绿色照明智能管理系统技术方案

一种绿色照明智能管理系统，包括监控中心的装有智能管理软件的上位机，实现对城市公共照明设施的远程监控管理（五遥）、路灯监控的电子地图图上作业与管理、路灯相关设施资源的图上直观呈现和方便定位、以及生产管理、仓库管理、人工智能等功能；包括智能监控终端，实现对路灯电参数的测量、采集，照明回路、支路的控制，连接智能服务器，与上位机通过运营商公网（ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ）通信；包括智能服务器，连接智能监控终端，通过具有自动中继的电力线载波方式与单灯控制器通信，传递控制命令，接收单灯状态数据和报警数据；包括单灯节能控制器，接收智能服务器的指令，实现对单灯的开关、降功率和调光等控制，采集单灯电参数和状态、告警等数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种照明管理系统，具体是一种绿色照明智能管理系统。
技术介绍
城市公共照明对促进城市经济和社会发展、提高市民的日常生活质量起着日益重 要的作用，已成为建设和谐社会不可或缺的元素。同时，城市照明需求的增长也加大了用电 需求，我国城市照明用电在整个照明用电中已占30%的比例。在全球变暖、能源短缺、能源 成本上升低碳环保成为全球性课题的今天，如何既提高公共服务水平，又能达到节能低碳、 降低成本等目标，已成为城市公共照明管理面临的重大课题。传统的路灯等城市公共照明管理大多采用时控器通过自动定时开关实现比较简 单的白天熄灯、晚上亮灯控制，虽能起到一定的控制作用和节能效果，但操作费时费力，很 不方便，并且无法做到按需照明；尤其是，不能做到远程集中监控和管理，不能有效提高管 理效率、降低运营成本，无法实现绿色节能和城市亮化、美化的有机结合。城市公共照明智能管理系统正是在这样的背景出现的一种新兴产物，近年来，国 内外不少公司提出了各自的解决方案。其功能和实现方式各不相同，从回路控制、智能回路 控制到电台、Zigbee等无线通信控制方式，但这些方式大多控制到照明柜、节能柜/箱，或 者照明回路，不能对单灯进行控制或由于通信效果的原因对单灯控制效果不理想；而国际 上出现的单灯控制方式，需要新铺设大量的控制链路，施工困难，浪费材料，增加施工和维 护投入。专利技术专利《节能型智能照明控制系统及其方法》(授权号ZL02137581. X)，提出了 通过扩频电力载波通讯控制灯前端控制器，通过TPO方式控制管理照明光源的输出功率来 实现对任意光源的开启、关闭、分时降功和运行状态检测的控制。专利技术专利《具有远程和本地控制功能的数字可寻址照明控制系统及方法》(申请 号200810120682. 4)，提出了一种改进DALI接口和从节点实现了远程和本地控制功能的 数字可寻址照明控制。专利技术专利《环保型智能路灯将电流节能控制设备及方法》(申请号 200610025458. 8)，提出了一种通过多抽头降功率镇流器实现降电流控制的照明控制设备 和方法。专利技术专利《智能终端控制器》(申请号2009102M690. 8)，提出通过Zigbee无线通 讯协议和电力载波通讯实现对照明设施进行远程控制。专利技术专利《照明控制系统》(申请号2009102巧432)，提出通过3G/2. 5G及Zigbee 协议实现对路灯进行远程监测的方法。上述路灯节能控制方案和设备，一般采用Zigbee无线通讯协议和电力线扩频载 波通讯方式，实现控制路灯定时开、关和定时降功率节能，存在下述问题1. 一般电力线载波的有效通信距离一般只有几十米，最高只有几百米，通信稳定 性达不到要求，无法满足路灯照明控制和监测信息的通信需求。2. Zigbee协议难以支持远距离通信，受环境影响大，稳定性差。3.无线通信节点多，运营成本高，并且受到国家无线电管理政策的限制。4.对单灯进行开关和降功率需设置多个开关柜，分档降压采用电磁模式，虽然能 达到一定的节能效果，但材料耗用大，同时存在环境问题。5. DALI标准协议主从式远程控制作用距离短，从节点数量少，系统控制容量小。6.固定降压方式节电率低，同时存在电压不稳的问题，严重影响照明灯具的使用寿命ο7.不支持标准协议或协议单一，不利于不同系统的整合与城市公共照明管理的标 准化。8.控制功能单一，不能实现五遥要求(遥测、遥控、遥信、遥视、遥调)，不能很好满 足现代化城市公共照明的管理需求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的缺点，本专利技术的目的在于提供一种绿色照明智能管 理系统，它稳定性好且节能、运行成本低，使得城市公共照明管理更方便、可靠。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案该绿色照明智能管理系统，包括监控中心，设置有上位机，发出单灯控制指令，接收单灯各项参数；智能监控终端，包括主控模块及外围的电源模块、无线通信模块、电参数采集模 块、路灯回路及支路控制模块、抄表模块、串口模块、键盘扫描模块、LCD显示模块、系统参 数保存模块，各外围模块分别与主控模块连接；其中，所述电源模块将交流电压转换为直流 电压后为各模块提供电源；所述电参数采集模块进行路灯线路电力参数的高精度测量和采 集；所述无线通信模块，用以与设置在所述监控中心的上位机进行远程通信，接收上位机的 指令，向上位机传递所采集的数据；所述路灯回路及支路控制模块进行路灯回路和支路的 控制；所述抄表模块进行电力表的读取；所述键盘扫描模块和LCD显示模块用以通过键盘 和LCD对智能监控终端进行操作、调试，设定路灯回路/支路控制方式，查看系统参数和采 集的数据；所述系统参数保存模块用以保存大量的系统参数、运行方案和采集数据，掉电后 保持数据不丢失；智能服务器，包括主控模块及外围的电源模块、网络接口模块、串口模块、存储模 块、电力线载波模块、电力线耦合模块；各外围模块分别与主控模块连接，电力线耦合模块 与电力线载波模块连接；其中，所述电源模块将交流电压转换为直流电压后为各模块供电； 所述网络接口模块提供标准RJ45接口 ；所述串口模块用以与智能监控终端的串口模块连 接、通信；所述存储模块用以保存大量的系统参数、运行方案和采集数据，掉电后保持数据 不丢失；所述电力线耦合模块将载波电流信号耦合到电力线上和/或从电力线上取出载波 电流信号或工频信号；单灯控制器，包括电源模块、电参量信号调理模块、电参量检测模块、控制电路执 行模块、控制电路驱动模块、电力线耦合模块、电力线载波模块；其中，所述电源模块将交流 电压转换为直流电压后为各模块供电；所述电参量信号调理模块和电参量检测模块进行多 路路灯电参量的信号调理、数据转换以及标度变换；所述控制电路执行模块和控制电路驱 动模块用于多路路灯的功率控制；所述电力线耦合模块将载波电流信号耦合到电力线上和/或从电力线上取出载波电流信号或工频信号；所述电力线载波模块与所述智能服务器的 电力线载波模块之间通过电力线载波进行通信。作为本专利技术的进一步的技术方案在该绿色照明智能管理系统中，所述智能监控终端的无线通信模块支持包括 GPRS、CDMA在内的多种通讯协议。在该绿色照明智能管理系统中，所述智能监控终端的路灯回路及支路控制模块包 括DO输出模块、DI输入模块；DO输出模块通过继电器控制交流接触器的方式实现回路的开 关灯控制，DI输入模块将交流接触器的常开端子作为反馈端，引入系统，判断交流接触器的 状态。在该绿色照明智能管理系统中，所述智能监控终端的主控模块包括32位工业控 制级ARM处理器、RTC时钟、存储单元、输入输出单元及外围电路；RTC时钟用作系统时钟； 存储单元采用串行高速大容量EEPR0M，用于存储包括系统配置参数、照明运行方案和采集 的电参数在内的多种信息；输入输出单元用以智能监控终端的调试、设定和操作。在该绿色照明智能管理系统中，所属智能服务器的主控模块由MIPS32高速处理 器、实时时钟、存储单元、输入输出单元及外围电路构成；MIPS32高速处理器系统进行智能 中继算法的高速运算，对路灯灯杆上数据节点的电力线载波通信进行智能中继组网和转发 控制，选择优化路径进行动态路由。在该绿色照明智能管理系统中，该系统还包含光敏设备，设置在各路灯处，且与监 控本文档来自技高网...

【技术保护点】
绿色照明智能管理系统，其特征是，该系统包括：　　监控中心，设置有上位机，发出单灯控制指令，接收单灯各项参数；　　智能监控终端，包括主控模块及外围的电源模块、无线通信模块、电参数采集模块、路灯回路及支路控制模块、抄表模块、串口模块、键盘扫描模块、ＬＣＤ显示模块、系统参数保存模块，各外围模块分别与主控模块连接；其中，所述电源模块将交流电压转换为直流电压后为各模块提供电源；所述电参数采集模块进行路灯线路电力参数的高精度测量和采集；所述无线通信模块，用以与设置在所述监控中心的上位机进行远程通信，接收上位机的指令，向上位机传递所采集的数据；所述路灯回路及支路控制模块进行路灯回路和支路的控制；所述抄表模块进行电力表的读取；所述键盘扫描模块和ＬＣＤ显示模块用以通过键盘和ＬＣＤ对智能监控终端进行操作、调试，设定路灯回路／支路控制方式，查看系统参数和采集的数据；所述系统参数保存模块用以保存大量的系统参数、运行方案和采集数据，掉电后保持数据不丢失；　　智能服务器，包括主控模块及外围的电源模块、网络接口模块、串口模块、存储模块、电力线载波模块、电力线耦合模块；各外围模块分别与主控模块连接，电力线耦合模块与电力线载波模块连接；其中，所述电源模块将交流电压转换为直流电压后为各模块供电；所述网络接口模块提供标准ＲＪ４５接口；所述串口模块用以与智能监控终端的串口模块连接、通信；所述存储模块用以保存大量的系统参数、运行方案和采集数据，掉电后保持数据不丢失；所述电力线耦合模块将载波电流信号耦合到电力线上和／或从电力线上取出载波电流信号或工频信号；　　单灯控制器，包括电源模块、电参量信号调理模块、电参量检测模块、控制电路执行模块、控制电路驱动模块、电力线耦合模块、电力线载波模块；其中，所述电源模块将交流电压转换为直流电压后为各模块供电；所述电参量信号调理模块和电参量检测模块进行多路路灯电参量的信号调理、数据转换以及标度变换；所述控制电路执行模块和控制电路驱动模块用于多路路灯的功率控制；所述电力线耦合模块将载波电流信号耦合到电力线上和／或从电力线上取出载波电流信号或工频信号；所述电力线载波模块与所述智能服务器的电力线载波模块之间通过电力线载波进行通信。...

【技术特征摘要】
1.绿色照明智能管理系统，其特征是，该系统包括监控中心，设置有上位机，发出单灯控制指令，接收单灯各项参数；智能监控终端，包括主控模块及外围的电源模块、无线通信模块、电参数采集模块、路 灯回路及支路控制模块、抄表模块、串口模块、键盘扫描模块、LCD显示模块、系统参数保存 模块，各外围模块分别与主控模块连接；其中，所述电源模块将交流电压转换为直流电压后 为各模块提供电源；所述电参数采集模块进行路灯线路电力参数的高精度测量和采集；所 述无线通信模块，用以与设置在所述监控中心的上位机进行远程通信，接收上位机的指令， 向上位机传递所采集的数据；所述路灯回路及支路控制模块进行路灯回路和支路的控制； 所述抄表模块进行电力表的读取；所述键盘扫描模块和LCD显示模块用以通过键盘和LCD 对智能监控终端进行操作、调试，设定路灯回路/支路控制方式，查看系统参数和采集的数 据；所述系统参数保存模块用以保存大量的系统参数、运行方案和采集数据，掉电后保持数 据不丢失；智能服务器，包括主控模块及外围的电源模块、网络接口模块、串口模块、存储模块、电 力线载波模块、电力线耦合模块；各外围模块分别与主控模块连接，电力线耦合模块与电力 线载波模块连接；其中，所述电源模块将交流电压转换为直流电压后为各模块供电；所述 网络接口模块提供标准RJ45接口 ；所述串口模块用以与智能监控终端的串口模块连接、通 信；所述存储模块用以保存大量的系统参数、运行方案和采集数据，掉电后保持数据不丢 失；所述电力线耦合模块将载波电流信号耦合到电力线上和/或从电力线上取出载波电流 信号或工频信号；单灯控制器，包括电源模块、电参量信号调理模块、电参量检测模块、控制电路执行模 块、控制电路驱动模块、电力线耦合模块、电力线载波模块；其中，所述电源模块将交流电压 转换为直流电压后为各模块供电；所述电参量信号调理模块和电参量检测模块进行多路路 灯电参量的信号调理、数据转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：时念武，赵铮，金长辉，杜伟，陈笑秋，林安城，庄绪良，郑天将，葛云峰，张韬，许孝刚，张坤，
申请(专利权)人：山东泰华电讯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：88