并没有区分和界线。因此这些节点也一样可以实现 远程监测和控制。6、 微网模组具有功耗低、供电容易、使用寿命长的特点；16通道、低数率2500 波特率、带 宽255kbps、 2. 4GHz高频，使数传可靠性和抗干扰能力极强。7、 微网模组功耗低，用灌封胶灌封后，可适应露天恶劣的自然环境。8、 突发事件时，如internet网不能使用，移动通信故障等，可携带笔记本电 脑或手持PDA配有控制器在任何一节点附近对系统进行控制。9、 控制器是由几个微网模组、串口或转成的其它接口、控制单片机、数据线组 成。可方便地使控制计算机经无线微网的某一节点与任何节点进行往复数字 通信。10、 有线网关设备由几个微网模组、工控机、网络路由器组成，可使节点方便 地与internet网进行往复数字通信。11、 无线网关设备由几个微网模组、控制单片机、手机移动通信模块组成，可 借用移动网关使微网模组节点与internet网进行往复数字通信。12、 网络通信服务器具有固定IP地址，它可以将节点经internet网上传的数 据进行存储和传递给internet网上的客户端计算机，也可将客户端指令下 传给网关设备，再传给任意节点。13、 从技术构成上看，系统不仅可以对路灯进行监控，也可以对周边目标进行监控。从城市投资角度讲，可一投多用。系统的主要投资是三合一的微网模 组，其成本仅几十元。系统的使用仅在路灯管理上就可以用节电的费用和节 省的维护费用在一年内收回投资。周边设施管理纳入该系统后同样也可以在 投资极少的情况下获得可观的经济和社会效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
微网模组具有独立ＩＰ，可多通道收发和透传数字信息，可组成无线局域网，即无线微网。微网模组具有数字采集和接受指令进行控制的功能。微网模组可根据发射信号强度三组以上可确定相互间距离。

【技术特征摘要】
1、微网模组具有独立IP，可多通道收发和透传数字信息，可组成无线局域网，即无线微网。微网模组具有数字采集和接受指令进行控制的功能。微网模组可根据发射信号强度三组以上可确定相互间距离。2、 一种监控路灯的系统，其组成是无线局域网安装微网模组的各个路灯节点经 控制器与监控计算机通信。也可经有线或无线网关设备通过internet网经通信服 务器与监控客户端计算机通信。监控计算机或客户端计算机装有远程控制软件 系统，和必要的数据库及GIS系统。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟良，单云峰，陈铮，庄瑜，李远鑫，张项博籍，
申请(专利权)人：张伟良，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]