具有天气感知功能的智能路灯控制系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104284498 A(43)申请公布日 2015.01.14

(21)申请号 201410611847.3(22)申请日 2014.11.05

(71)申请人光明国际（镇江）电气有限公司

地址212322 江苏省镇江市丹阳市界牌镇界

牌西路光明国际有限公司(72)发明人陈彬 司纪平(51)Int.Cl.

H05B 37/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

()发明名称

具有天气感知功能的智能路灯控制系统(57)摘要

具有天气感知功能的智能路灯控制系统，由互联息管理中心，路灯控制协调器，路灯控制终端三层结构组成，其特征在于：所述的互联息管理中心通过GPRS通讯接口与多个路灯控制协调器进行双向通讯，路灯控制协调器从互联息管理中心获取气象信息，并将路灯控制终端信息反馈送给信息中心，同时，每个路灯控制协调器与若干个路灯控制终端通过Zigbee相互通讯，路灯控制协调器对气象信息进行处理和判断后，发出控制指令，路灯控制终端接受控制指令，相应调整路灯亮度。本发明，直接从互联网获取气象信息，可根据天气的变化控制某一地区，某些路灯亮度做出相应的调整，在节约资源的同时，实现路灯的灵活控制，提高了通讯可靠性。

CN 104284498 A CN 104284498 A

权 利 要 求 书

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1.具有天气感知功能的智能路灯控制系统，由互联息管理中心，路灯控制协调器，路灯控制终端三层结构组成，其特征在于：所述的互联息管理中心通过GPRS通讯接口与多个路灯控制协调器进行双向通讯，路灯控制协调器从互联息管理中心获取气象信息，并将路灯控制终端信息反馈送给信息中心，同时，每个路灯控制协调器与若干个路灯控制终端通过Zigbee相互通讯，路灯控制协调器对气象信息进行处理和判断后，发出控制指令，路灯控制终端接受控制指令，相应调整路灯亮度，并将这些变化信息反馈给监控子站，监控子站再将信息回送到互联息管理中心，在互联网上进行备份。

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CN 104284498 A

说 明 书

具有天气感知功能的智能路灯控制系统

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技术领域

本发明属于智能路灯控制领域，具体涉及一种采用GPRS技术与Zigbee技术相结合的，可实现从互联网获取气象信息，并随着气象状况变化，自动调节亮度的智能路灯控制系统。

[0001]

技术背景

[0002] 路灯作为城市重要公共设施，在日常生活，城市治安，交通管理中起着重要的作用。随着无线通讯以及自动化技术的不断发展，越来越多的城市开始使用具有远程控制功能的智能路灯控制系统。

[0003] 现有的可随天气变化相应改变亮度的智能路灯多采用在路灯上安装相应的天气检测传感器的方式实现，即利用传感器感知天气变化，再将检测数据传输给控制端，控制端控制路灯具体点亮亮度。但这样的监测方式导致智能路灯在实际使用中存在一些缺点，例如：大量的天气检测传感器使用提高了路灯的成本，且由于传感器本身对供电等其它参数的要求无形中增加了电网的负荷，影响整个电网的稳定性。同时，在实际使用过程中，需要通过复杂的算法对多个传感器采集的数据进行处理判断，这就增加了智能路灯的错误率。另外，还需要额外的人工去进行传感器部分的维护和保养。因此，使用天气检测传感器实现随天气变化可调的智能路灯是存在实际困难的。

[0004] 已知的智能路灯控制系统多采用电力线载波通信技术和GPRS无线通信技术，虽然上述两种方法都能实现路灯监控系统的目的，但也都存在着较大的缺陷。首先，就电力线载波通信而言，由于配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，导致数据传输距离较短，且三相电力线间会有很大的信号损失，通信距离近时，电力线接受信号可能会发生错误。同时，由于电力线本身也存在脉冲干扰，无形中就影响了通信质量。其次，单纯只采用GPRS通信技术虽然可以解决电力线载波技术存在的问题，并且GPRS的通信具有范围较广，稳定性可靠的优点，但是GPRS通信技术的运行成本过高，是以数据的传输流量为计费依据，在实际使用中无法大面积使用。

[0005] 基于以上两种通信技术方案的缺点，目前，短距离无线通信技术主要包括：蓝牙技术，Wi-Fi技术，IrDA技术，NFC技术，ZigBee技术以及UWB技术。但蓝牙技术成本过高，Wi-Fi技术则存在结构复杂，且信号易受物体阻隔的缺点，而IrDA的不足在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而该技术只能用于2台(非多台)设备之间的连接。NFC技术则多用于设备间的虚拟连接建立，而UWB技术多用于对传输速度要求比较高的领域，智能路灯控制在速度上要求并不高，无需使用UWB。相对以上这些技术而言，ZigBee技术不仅可以很好地克服上述缺点，而且技术成熟，在生产实践中已经有了广泛的应用。发明内容

[0006]

针对上述现有技术的不足，本发明提出一种采用GPRS技术与Zigbee技术相结合

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说 明 书

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的，可实现从互联网获取气象信息，并随着气象状况变化，可自动调节亮度的智能路灯控制系统。

[0007] 本发明是通过如下技术方案实现的：具有天气感知功能的智能路灯控制系统，由互联息管理中心，路灯控制协调器，路灯控制终端三层结构组成，其特征在于：所述的互联息管理中心通过GPRS通讯接口与多个路灯控制协调器进行双向通讯，路灯控制协调器从互联息管理中心获取气象信息，并将路灯控制终端信息反馈送给信息中心，同时，每个路灯控制协调器与若干个路灯控制终端通过Zigbee相互通讯，路灯控制协调器对气象信息进行处理和判断后，发出控制指令，路灯控制终端接受控制指令，相应调整路灯亮度，并将这些变化信息反馈给监控子站，监控子站再将信息回送到互联息管理中心，在互联网上进行备份。

[0008] 本发明的有益效果：1、直接从互联网获取气象信息，不依赖天气检测传感器，避免了传感器在检测过程中产生的误差以及给整个智能路灯控制系统带来的不稳定影响等缺陷。2、可根据天气的变化控制某一地区，某些路灯亮度做出相应的调整，在节约资源的同时，实现路灯的灵活控制。3、使用GPRS技术与Zigbee技术相结合的通讯方式，降低了智能路灯的使用成本，提高了通讯可靠性。附图说明

[0009] 图1是本发明的系统组成原理图。

具体实施方式

[0010] 如图1所示，本发明具有天气感知功能的智能路灯控制系统，包括包括互联息管理中心1，路灯控制协调器2，路灯控制终端3三层结构，其中，互联息管理中心1通过GPRS通讯接口与多个路灯控制协调器2进行双向通讯，路灯控制协调器2从互联息管理中心1获取气象信息，并将路灯控制终端3反馈信息会送给互联息管理中心1。同时，每个路灯控制协调器2与若干个路灯控制终端3通过Zigbee相互通讯，路灯控制协调器2对气象信息进行处理和判断后，发出控制指令，路灯控制终端3接受控制指令，相应调整路灯亮度。

[0011] 系统采用\"互联息管理中心一一路灯控制协调器一一路灯控制终端”三层模式结构，其中互联网路灯信息管理中心1与路灯控制协调器2之间的通信采用GPRS技术，路灯控制协调器2与路灯控制终端3以及路灯控制终端3之间的通信采用ZigBee技术，采用GPRS技术与ZigBee技术相结合的路灯无线监控系统能够实现如下功能：路灯控制协调器2通过GPRS技术从互联息管理中心获得某地当天实时天气信息，并对这些信息进行处理，判断出什么位置的路灯亮度应做出相应调整，以及亮度应调亮还是调暗等信息。路灯控制终端3通过ZigBee技术将这些信息从监控子站获取后，控制相应的路灯改变其亮度，并将这些变化信息反馈给监控子站，监控子站再将信息回送到互联网，在互联网上进行备份。

[0012] 本发明可实现：1、路灯控制协调器从互联网获取气象信息，通过软件对气象信息处理后，产生相应的控制指令，路灯控制终端接受指令，控制路灯调整亮度。2、当天气状况良好时，路灯不开启或亮度降低，当天气状况不佳时，即能见度低或阴天等情况发生时，路

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说 明 书

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灯开启或增强亮度。3、路灯控制终端可将路灯亮度状况通过监控子站反馈给互联息管理中心备份。

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说 明 书 附 图

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图1

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