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
技術領域：
本實用新型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，并能夠對景觀燈進行控制與檢測的亮化照明智能控制系統(tǒng)。
背景技術：
進入21世紀以來，隨著城市化進程的不斷加快，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和管理部門投入了大量的資金，用于建設城市照明設施，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”，這就是在設計時沒有考慮仔細，忽略了城市夜景照明設計的用戶——城市居民的需求造成的。夜景照明設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該是城市照明設計的重要組成部分。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計的主要內容。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，當今節(jié)能減排、低碳建設已經(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)能減排的設計明顯不足，造成電力消耗量大，資源浪費。

實用新型內容有鑒于此，為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基于天氣情況的亮化照明智能控制系統(tǒng)。本實用新型的目的通過提供以下技術方案實現(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；以及用于接收所述通信網(wǎng)關發(fā)送的所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控中心。作為本實用新型的進一步改進，所述傳感終端安放于檢測的對應回路中。作為本實用新型的進一步改進，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。作為本實用新型的進一步改進，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。作為本實用新型的進一步改進，所述通信網(wǎng)關通過移動網(wǎng)絡將所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息發(fā)送至所述監(jiān)控中心。作為本實用新型的進一步改進，所述通信網(wǎng)關包括了 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。作為本實用新型的進一步改進，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。作為本實用新型的進一步改進，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。作為本實用新型的進一步改進，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。本實用新型達到的有益效果是，能夠實現(xiàn)節(jié)能減排，且成本低、體積小、方便安裝與維護。

圖1為本實用新型的優(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)的構架圖。圖2為本實用新型的優(yōu)選實施方式的傳感終端模塊示意圖。圖3為本實用新型的優(yōu)選實施方式的通信網(wǎng)關硬件總體設計圖。
1傳感終端2通信網(wǎng)關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
具體實施方式
下面參照附圖以示例的方式對本方案的實施方式進行說明。本實用新型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行檢測，從而對亮化照明實現(xiàn)智能化控制。如圖1所示，本實用新型的優(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，靈活的選用以達到最好的效果。本實用新型優(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)關一傳感終端”的三層結構，通過3G/2. 5G的技術將監(jiān)控中心3的城市照明控制系統(tǒng)軟件的和通信網(wǎng)關2聯(lián)系起來，而通信網(wǎng)關2又通過景觀燈回路網(wǎng)絡接收相關的傳感終端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)絡的接口，通過提供可選的3G/2. 5G通信技術(本優(yōu)選實施方式中為GPRS網(wǎng)絡)和景觀燈回路網(wǎng)絡的結合，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)絡覆蓋的地方。當通信網(wǎng)關2將景觀燈信息發(fā)送到中心服務器，存入數(shù)據(jù)庫中，監(jiān)控中心3通過對服務器的數(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、設定時間開關燈、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，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2則通過2. 5G/3G無線通信網(wǎng)絡與因特網(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，為本實用新型的優(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，負責采集雨水量、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 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所設的正常值比較，判斷出雨水量、光照度以及溫度是否正常。控制模塊15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到監(jiān)控中心3的回路序號。結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 2，通信網(wǎng)關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到節(jié)能的效果。如圖3所示，為本實用新型優(yōu)選實施方式的通信網(wǎng)關2的硬件總體設計圖。通信網(wǎng)關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)絡和無線聯(lián)動終端網(wǎng)絡的接口網(wǎng)關。通常，通信網(wǎng)關2和多個傳感終端 1對應連接，組成一個無線傳感終端區(qū)域，然后，多個通信網(wǎng)關2通過3G/2. 5G網(wǎng)絡連接因特網(wǎng)，進而連接監(jiān)控中心3，這樣組成一個大的景觀燈回路網(wǎng)絡。所述通信網(wǎng)關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，結合無線傳感網(wǎng)絡的微控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。通信網(wǎng)關2包括兩個部分首先使用傳感終端1中基于ZigBee技術的射頻模塊，將景觀燈回路網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)關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的服務器進行通信。通信網(wǎng)關2可以直接安裝在其所對應覆蓋的電控柜中，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?；谔鞖馇闆r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。硬件設計采用基于硬件構件的嵌入式低層硬件的設計方法，強調復用性。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)選擇打開關閉景觀燈回路進行維修。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。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， 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。[0042]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。結合景觀燈回路的地理信息及實地控制按鈕，生成詳細的數(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)達標率。且還能夠實時采集天氣情況，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并與設定的閾值比較，對傳感終端發(fā)送控制命令，能夠達到節(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)公開了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是本領域的普通技術人員將意識到，在不脫離由所附的權利要求書公開的本實用新型的范圍和精神的情況下，各種改進、增加以及取代是可能的。
權利要求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；以及用于接收所述通信網(wǎng)關發(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回路中。
3.根據(jù)權利要求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。
5.根據(jù)權利要求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)關通過移動網(wǎng)絡將所述天氣參數(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。
專利摘要本實用新型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；以及用于接收所述通信網(wǎng)關發(fā)送的所述天氣參數(shù)數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控中心。本實用新型達到的有益效果是，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H05B37/02GK202206594SQ20112026853
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權日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