專利名稱：基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，尤其是涉及一種檢測到天氣情況，如溫度、濕度以及亮度等，并能夠?qū)坝^燈進(jìn)行控制與檢測的亮化照明智能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，各地夜景照明工程、道路照明改造相繼實施，城市夜景已經(jīng)成為一種新的潮流和發(fā)展趨勢。近年來，我國許多城市的建設(shè)和管理部門投入了大量的資金，用于建設(shè)城市照明設(shè)施，改善城市的夜景照明，許多城市“亮” 起來了，卻并不是“美”起來了，甚至有很多城市出現(xiàn)了 “光污染”，這就是在設(shè)計時沒有考慮仔細(xì)，忽略了城市夜景照明設(shè)計的用戶——城市居民的需求造成的。夜景照明設(shè)計不僅包含了城市景觀中的視覺元素，即樣式繁多的路燈、景觀燈和步道燈等，最重要的是它還涵蓋了大眾行為心理因素，即城市夜晚環(huán)境下的公眾行為也應(yīng)該是城市照明設(shè)計的重要組成部分。如何給城市居民創(chuàng)造一個舒適宜人，又充滿豐富感情色彩的夜晚照明環(huán)境，已成為城市夜景照明設(shè)計的主要內(nèi)容。據(jù)統(tǒng)計，世界各國的社會照明用電約占該國全社會電力消耗總量的10% 20%，而我國的照明用電量約占全國電力消耗總量的12%。各地城市照明工程建設(shè)數(shù)量猛增，對市民夜間交通和活動功能需求的滿足，有了很大的提高，漂亮的夜景也給夜晚的城市營造了一個舒適的環(huán)境。然而，當(dāng)今節(jié)能減排、低碳建設(shè)已經(jīng)成為我國的一項基本政策，在道路照明和景觀照明中，對節(jié)能減排的設(shè)計明顯不足，造成電力消耗量大，資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)。本發(fā)明的目的通過提供以下技術(shù)方案實現(xiàn)
一種基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其中，所述基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)包括
用于監(jiān)測天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的傳感終端；所述傳感終端包括溫度、濕度、亮度傳感器； 與所述傳感終端通信，獲得所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的通信網(wǎng)關(guān)； 以及用于接收所述通信網(wǎng)關(guān)發(fā)送的所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控中心。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳感終端安放于檢測的對應(yīng)回路中。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳感終端還包括主控芯片及最小系統(tǒng)，與所述主控芯片及最小系統(tǒng)電性連接的電源模塊、天線模塊和控制模塊，所述溫度、濕度、亮度傳感器與所述主控芯片及最小系統(tǒng)電性連接。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳感終端通過射頻將所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息發(fā)送至所述通信網(wǎng)關(guān)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述通信網(wǎng)關(guān)通過移動網(wǎng)絡(luò)將所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息發(fā)送至所述監(jiān)控中心。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述通信網(wǎng)關(guān)包括了 MCU、與所述MCU電性連接的RTC 模塊、BDM模塊、OSC模塊、電源模塊、擴展模塊、USB模塊、顯示模塊、RS232模塊、射頻模塊、 3G/2. 5G的無線通信模塊。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基于天氣情況的亮化照明控制系統(tǒng)還可以包括接收所述監(jiān)控中心信息的打印機、PDA、景觀燈維護車。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)還包括與所述傳感終端和/或監(jiān)控中心通信的手持路燈檢測儀。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述手持路燈檢測儀包括液晶顯示系統(tǒng)、按鍵系統(tǒng)、蜂鳴器提示模塊、主控芯片和無線模塊。本發(fā)明達(dá)到的有益效果是，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排，且成本低、體積小、方便安裝與維護。


圖1為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)的構(gòu)架圖。圖2為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的傳感終端模塊示意圖。圖3為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的通信網(wǎng)關(guān)硬件總體設(shè)計圖。
1傳感終端2通信網(wǎng)關(guān)11主控芯片及最小系統(tǒng)3監(jiān)控中心12信號采集模塊31景觀燈維護車13電源模塊32打印機14天線模塊33PDA4手持路燈檢測伩15控制模塊
具體實施例方式下面參照附圖以示例的方式對本方案的實施方式進(jìn)行說明。本發(fā)明的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，適用于對于變化的天氣，如雨水量、光照度以及溫度等進(jìn)行檢測，從而對亮化照明實現(xiàn)智能化控制。如圖1所示，本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)包括用于監(jiān)測天氣參數(shù)(如雨水量、光照度以及溫度等)數(shù)據(jù)信息的傳感終端1，通信網(wǎng)關(guān) 2和監(jiān)控中心3。本優(yōu)選實施方式的基于天氣情況的照明控制系統(tǒng)還可以包括打印機32、 PDA33、景觀燈維護車31等，它們都是作為連接監(jiān)控中心3的外部設(shè)備而存在，其可以接受監(jiān)控中心3的信息和指令，打印報告，顯示照明系統(tǒng)狀態(tài)，進(jìn)行系統(tǒng)維護等。配套的手持路燈檢測儀4可以作為輔助工具對景觀燈回路進(jìn)行測控。實施者可以根據(jù)自身的情況和需求，靈活的選用以達(dá)到最好的效果。本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)采用“監(jiān)控中心一通信網(wǎng)關(guān)一傳感終端”的三層結(jié)構(gòu)，通過3G/2. 5G的技術(shù)將監(jiān)控中心3的城市照明控制系統(tǒng)軟件的和通信網(wǎng)關(guān)2聯(lián)系起來，而通信網(wǎng)關(guān)2又通過景觀燈回路網(wǎng)絡(luò)接收相關(guān)的傳感終端1采集的景觀燈工作狀態(tài)信息以及雨水量、光照度以及溫度等天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息。每個通信網(wǎng)關(guān)2為該條景觀回路的主控節(jié)點，也是hternet和景觀燈回路網(wǎng)絡(luò)的接口，通過提供可選的3G/2. 5G通信技術(shù)(本優(yōu)選實施方式中為GPRS網(wǎng)絡(luò))和景觀燈回路網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合， 可以將景觀燈的數(shù)據(jù)信息以及雨水量、光照度以及溫度的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到世界上任何一個有hternet網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方。當(dāng)通信網(wǎng)關(guān)2將景觀燈信息發(fā)送到中心服務(wù)器，存入數(shù)據(jù)庫中，監(jiān)控中心3通過對服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫操作可以實現(xiàn)對景觀燈回路的控制和監(jiān)測以及對雨水量、光照度以及溫度的數(shù)據(jù)采集以及閾值比較。作為實現(xiàn)基于天氣情況的景觀燈監(jiān)控的基礎(chǔ)元件，傳感終端1安放于每條檢測的景觀燈回路，監(jiān)測天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息。傳感終端1可以檢測雨水量、光照度以及溫度等參數(shù)數(shù)據(jù)信息，并通過射頻方式，將這些信息傳遞到通信網(wǎng)關(guān)2。同時，傳感終端1還可以控制景觀燈的工作方式，如節(jié)能模式、設(shè)定時間開關(guān)燈、人工/智能控制模式選擇等。傳感終端 1還采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以實現(xiàn)景觀燈回路的唯一信息識別和記錄，即可以記錄每一回路景觀燈的地理位置信息，工作情況，維修情況，報警等。通信網(wǎng)關(guān)2則通過2. 5G/3G無線通信網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)連接，再經(jīng)因特網(wǎng)將景觀燈信息以及天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息傳遞給監(jiān)控中心3。如圖2所示，為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的傳感終端1的模塊圖。該傳感終端1采用高可靠的Freescale公司的ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)微控制器MCU作為核心控制單元，實現(xiàn)了天氣參數(shù)檢測和無線傳感網(wǎng)絡(luò)通訊功能。模塊包括主控芯片及最小系統(tǒng)11，與所述主控芯片及最小系統(tǒng)11電性連接的信號采集模塊12、電源模塊13、天線模塊14和控制模塊15。優(yōu)選地，該信號采集模塊12為溫度、濕度、亮度傳感器，其可通過一個傳感器集成溫度、濕度、亮度的采集為信號采集模塊，也可分別通過溫度傳感器、濕度傳感器、亮度傳感器集成為信號采集模塊。主控芯片及最小系統(tǒng)11是可以使MCU內(nèi)部程序正常運行所必需的外圍電路。天線模塊14具體為一個RFID射頻模塊，用來增加傳感終端1網(wǎng)絡(luò)通信距離。電源模塊13用于供給整個傳感終端1的電能、保證傳感終端1穩(wěn)定工作。信號采集模塊12是傳感終端1 的信號采集機構(gòu)，負(fù)責(zé)采集雨水量、光照度以及溫度的數(shù)據(jù)信息，獲得的信號通過通信網(wǎng)關(guān) 2將數(shù)據(jù)信息傳遞到監(jiān)控中心3。通過收集到的信號，將數(shù)據(jù)信息與監(jiān)控中心軟件3所設(shè)的正常值比較，判斷出雨水量、光照度以及溫度是否正常?？刂颇K15的主要部件是一個繼電器，為了增加系統(tǒng)可靠性和抗干擾性，在電路中加入相應(yīng)的措施防止誤操作。如前所述的，傳感終端1具有地理信息定點模塊(圖中未示出)，可以為每一條景觀燈回路定義唯一的地理信息并對應(yīng)到監(jiān)控中心3的回路序號。結(jié)合地理信息定點系統(tǒng)，本優(yōu)選實施方式的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)景觀燈回路的地理信息定點故障上傳報告，即除了報告故障的回路序號，還可以直觀的報告故障景觀燈回路的地理位置。傳感終端1還具有地理信息報警功能，當(dāng)檢測到異常信息時，傳感終端1將異常的景觀燈回路的地理位置發(fā)送給監(jiān)控中心3。監(jiān)控中心3可以立即自動將異常信息發(fā)送給最近的工作站、工作人員或景觀燈維護車31。這樣，極大的增加了景觀燈故障處理的及時性， 準(zhǔn)確性，大大降低故障率。傳感終端1將采集到的雨水量、光照度以及溫度等天氣參數(shù)信息傳遞給通信網(wǎng)關(guān) 2，通信網(wǎng)關(guān)2傳遞給監(jiān)控中心3，在監(jiān)控中心軟件中判斷雨水量、光照度以及溫度是否正常，如果參數(shù)正常，監(jiān)控中心發(fā)送命令使景觀燈回路執(zhí)行景觀燈模式，整個景觀區(qū)域的景觀燈全亮供參觀游賞。如果雨水量、光照度以及溫度在正常范圍以外，則監(jiān)控中心發(fā)送命令使景觀燈回路執(zhí)行節(jié)能模式，不影響美觀的同時還能夠達(dá)到節(jié)能的效果。如圖3所示，為本發(fā)明優(yōu)選實施方式的通信網(wǎng)關(guān)2的硬件總體設(shè)計圖。通信網(wǎng)關(guān)2作為一個基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)的路由節(jié)點和主控節(jié)點，是3G/2. 5G網(wǎng)絡(luò)和無線聯(lián)動終端網(wǎng)絡(luò)的接口網(wǎng)關(guān)。通常，通信網(wǎng)關(guān)2和多個傳感終端 1對應(yīng)連接，組成一個無線傳感終端區(qū)域，然后，多個通信網(wǎng)關(guān)2通過3G/2. 5G網(wǎng)絡(luò)連接因特網(wǎng)，進(jìn)而連接監(jiān)控中心3，這樣組成一個大的景觀燈回路網(wǎng)絡(luò)。所述通信網(wǎng)關(guān)2包括了高性能的Freescale公司32位CodeFire系列的MCU、與所述MCU電性連接的RTC模塊、BDM模塊、OSC模塊、電源模塊、擴展模塊、USB模塊、顯示模塊、RS232模塊、射頻模塊、3G/2. 5G數(shù)據(jù)收發(fā)處理模塊。其中。所述MCU采用高性能的Freescale公司32位CodeFire系列MCU 作為控制單元，結(jié)合無線傳感網(wǎng)絡(luò)的微控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。通信網(wǎng)關(guān)2包括兩個部分首先使用傳感終端1中基于ZigBee技術(shù)的射頻模塊，將景觀燈回路網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)關(guān)2的3G/2. 5G數(shù)據(jù)收發(fā)處理模塊。其次 3G/2. 5G數(shù)據(jù)收發(fā)處理模塊主要用Freescale公司32位CodeFire系列MCU作為控制單元， 通過3G/2. 5G數(shù)據(jù)收發(fā)處理模塊與監(jiān)控中心3的服務(wù)器進(jìn)行通信。通信網(wǎng)關(guān)2可以直接安裝在其所對應(yīng)覆蓋的電控柜中，也可以單獨安裝在一個控制箱中。實施者可以根據(jù)情況，靈活選用。基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)還包括與所述傳感終端1和/或監(jiān)控中心 3通信的手持路燈檢測儀4，手持路燈檢測儀4包括液晶顯示系統(tǒng)、按鍵系統(tǒng)、蜂鳴器提示模塊、主控芯片和無線模塊。硬件設(shè)計采用基于硬件構(gòu)件的嵌入式低層硬件的設(shè)計方法，強調(diào)復(fù)用性。手持路燈檢測儀4的無線模塊包括兩個部分，首先其具有射頻模塊，可以通過射頻方式和50m范圍內(nèi)的傳感終端1通信，還具有3G/2. 5G無線通信模塊，用于和監(jiān)控中心3
ififn。當(dāng)接收到傳感終端1發(fā)送的雨水量、光照度以及溫度的數(shù)據(jù)參數(shù)超出正常范圍時，手持路燈檢測儀4的蜂鳴器提示模塊發(fā)出蜂鳴聲，提示維修人員該此時傳感終端1需要執(zhí)行節(jié)能模式，并在液晶顯示系統(tǒng)上顯示操作提示。并且，可通過按鈕系統(tǒng)選擇打開關(guān)閉景觀燈回路進(jìn)行維修。同時，手持路燈檢測儀4還可以記錄修理人員的工號，修理時間，在修理完成后申請試燈，定格修理人員完工記錄。明顯的，上述方式極大的提高了檢修效率，工作人員不用一個個的排查區(qū)域內(nèi)的景觀燈回路故障情況，只需根據(jù)監(jiān)控中心3的信息到達(dá)指定區(qū)域，然后，手持路燈檢測儀4 會直觀的報告故障景觀燈位置，故障情況并作出維修的指導(dǎo)。本優(yōu)選實施方式的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)安裝有城市照明控制軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)基于Windows 2003平臺，以大型商用數(shù)據(jù)庫SQL krVer2005為基礎(chǔ)， 采用C/S模式，通信模塊使用多線程的異步Socket機制實現(xiàn)通信的高穩(wěn)定性。管理模塊具有豐富友好的圖形用戶界面，實時的景觀燈回路控制、天氣情況狀態(tài)顯示、異常報警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計，報表生成等功能，實現(xiàn)景觀燈管理自動化。通過該亮化照明智能控制系統(tǒng)，監(jiān)控中心3可以全方位的實時天氣的狀況，對雨水量、光照度以及溫度等天氣參數(shù)的采集。結(jié)合景觀燈回路的地理信息及實地控制按鈕，生成詳細(xì)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計表，地理定位，景觀燈回路序號故障提示，統(tǒng)計景觀燈回路故障率，維護系數(shù)達(dá)標(biāo)率。且還能夠?qū)崟r采集天氣情況，如雨水量、光照度以及溫度等天氣參數(shù)，將信號傳遞到監(jiān)控中心3并與設(shè)定的閾值比較，對傳感終端發(fā)送控制命令，能夠達(dá)到節(jié)能的效果。本優(yōu)選實施方式的照明控制系統(tǒng)具有可選的3G/2. 5G的無線通信模塊。這樣，可以根據(jù)城市的不同，選擇合適的通信方式，如CDMA，GPRS，WCDMA等。這極大的增加了基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)的使用范圍。比如，一些小城市尚無3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋，則可以采用GPRS通信方式。盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改進(jìn)、增加以及取代是可能的。
權(quán)利要求
1.一種基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)包括用于監(jiān)測天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的傳感終端；所述傳感終端包括溫度、濕度、亮度傳感器；與所述傳感終端通信，獲得所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的通信網(wǎng)關(guān)；以及用于接收所述通信網(wǎng)關(guān)發(fā)送的所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感終端安放于檢測的對應(yīng)回路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于 所述傳感終端還包括主控芯片及最小系統(tǒng)，與所述主控芯片及最小系統(tǒng)電性連接的電源模塊、天線模塊和控制模塊，所述溫度、濕度、亮度傳感器與所述主控芯片及最小系統(tǒng)電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感終端通過射頻將所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息發(fā)送至所述通信網(wǎng)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述通信網(wǎng)關(guān)通過移動網(wǎng)絡(luò)將所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息發(fā)送至所述監(jiān)控中心。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述通信網(wǎng)關(guān)包括了 MCU、與所述MCU電性連接的RTC模塊、BDM模塊、OSC模塊、電源模塊、擴展模塊、USB模塊、顯示模塊、RS232模塊、射頻模塊、3G/2. 5G的無線通信模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述基于天氣情況的亮化照明控制系統(tǒng)還可以包括接收所述監(jiān)控中心信息的打印機、PDA、景觀燈維護車。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)還包括與所述傳感終端和/或監(jiān)控中心通信的手持路燈檢測儀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述手持路燈檢測儀包括液晶顯示系統(tǒng)、按鍵系統(tǒng)、蜂鳴器提示模塊、主控芯片和無線模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)，包括用于監(jiān)測天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的傳感終端；所述傳感終端包括溫度、濕度、亮度傳感器；與所述傳感終端通信，獲得所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的通信網(wǎng)關(guān)；以及用于接收所述通信網(wǎng)關(guān)發(fā)送的所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控中心。本發(fā)明達(dá)到的有益效果是，能夠通過檢測天氣情況實現(xiàn)燈光控制，從而實現(xiàn)節(jié)能減排，且成本低、體積小、方便安裝與維護。
文檔編號H05B37/02GK102387635SQ20111021182
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者葉倩, 浦敏 申請人:蘇州市華工照明科技有限公司