基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)及其管理控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)及其管理控制方法，局域網管理控制設備，對各個本地局域網內本地前端設備和本地前端管理控制設備實現(xiàn)預先配置管理控制、實時管理控制和數據采集三類功能，并授權及指示本地前端管理控制設備對本地前端設備實現(xiàn)按預先配置的管理控制及數據采集功能；而公網管理控制后臺系統(tǒng)，不直接對前端各類設備實現(xiàn)管理控制和數據采集，僅實現(xiàn)對于局域網管理控制設備的預先配置管理控制和數據采集功能。三級通信管理控制方法，限定級別和權限，實現(xiàn)加強式的本地化和自處理化，減少網絡通信壓力，降低因頻繁通信實現(xiàn)“操作指令?響應反饋”而造成的時間和效率下降，并極大的降低對公網管理控制后臺系統(tǒng)的壓力。
【專利說明】
基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)及其管理控制方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種公共設備管理控制技術，特別涉及一種基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)及其管理控制方法。
【背景技術】
[0002]自我國2012年啟動的智慧城市試點建設開始，中國智慧城市正在加速發(fā)展。智慧城市是繼工業(yè)化、電氣化、信息化之后，當今世界城市發(fā)展的新趨勢。在我國經濟發(fā)展進入新常態(tài)的新形勢下，建設智慧城市既是主動適應經濟新常態(tài)，提升城市承載能力的現(xiàn)實需要，也是積極引領經濟新常態(tài)，協(xié)同推進新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化和綠色節(jié)能化的戰(zhàn)略抉擇。而在這其中，智慧公共照明，尤其是智慧路燈、智慧景觀照明的綜合利用，正是發(fā)展智慧城市的重中之重。
[0003]在我國，絕大多數城市的道路照明僅具備單一燈桿作為道路的照明使用功能，同時照明功能無調光、自動光控控制以及故障報警等功能，更無法與其他公共安全設施、公共市政設施或其他商業(yè)推廣系統(tǒng)相嫁接聯(lián)系。單一的照明燈桿，與其他各類公共服務功能的單獨獨立架設，過多的占用了有限的道路或戶外公共區(qū)域資源，增加了公共資金投入，影響交通通行和城市美觀。
[0004]而智慧景觀照明，雖然已通過系統(tǒng)化的方案實現(xiàn)了夜間動態(tài)夜景控制的智能效果，但是景觀照明所鋪設的范圍巨大，如果可嫁接其他網絡化設備，將更加增加智能化城市的發(fā)展。
[0005]而在目前為止的智能照明系統(tǒng)，包括上述兩者，網絡化和智能化的架設尚處于起步階段。例如，傳統(tǒng)路燈控制，是通過路燈控制前端控制器直接發(fā)回至后臺管理設備實現(xiàn)的通信，即借助公網鏈路直接通信的一種方式，這在以小型化居住園區(qū)、商業(yè)化辦公化園區(qū)、景觀園林化園區(qū)等，均無法實現(xiàn)局域網快速化管理和控制的功能，更由于公網流量限制的原因，無法直接將路燈改造為例如可傳輸攝像探頭大數據量流量信息的智慧路燈，無法滿足各類局域化園區(qū)業(yè)主的要求。
[0006]而同時，局域化園區(qū)業(yè)主目前所架設的局域化網絡設備，包括各類wifi設備、攝像探頭監(jiān)控設備等等，尚未形成除園區(qū)業(yè)主外的專營公網服務的架構，即沒有形成局域網內部信息流到公網外部信息流的綜合化傳遞的功能，并且沒有第三方服務平臺實現(xiàn)該通信功能和架構。
[0007]最后，上述的智慧公共照明問題和難點，如何擴展至照明僅為其中功能的一項，進而延展至各類為公共服務的設備的系統(tǒng)化管理控制及其方法，正是本專利所提到的發(fā)明解決內容。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明是針對現(xiàn)在公共設備管理困難的問題，提出了一種基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)及其管理控制方法，針對現(xiàn)有的局域網化管理控制以及數據采集方式，和公網后臺化管理控制以及數據采集方式，綜合化的實現(xiàn)本地前端管理控制功能、局域網管理控制功能和后臺公網管理控制功能的三級有效區(qū)分和合理劃分，實現(xiàn)加強式的本地化和自處理化，減少網絡通信壓力，降低因頻繁通信實現(xiàn)“操作指令-響應反饋”而造成的時間和效率下降，并極大的降低對公網管理控制后臺系統(tǒng)的壓力。并且為第三方介入本地前端設備的管理和運營，提供一種可實現(xiàn)的創(chuàng)新方法。
[0009]本發(fā)明的技術方案為:一種基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)，包括本地前端設備、本地前端管理控制設備、局域網管理控制設備、公網管理控制后臺系統(tǒng)，第一級本地前端設備為具有各類通信接口的功能設備，實現(xiàn)具體應用功能，本地前端管理控制設備，用以對本地前端設備實現(xiàn)具體信息化交互或動作;第二級局域網管理控制設備，用以實現(xiàn)對局域網內各個本地前端設備、本地前端管理控制設備實現(xiàn)信息化交互的服務器設備;第三級公網管理控制后臺系統(tǒng)，用以對鏈入公網的局域網管理控制設備實現(xiàn)信息化交互;三級之間的信息化交互或動作包括信息化管理控制和數據采集兩大類，其中信息化管理控制具體分為預先配置管理控制和實時管理控制兩部分，而數據采集指按照信息化管理控制實現(xiàn)的數據信息流的通信獲取及傳遞。
[0010]所述本地前端設備為具有通訊協(xié)議實施信息流交換的設備，設備具有通信接口，通訊接口包括網線接口、RS485接口、RS232接口、TX/RX異步串行接口、TTL電平口。
[0011]所述本地前端管理控制設備為在本地前端實現(xiàn)管理和控制功能的設備，包括:網絡工控機或工控主板；網絡繼電器通過網口通過TCP/IP應用層協(xié)議，對接入其中的各類前端設備的電力供電線路實施關斷或開啟的功能。
[0012]所述基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)的管理控制方法，局域網管理控制設備設定各個路有通道，對各個本地局域網內本地前端設備和本地前端管理控制設備實現(xiàn)預先配置管理控制、實時管理控制和數據采集;局域網管理控制設備設定不同的路有通道與公網管理控制后臺系統(tǒng)進行預先配置管理控制和數據采集信息互通，公網管理控制后臺系統(tǒng)的權限級別高與或等于局域網管理控制設備。
[0013]所述預先配置管理控制是對于某一設備掉電不丟失的可設定的狀態(tài)信息的提前預設，包括該設備的時鐘同步、設備的網絡化虛擬IP設定、端口設定、傳輸碼流速率設定、定時查詢方式或判定查詢方式的設定、定時實施控制方式或判定實施控制方式的設定，本地前端設備和本地前端管理控制設備根據預設定時自動處理事件。
[0014]所述實時管理控制是對于某一設備上電后的狀態(tài)的實時改變，包括實時的時鐘同步、設備的網絡化虛擬IP設定、端口設定、傳輸碼流速率設定、查詢和狀態(tài)改變。
[0015]所述數據采集功能是對于某一設備的實際獲取數據信息流，根據預先配置管理控制和實時管理控制分為設定數據采集方式和實時數據采集方式。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)及其管理控制方法，局域網管理控制設備，對各個本地局域網內本地前端設備和本地前端管理控制設備實現(xiàn)預先配置管理控制、實時管理控制和數據采集三類功能，并授權及指示本地前端管理控制設備對本地前端設備實現(xiàn)按預先配置的管理控制及數據采集功能;而公網管理控制后臺系統(tǒng)，不直接對前端各類設備實現(xiàn)管理控制和數據采集，僅實現(xiàn)對于局域網管理控制設備的預先配置管理控制和數據采集功能。三級通信管理控制方法，限定級別和權限，實現(xiàn)加強式的本地化和自處理化，減少網絡通信壓力，降低因頻繁通信實現(xiàn)“操作指令-響應反饋”而造成的時間和效率下降，并極大的降低對公網管理控制后臺系統(tǒng)的壓力。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)示意圖；
圖2為本發(fā)明局域網群組智慧路燈實施的公共系統(tǒng)示意圖；
圖3為本發(fā)明局域網群組景觀照明實施的智慧公共系統(tǒng)示意圖；
圖4為本發(fā)明多組局域網群組景觀照明對接公網管理控制系統(tǒng)的智慧公共系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)示意圖，包括本地前端設備、本地前端管理控制設備、局域網管理控制設備、公網(廣域網)管理控制后臺系統(tǒng)，第一級本地前端設備為具有各類通信接口的功能設備，實現(xiàn)具體應用功能，本地前端管理控制設備，用以對本地前端設備實現(xiàn)具體信息化交互或動作;第二級局域網管理控制設備，用以實現(xiàn)對局域網內各個本地前端設備、本地前端管理控制設備實現(xiàn)信息化交互的服務器設備;第三級公網(廣域網)管理控制后臺系統(tǒng)，用以對鏈入公網的局域網管理控制設備實現(xiàn)信息化交互。
[0019]局域網管理控制設備，對各個本地局域網內本地前端設備和本地前端管理控制設備實現(xiàn)預先配置管理控制、實時管理控制和數據采集三類功能，并授權及指示本地前端管理控制設備對本地前端設備實現(xiàn)按預先配置的管理控制及數據采集功能;而公網管理控制后臺系統(tǒng)，不直接對前端各類設備實現(xiàn)管理控制和數據采集，僅實現(xiàn)對于局域網管理控制設備的預先配置管理控制和數據采集功能。
[0020]公網管理控制后臺系統(tǒng)相較于局域網管理控制設備，處于更高權限級別或同權限平級別。處于更高權限級別時，對于局域網管理控制設備的預先配置管理控制和數據采集功能，具有相比較局域網管理控制設備的優(yōu)先審核權和確認執(zhí)行權;處于同等權限平等級別時，對于局域網管理控制設備的預先配置管理控制和數據采集功能，需獲得所述局域網管理控制設備的授權或確認。
[0021 ] 所述本地前端設備具有通信接口的設備，通訊接口包括網線接口(RJ45多芯網線接口)、RS485接口、RS232接口、TX/RX異步串行接口、TTL電平口。
[0022]本地前端設備包括TCP/IP等的協(xié)議實施信息流交換的設備，包括但不限于網絡攝像機、網絡NVR錄像機、信號傳感器等。網絡攝像機為可對周邊區(qū)域實施畫面實時讀取的設備，通常應用于各類監(jiān)控場所和畫面捕捉場所；網絡錄像機為可對攝像機實時讀取的周邊區(qū)域畫面進行錄像功能的設備，具有可擦寫式硬盤，對讀取的信息碼流進行記憶存儲;信號傳感器為可通過特殊接口，實時讀取該傳感器獲取的傳感信號數值，包括但不限于光照度信號值、噪音信號值、溫度信號值、濕度信號值、PM2.5環(huán)境質量信號值等。
[0023]所述本地前端管理控制設備為在本地前端實現(xiàn)管理和控制功能的設備，包括:網絡工控機或工控主板，具有CPU、內存、硬盤等的綜合化PC主機或M⑶主板；網絡繼電器，可通過網口通過特定TCP/IP應用層協(xié)議，對接入其中的前端各類設備的電力供電線路實施關斷或開啟的功能。
[0024]預先配置管理控制功能，是指對于某一設備掉電不丟失的可設定的狀態(tài)信息的提前預設，包括該設備的時鐘同步、設備的網絡化虛擬IP設定、端口設定、傳輸碼流速率設定、定時查詢方式或判定查詢方式的設定、定時實施控制方式或判定實施控制方式的設定等，達到預先設定該設備并使該設備能自動處理的效果。
[0025]實時管理控制功能，是指對于某一設備上電后的狀態(tài)的實時改變，包括實時的時鐘同步、設備的網絡化虛擬IP設定、端口設定、傳輸碼流速率設定、查詢和狀態(tài)改變。
[0026]數據采集功能，是指對于某一設備的實際獲取數據信息流，可根據預先配置管理控制和實時管理控制分為設定數據采集方式和實時數據采集方式。
[0027]本發(fā)明基于三級網絡通信機制的智慧公共系統(tǒng)及其管理控制方法，實質上是考慮前端設備的綜合化的、多級別多權限的與多類后端設備或后端系統(tǒng)的信息化交互或動作，其本質目的是降低管理控制和數據采集成本，提高管理控制和數據采集效率，包括網絡通信效率、實際管理人員的管理效率等。
[0028]三級之間的信息化交互或動作綜合的包括信息化管理控制以及數據采集兩大類內容，其中信息化管理控制具體分為預先配置管理控制和實時管理控制兩部分，而數據采集指按照信息化管理控制實現(xiàn)的數據信息流的通信獲取及傳遞。
[0029]其中本發(fā)明所述的本地前端設備和本地前端管理控制設備，是由于本地前端管理控制設備除可實現(xiàn)局域網內網絡通信外，還可以在局域網斷線情況下，實現(xiàn)按預先配置，對本地前端設備實現(xiàn)本地自動管理和控制，并有條件的進行數據采集。而本地前端設備僅能夠被動的接受管理和控制以及被動的接受數據采集。
[0030]如附圖2所示局域網群組智慧路燈實施的公共系統(tǒng)示意圖，其中前端智慧路燈內包括前端設備和前端管理控制設備兩類設備(以下簡稱前端各類設備)，并通過局域網管理控制服務器(以下簡稱局域網服務器)作為局域網內控制平臺，并可實現(xiàn)局域網管理控制服務器與公務后臺管理控制系統(tǒng)實現(xiàn)信息化交互，其中:
單個前端智慧路燈包含一個網絡攝像探頭(該網絡攝像探頭具有RJ45網口，通過特定應用層TCP/IP協(xié)議傳輸視頻監(jiān)控數據和全雙工控制通信)、一個網絡工控機(具有RJ45網口的PC機，含顯示屏)、一個網絡繼電器(具有RJ45網口，單繼電器可開斷8組，每組5A電流大小供電)、一個8網口的網絡交換機和照明LED模組及其驅動。該網絡交換機將接入網絡攝像頭、網絡繼電器、網絡工控機，并通過地埋網線，將該網絡交換機接入局域網內核心交換機中，并與局域網管理控制服務器接入同一網段，
其中網絡攝像探頭和該智慧路燈上的網絡工控機、網絡繼電器形成一一對應，而局域網管理控制服務器設定為192.168.X.2，用于對上述網段設備的信息化交互，職能包括:
1.預先配置管理控制
局域網管理控制服務器，通過調用每個本地前端設備(本實施例中為網絡攝像探頭)的軟件API接口，達到:
配置校時:使前端各類設備與局域網服務器時鐘相同，每天早9:00校時一次，其中每天幾點鐘校時為可配置參量；
配置狀態(tài)1:使前端設備每天早9:05分發(fā)送該時刻的一幀圖片至局域網服務器，服務器通過獲得的幀圖像大小判定前端設備是否正常運行中，其中每天幾點發(fā)送信息流為可配置參量；
配置狀態(tài)2:使前端設備固定化監(jiān)控角度、監(jiān)控焦距、夜間17:30開啟紅外夜視功能，并至早7:00結束，其中監(jiān)控角度、監(jiān)控焦距、夜間開啟和早間關閉夜視功能均為配置參量；
另外，局域網管理控制服務器，通過與工控機(作為本地前端管理控制設備)內軟件API接口調用，達到:
配置校時:使前端管理控制設備與局域網服務器時鐘相同，每天早9:00校時一次;其中每天幾點鐘校時為可配置參量，
配置狀態(tài)1:使前端管理控制設備(本實施例為網絡工控機)與局域網服務器每15分鐘通信一次，幀內容為空，僅用于測試本地前端至局域網服務器網絡線路是否通暢。在不通暢情況下做出如下動作:
配置狀態(tài)1-1:自身按照已配置參量自行執(zhí)行內容；
配置狀態(tài)1-2:自行記錄攝像探頭的視頻碼流，直至網絡通暢或預設定100G硬盤視頻容量已滿為止；
配置狀態(tài)1-3:自行開關網絡繼電器，其中，網絡通暢幀周期發(fā)送時間為可配置參數、是否按自身預先配置在斷網下自行執(zhí)行，以及是否在斷網下自行記錄視頻碼流等均為可配置參數；
配置狀態(tài)2:工控機前端循環(huán)播放固定格式廣告或宣傳類圖片，其中每張圖片可設定預留周期，從5秒至5小時不等，其中前端播放視頻周期為可配置參數；
最后，局域網服務器，通過與網絡繼電器(作為本地前端管理控制設備)內軟件API接口調用，達到:
配置校時:使前端管理控制設備與局域網服務器時鐘相同，每天早9:00校時一次，其中每天幾點鐘校時為可配置參量；
配置狀態(tài)1-1:將網絡繼電器I端口的繼電器連接至照明燈的供電，設定夜間17:30開啟照明，并至早7:00關閉；
配置狀態(tài)1-2:將網絡繼電器2端口的繼電器連接至網絡攝像探頭的供電，設定24小時無關閉；
配置狀態(tài)1-3:將網絡繼電器3端口的繼電器連接至網絡工控機的供電，設定24小時無關閉；
配置狀態(tài)1-4:將網絡繼電器4端口的繼電器連接至網絡交換機的供電，設定24小時無關閉，其中上述可設定時間段的均為可配置參數；
配置狀態(tài)2:設定網絡工控機監(jiān)測斷網(指本地前端與局域網服務器之間斷網)下，開啟由網絡工控機可設定上述配置參數的功能，其中是否開啟本功能為預先可配置參數；
2.實時管理控制
根據I中描述的預先配置管理控制，本實時管理控制功能包括:
實時校時；
實時查詢上述I中描述的所有預先配置狀態(tài)參數(S卩I中描述的已配置好的參數)； 實時控制狀態(tài)，包括:
網絡攝像探頭監(jiān)控畫面的實時局域網服務器顯示、實時焦距調整以及實時角度調整； 網絡工控機播放畫面的暫停和實時設定播放時間長度；
網絡工控機對于其他設備的管理的開關；
網絡繼電器的各個繼電器開關的實時開關(從而包括對于照明燈、工控機供電、攝像探頭供電、網絡交換機供電的開關);
其中需注意，實時控制對于前端各類設備的狀態(tài)的改變均為實時的內容，在斷開實時控制后，前端任何設備均回復按照預先配置的狀態(tài)進行執(zhí)行。
[0031]3.數據采集
該項內容包括對于任何一個已具備虛擬IP的前端設備的數據流的交互通信，包括: 網絡攝像探頭畫面調用顯示下的視頻流傳遞；
網絡工控機加載后臺素材圖片至前端工控機設備的信息流傳遞；
在上述局域網服務器對于該局域網的全體前端設備和前端管理控制設備的綜合化信息化交互或動作下，完成設定的數據庫的記錄和調用，包括上述配置參數的記錄和調用，建立獨立每個前端設備的數據表記錄和調用。從而獲得:
對前端設備的實時和預先配置管理，包括工作狀態(tài)的日獲取(通過校時通信、周期碼流通?目獲得工作狀態(tài)，通?目狀態(tài));
對前端設備的實時和預先配置控制；
對前端設備的數據流采集獲取和調用；
局域網服務器數據庫的分設備和分數據表類型的存儲記錄，并實時或預設調用方式；同時，通過本辦公區(qū)域的核心交換機，并通過192.168.X.1路由，通過該區(qū)域網關，實現(xiàn)局域網管理控制服務器訪問外網，并主要對接公網管理控制后臺系統(tǒng)。由于局域網管理控制服務器主動訪問該具有固定公網IP的公網管理控制后臺系統(tǒng)，所以每次的訪問均建立起獨立的一條TCP長連接，并在不關斷雙方(服務器及后臺系統(tǒng))設備的前提下，始終保持該TCP長連接。
[0032]通過訪問公網管理控制后臺系統(tǒng)，該后臺系統(tǒng)屬于局域網服務器上一級管理控制系統(tǒng)，其對局域網管理控制服務器的職能包括:
1.預先配置管理控制
1-1配置局域網服務器的權限，包括:
1)配置局域網服務器對該局域網前端各類設備的控制總周期時間；
2)配置局域網服務器獲取局域網管理軟件的更新周期(也可設定為實時更新)；
3 )配置局域網服務器內管理人員角色，包括可管理控制全部或部分局域網前端設備的權限，用戶名、密碼和管理周期；
1-2配置局域網服務器虛擬前端智慧路燈名稱及各個功能設定，以固定虛擬IP的智慧路燈前端各類設備作為該設備的ID，形成在局域網服務器內軟件平臺上的虛擬化，即該軟件平臺上的每個前端設備都映射對應前端實體設備，從而完成如下功能，包括:
1)配置局域網服務器各個前端智慧路燈在局域網服務器內是否設定虛擬前端智慧路燈；
2)配置該虛擬前端智慧路燈，將局域網服務器獲得的對于前端各類設備的狀態(tài)信息轉發(fā)至公網管理控制后臺系統(tǒng)之中，周期發(fā)送或實時發(fā)送；
3)配置該虛擬前端智慧路燈是否具有公網管理控制后臺系統(tǒng)實現(xiàn)對虛擬前端智慧路燈的狀態(tài)參數的預先配置控制管理，而該局域網管理控制服務器在下一個配置周期內直接將虛擬前端智慧路燈狀態(tài)參數的預先配置直接作為控制管理指令下發(fā)到對應前端設備及前端管理控制設備之中； 4)配置該虛擬前端智慧路燈是否開啟實時調用接口，即公網管理控制后臺實時仿照局域網服務器的控制指令，在實時下達后，局域網服務器將其對虛擬前端智慧路燈的控制指令作為轉發(fā)，變成自身對前端各個設備的控制指令；
1-3配置數據采集
配置局域網服務器數據庫中采集的數據，發(fā)送至公網管理控制后臺的時間及發(fā)送哪一類型(例如配置僅在夜間12:00發(fā)送到公網管理控制后臺本天的攝像探頭視頻監(jiān)控數據)。
[0033]2.數據采集
按照上述配置數據采集，將局域網服務器中數據庫內容轉發(fā)至公網管理控制后臺系統(tǒng)。
[0034]其中本部分需重點強調本專利的
【發(fā)明內容】
，即公網管理控制后臺系統(tǒng)不需要對前端各個智慧路燈的各個網絡化設備的直接訪問(包括預先配置、實時控制和數據采集)，以防止公網管理控制后臺與局域網服務器管理控制的矛盾或不對應。其特征應為:
公網管理控制后臺作為局域網服務器的上一級服務器系統(tǒng)，下達局域網服務器如何對該局域網內前端各類設備的管理控制(包括管理控制的類型)以及數據采集(包括數據采集方式和類型)；同時局域網服務器建立該局域網內前端智慧路燈的虛擬智慧路燈軟件接口，該虛擬智慧路燈軟件接口安裝在局域網服務器端和公網管理控制后臺端，形成公網管理控制后臺對于前端各個智慧路燈的任何操作的中介，即對前端智慧路燈的虛擬智慧路燈的任何操作，從局域網服務器角度來看，即作為局域網服務器對于實際前端智慧路燈的操作，通過此實現(xiàn)公網管理控制后臺系統(tǒng)的短時間的、小范圍化的映射式智慧路燈操作內容，并保證局域網服務器對前端智慧路燈非矛盾化的操作控制。
[0035]在實施例2中，如附圖3所示，介紹了一種局域網區(qū)域內以夜間景觀LED照明控制信號發(fā)生器、夜間景觀LED照明驅動為前端族群的實例(以下簡稱信號發(fā)生器和驅動)，其中前端實際控制的為LED景觀輪廓燈或LED線條燈(以下簡稱LED燈或LED燈條)，其通過LED驅動實施供電，通過信號發(fā)生器的信號(如PWM信號)實現(xiàn)紅綠藍三色變色。而在前端的前端管理控制設備則為LED工控機。最后，通過局域網管理控制服務器(以下簡稱局域網服務器)作為局域網內控制平臺，并可實現(xiàn)局域網管理控制服務器與公務后臺管理控制系統(tǒng)實現(xiàn)信息化交互，其中:
單個LED景觀輪廓燈的一個或一組(最多64個)，通過一個驅動族群形成統(tǒng)一供電，并通過一個信號發(fā)生器實現(xiàn)統(tǒng)一變色(群體變色或每一個獨立變色，實時變化)。
[0036]而單個LED工控機具有32個端口，每個端口控制I組信號發(fā)生器，該組發(fā)生器最多為2個，端口對接信號發(fā)生器可以為RS485接口或RS232接口。
[0037]上述LED工控機通過網絡交換機接入局域網內核心交換機中，并與局域網管理控制服務器接入同一網段，并設定:
LED工控機，網段為1192.168.X.32+n (254>n>l)；
而局域網管理控制服務器(以下簡稱局域網服務器)設定為192.168.X.2，用于對上述網段設備的信息化交互，職能包括:
1.預先配置管理控制
配置校時:使前端各類設備與局域網服務器時鐘相同，每天午后4:00校時一次，其中每天幾點鐘校時為可配置參量； 配置狀態(tài):局域網服務器，根據實際服務器上加載的動態(tài)圖片效果的動態(tài)像素數據流，下發(fā)到對應前端LED工控機上，并由LED工控機存儲，并在對應時間節(jié)點上實現(xiàn)該工控機對接各個其信號發(fā)生器組內各個LED燈的控制信號，其中，配置每個LED工控機上的信號發(fā)生器，以及信號發(fā)生器上連接的LED燈的ID是預先配置的，需根據夜間景觀實際情況設定好；另外加載動態(tài)像素流、啟動控制信號下發(fā)時間均為可設定配置參量。
[0038]2.實時管理控制
按照I中描述的預先配置管理控制，本實時管理控制功能包括:
實時校時；
實時的在已啟動的LED工控機上的動態(tài)效果下達情況，即LED工控機與信號發(fā)生器之間的通信數據包的返回幀及確認幀的實際接收數量情況。
[0039]3.數據采集
按照配置I中預設的內容，實現(xiàn)數據流下達和數據流反饋。
[0040]同時，通過本辦公區(qū)域的核心交換機，并通過192.168.X.1路由，通過該區(qū)域網關，實現(xiàn)局域網管理控制服務器訪問外網，并主要對接公網管理控制后臺系統(tǒng)。由于局域網管理控制服務器主動訪問該具有固定公網IP的公網管理控制后臺系統(tǒng)，所以每次的訪問均建立起獨立的一條TCP長連接，并在不關斷雙方(服務器及后臺系統(tǒng))設備的前提下，始終保持該TCP長連接。
[0041]在本實施例中需強調的是，通常的夜間景觀照明控制是通過遠程電力開啟(即公網管理控制后臺僅實現(xiàn)對于局域網內夜間景觀照明產品的供電的遠程開啟和關閉)和本地局域網服務器對于夜間景觀照明燈的動態(tài)或靜態(tài)效果控制的模式。而本實施例中如下的公網管理控制后臺與局域網服務器屬于平等級別服務器系統(tǒng)的信息化交互方式，是本實施例的創(chuàng)新重點。即:
公網管理控制后臺系統(tǒng)不需要對前端各個智慧路燈的各個網絡化設備的直接訪問(包括預先配置、實時控制和數據采集)，以防止公網管理控制后臺與局域網服務器管理控制的矛盾或不對應。公網管理控制后臺系統(tǒng)與局域網服務器屬于平級服務器系統(tǒng)，對于局域網服務器的預先配置控制管理功能和數據采集功能需要提交局域網服務器申請，并獲得授權后實施，具體其功能為:
1.公網管理控制后臺作為局域網服務器的平級服務器系統(tǒng)，負責提供多個景觀照明區(qū)域的不同的局域網服務器同步景觀效果的功能，如多粧景觀大樓同步呈現(xiàn)統(tǒng)一動態(tài)或靜態(tài)夜景效果的功能(如附圖4所示)O包括:
1.1提交申請至局域網服務器，需獲得局域網服務器授權，將多個景觀照明區(qū)域的不同的局域網服務器數據流分別提供給對應的局域網服務器，實現(xiàn)預先配置功能；
1.2提交申請至局域網服務器，需獲得局域網服務器授權，將多個景觀照明區(qū)域的不同的局域網服務器數據流的配置參數(包括但不限于播放時間配置參數、同步校時參數、播放周期參量)分別提供給對應的局域網服務器，實現(xiàn)預先配置功能；
在這其中，將多個景觀照明局域網服務器播放時間進行配置以及設定好時鐘進行同步是主要關鍵，它確定了多個景觀照明場景同步播放時的效果的一致化及流暢化。
[0042]2.公網管理控制后臺作為局域網服務器的平級服務器系統(tǒng)，負責提供景觀照明區(qū)域的局域網服務器相關網絡發(fā)布數據(包括但不限于市政、交通、環(huán)境、私人定制等信息數據)，實現(xiàn)局域網服務器所需的數據采集功能(如附圖4所示)，具體包括但不限于:
2.1公網管理控制后臺采集該城市當日日間光照度數據，并通過預先配置周期性將數據提交給本地局域網服務器，局域網服務器根據自身系統(tǒng)要求，可實現(xiàn)根據日光光照度的降低到下限閾值，實現(xiàn)光感開啟夜間景觀燈具功能；
(其中數據采集為局域網服務器需授權通過方可采集的數據，另采集周期、日光下限閾值、光感開啟等均為預先配置參數)
2.2公網管理控制后臺采集其他環(huán)境監(jiān)測數據(如溫度、PM2.5)，并通過預先配置周期性將數據提交給本地局域網服務器，局域網服務器根據自身系統(tǒng)要求，可實現(xiàn)溫度下限閾值、PM2.5下限閾值等，實現(xiàn)對應景觀照明效果呈現(xiàn)警告類顯示效果(如警告“夜間低溫” “空氣污染”等)；
(其中數據采集為局域網服務器需授權通過方可采集的數據，另采集周期、下限閾值、顯示效果等均為預先配置參數)
2.3公網管理控制后臺采集該景觀照明區(qū)域內人流監(jiān)控數據，并通過預先配置周期性將數據提交給本地局域網服務器，局域網服務器根據自身系統(tǒng)要求，可實現(xiàn)根據人流流量達到上限閾值，實現(xiàn)對應景觀照明效果呈現(xiàn)警告類顯示效果(如警告“人流擁擠.謹防踩踏，，等)；
(其中數據采集為局域網服務器需授權通過方可采集的數據，另采集周期、下限閾值、顯示效果等均為預先配置參數)
在本實施例中，由于夜間景觀照明局域網控制技術及其對每個LED景觀燈具的照明控制已屬于公知技術，因而本發(fā)明專利中不贅述LED夜景景觀燈彩色或亮度變化控制的通信及控制技術；同理的，由于光照傳感器、環(huán)境傳感器以及人流監(jiān)控數據發(fā)布等技術均已屬于公知技術，因而本發(fā)明不贅述相關內容。而將重點放在闡述本發(fā)明的局域網服務器與公務管理控制后臺系統(tǒng)的信息化交互機制及方法上。
[0043]同時，相比較實施例1，本實施例2著重強調公網管理控制后臺作為局域網服務器的平級服務器系統(tǒng)(實施例1中，公網管理控制后臺為局域網服務器的上一級系統(tǒng))，相應公網管理控制后臺的信息化交互需獲得局域網服務器的授權確認方可實施。
[0044]需強調的，實施例1和實施例2中均涉及到照明產品及照明控制內容，該照明類功能作為實施例的舉例內容。而本發(fā)明并不僅限于涉及照明類產品的控制系統(tǒng)及管理方法，而應理解為對于所有可通信的戶外公共功能設備的系統(tǒng)化管理控制發(fā)明方式。
【主權項】
1.一種基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)，其特征在于，包括本地前端設備、本地前端管理控制設備、局域網管理控制設備、公網管理控制后臺系統(tǒng)，第一級本地前端設備為具有各類通信接口的功能設備，實現(xiàn)具體應用功能，本地前端管理控制設備，用以對本地前端設備實現(xiàn)具體信息化交互或動作;第二級局域網管理控制設備，用以實現(xiàn)對局域網內各個本地前端設備、本地前端管理控制設備實現(xiàn)信息化交互的服務器設備；第三級公網管理控制后臺系統(tǒng)，用以對鏈入公網的局域網管理控制設備實現(xiàn)信息化交互;三級之間的信息化交互或動作包括信息化管理控制和數據采集兩大類，其中信息化管理控制具體分為預先配置管理控制和實時管理控制兩部分，而數據采集指按照信息化管理控制實現(xiàn)的數據信息流的通信獲取及傳遞。2.根據權利要求1所述基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)，其特征在于，所述本地前端設備為具有通訊協(xié)議實施信息流交換的設備，設備具有通信接口，通訊接口包括網線接口、RS485接口、RS232接口、TX/RX異步串行接口、TTL電平口。3.根據權利要求1所述基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)，其特征在于，所述本地前端管理控制設備為在本地前端實現(xiàn)管理和控制功能的設備，設備包括:網絡工控機或工控主板；網絡繼電器通過網口通過TCP/IP應用層協(xié)議，對接入其中的各類前端設備的電力供電線路實施關斷或開啟的功能。4.根據權利要求1至3中任意一項基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)的管理控制方法，其特征在于，局域網管理控制設備設定各個路有通道，對各個本地局域網內本地前端設備和本地前端管理控制設備實現(xiàn)預先配置管理控制、實時管理控制和數據采集;局域網管理控制設備設定不同的路有通道與公網管理控制后臺系統(tǒng)進行預先配置管理控制和數據采集信息互通，公網管理控制后臺系統(tǒng)的權限級別高與或等于局域網管理控制設備。5.根據權利要求4所述基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)的管理控制方法，其特征在于，所述預先配置管理控制是對于某一設備掉電不丟失的可設定的狀態(tài)信息的提前預設，包括該設備的時鐘同步、設備的網絡化虛擬IP設定、端口設定、傳輸碼流速率設定、定時查詢方式或判定查詢方式的設定、定時實施控制方式或判定實施控制方式的設定，本地前端設備和本地前端管理控制設備根據預設定時自動處理事件。6.根據權利要求4所述基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)的管理控制方法，其特征在于，所述實時管理控制是對于某一設備上電后的狀態(tài)的實時改變，包括實時的時鐘同步、設備的網絡化虛擬IP設定、端口設定、傳輸碼流速率設定、查詢和狀態(tài)改變。7.根據權利要求4所述基于三級網絡通信機制的公共系統(tǒng)的管理控制方法，其特征在于，所述數據采集功能是對于某一設備的實際獲取數據信息流，根據預先配置管理控制和實時管理控制分為設定數據采集方式和實時數據采集方式。
【文檔編號】H05B33/08GK105871639SQ201610395023
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】李文鵬, 孫凱君, 項懷飛, 夏居堂, 朱冰
【申請人】上海羅曼照明科技股份有限公司