專利名稱：一種智慧城市照明信息管理系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種城市照明能源控制管理的智能照明節(jié)能控制管理系統及方法，尤指一種以網絡化實現遠程照明能源智能控制、管理，實現綠色照明的節(jié)能智能控制系統。
背景技術：
城市照明節(jié)能是節(jié)約能源的一個重要方面內容。城市照明節(jié)能的主要難題是，在實現節(jié)能的同時，要保證:1)城市照明設計標準不降低；2)城市照明的亮燈率不降低；3)節(jié)能控制方法對照明光源、電器設備使用壽命無影響，避免進入“節(jié)能不節(jié)錢”的怪圈。傳統的節(jié)電器設備都不能聯網遠程控制，無統一的節(jié)能監(jiān)控管理主，并且節(jié)電器設備在節(jié)能控制方法存在一些問題。因此，節(jié)能器設備在使用過程中存在以下問題:I)無法實時了解每臺節(jié)電器工作狀態(tài)，不能保證設備工作時不降底城市照明設計標準，從而不對城市照明造成不利影響。2)節(jié)電器設備所采用的控制方法在節(jié)能控制過程中會造成電網電壓波動，影響照明光源亮燈率。3)節(jié)電器方法無法保證對照明光源及電器設備使用壽命無影響，“節(jié)能不節(jié)錢”的現象比比皆是。4)不能實時監(jiān)控節(jié)能器設備運行狀況，增加了設備運行維護工作量及運行維護管理成本。無法確保設備始終工作在最佳狀態(tài)，發(fā)揮應用的工作效率。5)在現有的智能照明路燈控制系統中，只能對一個個的照明回路進行控制或能直接單獨控制單燈，而不能對照明回路中的進行控制和單燈兩種功能疊加。這樣，對照明設備的控制更加靈活，不僅可以選擇在回路對它進行控制，也可單獨對某個照明設備控制。例如:在一個照明回路中帶有大量照明設備的情況下，如果照明回路中的某個照明設備出現故障，則需要花費大量的時間去查找出現故障的設備，費時費力，智能控制不夠精細，且系統的智能程度差，不夠靈活。

實用新型內容本實用新型克服了上述現有技術中所存在的不足，提供了一種智能程度高，靈活性好，功能完善的一種智慧城市照明信息管理系統，解決了現在智能照明路燈控制系統不夠穩(wěn)定和功能不夠完善，智能控制不夠精確，智能程度差，不夠靈活的問題。本實用新型的技術方案是這樣實現的:一種智慧城市照明信息管理系統，其特征是包括:智能照明控制管理中心，用于根據反饋的照明設備的運行狀態(tài)，發(fā)出照明控制指令；道路智能控制器，安裝在城市照明供電現場，并連接智能照明控制管理中心，用于控制照明設備供電電壓、電流或空氣開關，完成智能照明控制管理中心下達的各項控制、管理指令，實現各項監(jiān)視、控制任務；并將城市照明供電現場的供電工況參數、照明設備的工作狀態(tài)上報到智能照明控制管理中心，完成智能照明控制管理中心對照明設備的統一控制、管理；照明設備，安裝在城市道路上，并連接道路智能控制器，對城市道路進行照明。作為優(yōu)選，所述的智能照明控制管理中心是由用以控制整個城市智能照明系統運行的服務器和分別與服務器相連的無線通信模塊、短消息告警模塊、信息推送模塊、UPS供電電源組成。作為優(yōu)選，道路智能控制器是由無線通信模塊、調壓信號輸出模塊、調壓模塊、主板模塊、繼電器模塊、開關量、電流檢測模塊、電源模塊和雙燈控制器組成；無線通信模塊利用3G網絡可以進行無線信號的接收和發(fā)送，進行遠程通信；調壓信號輸出模塊可以輸出調壓信號給調壓模塊，以控制回路上的電壓；主板模塊上包含有三相電壓檢測電路以及zigbee模塊，作用是協調各模塊工作，用于完成數據采集、計算匯總、節(jié)能控制數據通信，三相電壓信號的采集以及協調雙燈控制器和調壓信號輸出模塊的工作，并且可以發(fā)送zigbee信號進行本地控制；繼電器模塊受主板模塊控制，完成回路的開關；開關量、電流檢測模塊主要完成回路上開關量的檢測和電流值的檢測；電源模塊給道路智能控制器的各模塊提供電源，控制、實時檢測回路的運行狀態(tài)，并通過無線通信反饋給服務器；所述的雙燈控制器，含有zigbee模塊，路由器模塊，兩路繼電器輸出，兩路調光輸出，執(zhí)行開關燈動作，采樣電流以及調光輸出；可以單獨管理和控制照明回路中的每個照明設備；雙燈控制器通過ZIGBEE無線通信，把數據給主板模塊，主板模塊通過無線通信模塊把數據給服務器，滿足了回路和每個設備都能控制的要求。作為優(yōu)選，所述服務器配置兩個網口，一個網口與公網連接，另一個網口將服務器組成網絡，所述服務器配置兩個串行口，一個連接無線通信模塊，另一個連接短消息告警模塊。采用了上述技術方案的本實用新型的有益效果是:I)通過對城市中所有智能照明節(jié)能電器設備統一控制、管理，實現城市照明供電電網配電輸出電壓、輸出功率的控制管理，達到對城市照明光源輸出照度的控制管理，實現對城市照明能源的整體控制管理，確保進行照明節(jié)能的同時，不降低城市照明設計標準，實現“按需照明”，“按需節(jié)能”避免照明能源浪費，節(jié)約照明能源；2)通過線性連續(xù)調壓控制，確保實現節(jié)能的同時，不影響照明光源正常照明，不降低城市照明亮燈率。3)確保調壓過程線性連續(xù)平穩(wěn)，確保輸出電壓符合照明光源及電器設備使用標準要剝求，從而確保對照明光源及電器設備使用壽命無影響，關有延長光源及電器設備使用壽命。4)通過對道路智能控制器設備的統一管理，可實時了解管理道路智能控制器設備工作狀態(tài)，確保所在道路智能控制器控制器設備工作在最佳狀態(tài)，確保系統發(fā)揮最佳節(jié)能效率。5)使用無線3G網絡控制道路智能控制器實現了對每個裝置的控制，真正的實現了城市智能化。改善了無線網絡傳輸的穩(wěn)定性，提高了信息傳送的效率，實現了點對點的控制，降低了回路控制的成本，以及消耗，以及組網功能。
圖1為本實用新型智慧城市照明信息管理系統的連接框圖；圖2為本實用新型智能照明控制管理中心的連接框圖；圖3為道路智能控制器的連接框圖。
具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
如下:實施例:請參見圖1所示，本實用新型的城市智能照明管理控制系統是由智能照明控制管理中心、道路智能控制器與照明設備三大部分組成。其中，智能照明控制管理中心采用無線通信模塊與安裝在城市照明供電現場的道路智能控制器連接，道路智能控制器直接控制照明電器或光源設備的配電供電電壓，控制例如路燈等照明光源的輸出功率及輸出照度，同時，道路智能控制器再通過無線通信模塊將現場運行工作狀況參數及設備工作狀態(tài)自動上報智能照明控制管理中心，不僅實現控制管理中心對現場道路智能控制器下的電器設備的各項控制、管理任務；而且還可以通過雙燈控制器單獨對照明設備及光源設備直接進行控制、管理；實現單燈監(jiān)控、回路監(jiān)控可以同步進行，比原來智能控制系統分工更加精確、細致。其中，本實用新型的智能照明控制管理中心的進一步組成如圖2所示，所述的智能照明控制管理中心是由服務器和分別與服務器相連的無線通信模塊、短消息告警模塊、信息推送模塊、UPS供電電源組成，在服務器上運行有照明監(jiān)控管理軟件，以控制整個城市智能照明系統的運行，監(jiān)視、控制、管理整個城市。照明監(jiān)控管理軟件根據用戶具體要求，按TPO (Time/Place/Occasion)方式動態(tài)控制管理智能照明RTU的輸出電壓、輸入功率，在保證道路照明照度標準不降低、保證交通安全、治安要求、居民生活要求不降低的前提下，實現“按需照明”，提供最適合的照明照度，減少不必要的照明浪費，節(jié)約照明能源。照明監(jiān)控管理軟件為本領域技術人員根據用戶需要可以輕松實現的。所述服務器配置兩個網口，一個網口與公網連接，另一個網口將服務器組成網絡，所述服務器配置兩個串行口，一個連接無線通信模塊，另一個連接短消息告警模塊。通過智能照明控制管理中心的無線通信模塊，服務器和道路智能控制器之間可以借助3G網絡進行數據的交互。當無線通信模塊通電后，無線通信模塊會主動去連接事先設置好的服務器，連接上之后就可以進行透明數據傳輸。服務器發(fā)送控制命令經無線通信模塊給城市道路現場道路智能控制器，道路智能控制器接收命令，并把命令的執(zhí)行結果通過無線通信模塊，返回給服務器。該智能照明控制管理中心配置了短消息告警模塊，通過短消息方式將報警信息發(fā)送到相關人員的手機上，以提高系統報警處理的實時性。短消息告警模塊通過串口和服務器進行通信。如圖3所示，道路智能控制器是由無線通信模塊、調壓信號輸出模塊、調壓模塊、主板模塊、繼電器模塊、開關量、電流檢測模塊、電源模塊和雙燈控制器組成；無線通信模塊利用3G網絡可以進行無線信號的接收和發(fā)送，進行遠程通信；調壓信號輸出模塊可以輸出調壓信號給調壓模塊，以控制回路上的電壓；主板模塊上包含有三相電壓檢測電路以及zigbee模塊，作用是協調各模塊工作，用于完成數據采集、計算匯總、節(jié)能控制數據通信，三相電壓信號的采集以及協調雙燈控制器和調壓信號輸出模塊的工作，并且可以發(fā)送zigbee信號進行本地控制；繼電器模塊受主板模塊控制，完成回路的開關；開關量、電流檢測模塊主要完成回路上開關量的檢測和電流值的檢測；電源模塊給道路智能控制器的各模塊提供電源，控制、實時檢測回路的運行狀態(tài)，并通過無線通信反饋給服務器；所述的雙燈控制器，含有zigbee模塊，路由器模塊，兩路繼電器輸出，兩路調光輸出，執(zhí)行開關燈動作，采樣電流以及調光輸出；可以單獨管理和控制照明回路中的每個照明設備；雙燈控制器通過ZIGBEE無線通信，把數據給主板模塊，主板模塊通過無線通信模塊把數據給服務器，滿足了回路和每個設備都能控制的要求。道路智能控制器既能脫離智能照明控制管理中心，按本地預定的控制程序獨立工作，又能接收智能照明控制中心的命令，統一實行控制管理中心工作程序聯網工作。所述主板模塊是整個道路智能控制器的核心部分，其主要負責完成采集、數據計算匯總、節(jié)能控制、數據通信以及協調調壓模塊和雙燈控制器的工作。無線通信模塊主要完成與智能照明控制管理中心進行數據通信。調壓信號輸出模塊主要是給三項一體調壓模塊輸入調壓信號，以控制回路上的電壓。繼電器模塊主要完成回路的開關。開關量、電流檢測模塊主要完成回路上開關量的檢測和電流值的檢測，電源模塊主要是給道路智能控制器供電，使得道路智能控制器能正常工作?！獋€路燈通常具有一個主燈和一個副燈，所以將控制路燈的控制器稱為雙燈控制器，所述雙燈控制器是每個設備單獨配置的裝置，每個雙燈控制器可以控制多個照明設備，即可以控制多個路燈，能很好的反應此照明設備的開關燈情況和電流情況，通過ZIGBEE技術傳送給主板模塊，然后主板模塊接收數據并處理此數據，并通過無線通信技術反應給服務器，服務器用于實現實時數據、狀態(tài)、信息的顯示以及鍵盤操作輸入。雙燈控制器的存在保證了能通過服務器控制到每個照明設備上，實現了整條回路，以及每個燈的智能控制，方便照明設備，以及其他設備的維修。具體的說，雙燈控制器直接控制每個照明設備的電壓情況，例如照明設備A、照明設備B都是由同一個雙燈控制器經過ZEGBEE無線通信反饋給智能照明控制管理中心；也可以通過道路智能控制器直接連接回路，這樣就能控制到具體的某個照明設備。同時，道路智能控制器再通過無線通信模塊將現場運行的工作狀態(tài)自動上報給智能控制管理中心，實現智能控制管理中心對現場雙燈控制器及道路智能控制器的各項控制和管理任務。該道路智能控制器設備采用ZIGBEE技術與三相一體調功技術、開關電源特點，采用一種全新的主回路控制與單個設備之間的控制技術，可實現每個照明的控制，和整條回路的策略性控制以及其調光控制。由于雙燈控制器的存在，就能知道每個設備的開關燈情況，如果回路中有異常，則會很快的發(fā)現那個設備已換，無需整個回路一個一個的去查，由于道路智能控制器的運行可設定一些策略性的開光燈、調光等，無需靠人工去根據時間去逐個更改，實現了城市照明全智能化。工作方法:智能照明控制中心對某個照明設備的控制是:智能照明控制管理中心將需要控制的設備的IEEE地址、需要進行的操作組成數據包，通過無線通信的方式發(fā)送出去，所對應的道路智能控制器的無線通信模塊接收數據后，傳送給主板模塊，由主板模塊對所接收到的數據包進行解析，并通過ZIGBEE模塊無線通信傳給所需控制的設備的雙燈控制器的路由器模塊，由路由器模塊接收數據并執(zhí)行操作。其調壓的控制方法是:智能照明控制管理中心將需要調壓的回路的控制設備的IEEE地址、需要進行的操作組成數據包，通過無線通信的方式發(fā)送出去，道路智能控制器的無線通信模塊接收數據后，傳送給主板模塊，由主板模塊對所接收的數據包進行解析，通過主板上協調器的ZIGBEE協議傳送給調壓信號輸出模塊，由調壓信號輸出模塊輸出一個直流電平信號，此信號是驅動三相一體調功模塊的。例如照明設備需要80%的亮度，則通過智能照明控制中心將其亮度調至80%，然后通過無線通信裝置控制主板模塊，使其做出相應的指令操作，然后主板模塊通過協調，即ZIGBEE技術，使調壓模塊輸出一個2.88V的直流電壓(亮度100%時輸出電壓為3.6V)，2.88V的直流電壓驅動三相一體調壓模塊，使得輸出電壓是輸入電壓的80%，達到了回路上三相調壓的要求。
權利要求1.一種智慧城市照明信息管理系統，其特征是包括: 智能照明控制管理中心，用于根據反饋的照明設備的運行狀態(tài)，發(fā)出照明控制指令； 道路智能控制器，連接智能照明控制管理中心，用于控制照明設備供電電壓、電流或空氣開關，完成智能照明控制管理中心下達的各項控制、管理指令，實現各項監(jiān)視、控制任務；并將城市照明供電現場的供電工況參數、照明設備的工作狀態(tài)上報到智能照明控制管理中心，完成智能照明控制管理中心對照明設備的統一控制、管理； 照明設備，連接道路智能控制器，對城市道路進行照明。
2.根據權利要求1所述的一種智慧城市照明信息管理系統，其特征在于:所述的智能照明控制管理中心是由用以控制整個城市智能照明系統運行的服務器和分別與服務器相連的無線通信模塊、短消息告警模塊、信息推送模塊、UPS供電電源組成。
3.根據權利要求1所述的一種智慧城市照明信息管理系統，其特征在于:道路智能控制器是由無線通信模塊、調壓信號輸出模塊、調壓模塊、主板模塊、繼電器模塊、開關量、電流檢測模塊、電源模塊和雙燈控制器組成；無線通信模塊利用3G網絡可以進行無線信號的接收和發(fā)送，進行遠程通信；調壓信號輸出模塊可以輸出調壓信號給調壓模塊，以控制回路上的電壓；主板模塊上包含有三相電壓檢測電路以及zigbee模塊，作用是協調各模塊工作，用于完成數據采集、計算匯總、節(jié)能控制數據通信，三相電壓信號的采集以及協調雙燈控制器和調壓信號輸出模塊的工作，并且可以發(fā)送zigbee信號進行本地控制；繼電器模塊受主板模塊控制，完成回路的開關；開關量、電流檢測模塊主要完成回路上開關量的檢測和電流值的檢測；電源模塊給道路智能控制器的各模塊提供電源，控制、實時檢測回路的運行狀態(tài)，并通過無線通信反饋給服務器；所述的雙燈控制器，含有zigbee模塊，路由器模塊，兩路繼電器輸出，兩路調光輸出，執(zhí)行開關燈動作，采樣電流以及調光輸出；可以單獨管理和控制照明回路中的每個照明設備；雙燈控制器通過ZIGBEE無線通信，把數據給主板模塊，主板模塊通過無線通信模塊把數據給服務器，滿足了回路和每個設備都能控制的要求。
4.根據權利要求2所述的一種智慧城市照明信息管理系統，其特征在于:所述服務器配置兩個網口，一個網口與公網連接，另一個網口將服務器組成網絡，所述服務器配置兩個串行口，一個連接無線通信模塊，另一個連接短消息告警模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種智慧城市照明信息管理系統，一種智慧城市照明信息管理系統，包括智能照明控制管理中心，用于根據反饋的照明設備的運行狀態(tài)，發(fā)出照明控制指令；道路智能控制器，安裝在城市照明供電現場，并連接智能照明控制管理中心，用于控制照明設備供電電壓、電流或空氣開關，完成智能照明控制管理中心下達的各項控制、管理指令；照明設備，安裝在城市道路上，并連接道路智能控制器，對城市道路進行照明。本實用新型通過對城市中所有智能照明節(jié)能電器設備統一控制、管理，實現城市照明供電電網配電輸出電壓、輸出功率的控制管理，達到對城市照明光源輸出照度的控制管理，實現對城市照明能源的整體控制管理。
文檔編號H05B37/02GK203039950SQ201220620700
公開日2013年7月3日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權日2012年11月20日
發(fā)明者俞青松, 陳晨, 吳忠孝, 陳敬良, 胡承建 申請人:杭州意博高科電器有限公司