专利名称：一种智慧城市照明信息管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种城市照明能源控制管理的智能照明节能控制管理系统及方法，尤指一种以网络化实现远程照明能源智能控制、管理，实现绿色照明的节能智能控制系统。
背景技术：
城市照明节能是节约能源的一个重要方面内容。城市照明节能的主要难题是，在实现节能的同时，要保证:1)城市照明设计标准不降低；2)城市照明的亮灯率不降低；3)节能控制方法对照明光源、电器设备使用寿命无影响，避免进入“节能不节钱”的怪圈。传统的节电器设备都不能联网远程控制，无统一的节能监控管理主，并且节电器设备在节能控制方法存在一些问题。因此，节能器设备在使用过程中存在以下问题:I)无法实时了解每台节电器工作状态，不能保证设备工作时不降底城市照明设计标准，从而不对城市照明造成不利影响。2)节电器设备所采用的控制方法在节能控制过程中会造成电网电压波动，影响照明光源亮灯率。3)节电器方法无法保证对照明光源及电器设备使用寿命无影响，“节能不节钱”的现象比比皆是。4)不能实时监控节能器设备运行状况，增加了设备运行维护工作量及运行维护管理成本。无法确保设备始终工作在最佳状态，发挥应用的工作效率。5)在现有的智能照明路灯控制系统中，只能对一个个的照明回路进行控制或能直接单独控制单灯，而不能对照明回路中的进行控制和单灯两种功能叠加。这样，对照明设备的控制更加灵活，不仅可以选择在回路对它进行控制，也可单独对某个照明设备控制。例如:在一个照明回路中带有大量照明设备的情况下，如果照明回路中的某个照明设备出现故障，则需要花费大量的时间去查找出现故障的设备，费时费力，智能控制不够精细，且系统的智能程度差，不够灵活。
实用新型内容本实用新型克服了上述现有技术中所存在的不足，提供了一种智能程度高，灵活性好，功能完善的一种智慧城市照明信息管理系统，解决了现在智能照明路灯控制系统不够稳定和功能不够完善，智能控制不够精确，智能程度差，不够灵活的问题。本实用新型的技术方案是这样实现的:一种智慧城市照明信息管理系统，其特征是包括:智能照明控制管理中心，用于根据反馈的照明设备的运行状态，发出照明控制指令；道路智能控制器，安装在城市照明供电现场，并连接智能照明控制管理中心，用于控制照明设备供电电压、电流或空气开关，完成智能照明控制管理中心下达的各项控制、管理指令，实现各项监视、控制任务；并将城市照明供电现场的供电工况参数、照明设备的工作状态上报到智能照明控制管理中心，完成智能照明控制管理中心对照明设备的统一控制、管理；照明设备，安装在城市道路上，并连接道路智能控制器，对城市道路进行照明。作为优选，所述的智能照明控制管理中心是由用以控制整个城市智能照明系统运行的服务器和分别与服务器相连的无线通信模块、短消息告警模块、信息推送模块、UPS供电电源组成。作为优选，道路智能控制器是由无线通信模块、调压信号输出模块、调压模块、主板模块、继电器模块、开关量、电流检测模块、电源模块和双灯控制器组成；无线通信模块利用3G网络可以进行无线信号的接收和发送，进行远程通信；调压信号输出模块可以输出调压信号给调压模块，以控制回路上的电压；主板模块上包含有三相电压检测电路以及zigbee模块，作用是协调各模块工作，用于完成数据采集、计算汇总、节能控制数据通信，三相电压信号的采集以及协调双灯控制器和调压信号输出模块的工作，并且可以发送zigbee信号进行本地控制；继电器模块受主板模块控制，完成回路的开关；开关量、电流检测模块主要完成回路上开关量的检测和电流值的检测；电源模块给道路智能控制器的各模块提供电源，控制、实时检测回路的运行状态，并通过无线通信反馈给服务器；所述的双灯控制器，含有zigbee模块，路由器模块，两路继电器输出，两路调光输出，执行开关灯动作，采样电流以及调光输出；可以单独管理和控制照明回路中的每个照明设备；双灯控制器通过ZIGBEE无线通信，把数据给主板模块，主板模块通过无线通信模块把数据给服务器，满足了回路和每个设备都能控制的要求。作为优选，所述服务器配置两个网口，一个网口与公网连接，另一个网口将服务器组成网络，所述服务器配置两个串行口，一个连接无线通信模块，另一个连接短消息告警模块。采用了上述技术方案的本实用新型的有益效果是:I)通过对城市中所有智能照明节能电器设备统一控制、管理，实现城市照明供电电网配电输出电压、输出功率的控制管理，达到对城市照明光源输出照度的控制管理，实现对城市照明能源的整体控制管理，确保进行照明节能的同时，不降低城市照明设计标准，实现“按需照明”，“按需节能”避免照明能源浪费，节约照明能源；2)通过线性连续调压控制，确保实现节能的同时，不影响照明光源正常照明，不降低城市照明亮灯率。3)确保调压过程线性连续平稳，确保输出电压符合照明光源及电器设备使用标准要剥求，从而确保对照明光源及电器设备使用寿命无影响，关有延长光源及电器设备使用寿命。4)通过对道路智能控制器设备的统一管理，可实时了解管理道路智能控制器设备工作状态，确保所在道路智能控制器控制器设备工作在最佳状态，确保系统发挥最佳节能效率。5)使用无线3G网络控制道路智能控制器实现了对每个装置的控制，真正的实现了城市智能化。改善了无线网络传输的稳定性，提高了信息传送的效率，实现了点对点的控制，降低了回路控制的成本，以及消耗，以及组网功能。
图1为本实用新型智慧城市照明信息管理系统的连接框图；图2为本实用新型智能照明控制管理中心的连接框图；图3为道路智能控制器的连接框图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
如下:实施例:请参见图1所示，本实用新型的城市智能照明管理控制系统是由智能照明控制管理中心、道路智能控制器与照明设备三大部分组成。其中，智能照明控制管理中心采用无线通信模块与安装在城市照明供电现场的道路智能控制器连接，道路智能控制器直接控制照明电器或光源设备的配电供电电压，控制例如路灯等照明光源的输出功率及输出照度，同时，道路智能控制器再通过无线通信模块将现场运行工作状况参数及设备工作状态自动上报智能照明控制管理中心，不仅实现控制管理中心对现场道路智能控制器下的电器设备的各项控制、管理任务；而且还可以通过双灯控制器单独对照明设备及光源设备直接进行控制、管理；实现单灯监控、回路监控可以同步进行，比原来智能控制系统分工更加精确、细致。其中，本实用新型的智能照明控制管理中心的进一步组成如图2所示，所述的智能照明控制管理中心是由服务器和分别与服务器相连的无线通信模块、短消息告警模块、信息推送模块、UPS供电电源组成，在服务器上运行有照明监控管理软件，以控制整个城市智能照明系统的运行，监视、控制、管理整个城市。照明监控管理软件根据用户具体要求，按TPO (Time/Place/Occasion)方式动态控制管理智能照明RTU的输出电压、输入功率，在保证道路照明照度标准不降低、保证交通安全、治安要求、居民生活要求不降低的前提下，实现“按需照明”，提供最适合的照明照度，减少不必要的照明浪费，节约照明能源。照明监控管理软件为本领域技术人员根据用户需要可以轻松实现的。所述服务器配置两个网口，一个网口与公网连接，另一个网口将服务器组成网络，所述服务器配置两个串行口，一个连接无线通信模块，另一个连接短消息告警模块。通过智能照明控制管理中心的无线通信模块，服务器和道路智能控制器之间可以借助3G网络进行数据的交互。当无线通信模块通电后，无线通信模块会主动去连接事先设置好的服务器，连接上之后就可以进行透明数据传输。服务器发送控制命令经无线通信模块给城市道路现场道路智能控制器，道路智能控制器接收命令，并把命令的执行结果通过无线通信模块，返回给服务器。该智能照明控制管理中心配置了短消息告警模块，通过短消息方式将报警信息发送到相关人员的手机上，以提高系统报警处理的实时性。短消息告警模块通过串口和服务器进行通信。如图3所示，道路智能控制器是由无线通信模块、调压信号输出模块、调压模块、主板模块、继电器模块、开关量、电流检测模块、电源模块和双灯控制器组成；无线通信模块利用3G网络可以进行无线信号的接收和发送，进行远程通信；调压信号输出模块可以输出调压信号给调压模块，以控制回路上的电压；主板模块上包含有三相电压检测电路以及zigbee模块，作用是协调各模块工作，用于完成数据采集、计算汇总、节能控制数据通信，三相电压信号的采集以及协调双灯控制器和调压信号输出模块的工作，并且可以发送zigbee信号进行本地控制；继电器模块受主板模块控制，完成回路的开关；开关量、电流检测模块主要完成回路上开关量的检测和电流值的检测；电源模块给道路智能控制器的各模块提供电源，控制、实时检测回路的运行状态，并通过无线通信反馈给服务器；所述的双灯控制器，含有zigbee模块，路由器模块，两路继电器输出，两路调光输出，执行开关灯动作，采样电流以及调光输出；可以单独管理和控制照明回路中的每个照明设备；双灯控制器通过ZIGBEE无线通信，把数据给主板模块，主板模块通过无线通信模块把数据给服务器，满足了回路和每个设备都能控制的要求。道路智能控制器既能脱离智能照明控制管理中心，按本地预定的控制程序独立工作，又能接收智能照明控制中心的命令，统一实行控制管理中心工作程序联网工作。所述主板模块是整个道路智能控制器的核心部分，其主要负责完成采集、数据计算汇总、节能控制、数据通信以及协调调压模块和双灯控制器的工作。无线通信模块主要完成与智能照明控制管理中心进行数据通信。调压信号输出模块主要是给三项一体调压模块输入调压信号，以控制回路上的电压。继电器模块主要完成回路的开关。开关量、电流检测模块主要完成回路上开关量的检测和电流值的检测，电源模块主要是给道路智能控制器供电，使得道路智能控制器能正常工作。—个路灯通常具有一个主灯和一个副灯，所以将控制路灯的控制器称为双灯控制器，所述双灯控制器是每个设备单独配置的装置，每个双灯控制器可以控制多个照明设备，即可以控制多个路灯，能很好的反应此照明设备的开关灯情况和电流情况，通过ZIGBEE技术传送给主板模块，然后主板模块接收数据并处理此数据，并通过无线通信技术反应给服务器，服务器用于实现实时数据、状态、信息的显示以及键盘操作输入。双灯控制器的存在保证了能通过服务器控制到每个照明设备上，实现了整条回路，以及每个灯的智能控制，方便照明设备，以及其他设备的维修。具体的说，双灯控制器直接控制每个照明设备的电压情况，例如照明设备A、照明设备B都是由同一个双灯控制器经过ZEGBEE无线通信反馈给智能照明控制管理中心；也可以通过道路智能控制器直接连接回路，这样就能控制到具体的某个照明设备。同时，道路智能控制器再通过无线通信模块将现场运行的工作状态自动上报给智能控制管理中心，实现智能控制管理中心对现场双灯控制器及道路智能控制器的各项控制和管理任务。该道路智能控制器设备采用ZIGBEE技术与三相一体调功技术、开关电源特点，采用一种全新的主回路控制与单个设备之间的控制技术，可实现每个照明的控制，和整条回路的策略性控制以及其调光控制。由于双灯控制器的存在，就能知道每个设备的开关灯情况，如果回路中有异常，则会很快的发现那个设备已换，无需整个回路一个一个的去查，由于道路智能控制器的运行可设定一些策略性的开光灯、调光等，无需靠人工去根据时间去逐个更改，实现了城市照明全智能化。工作方法:智能照明控制中心对某个照明设备的控制是:智能照明控制管理中心将需要控制的设备的IEEE地址、需要进行的操作组成数据包，通过无线通信的方式发送出去，所对应的道路智能控制器的无线通信模块接收数据后，传送给主板模块，由主板模块对所接收到的数据包进行解析，并通过ZIGBEE模块无线通信传给所需控制的设备的双灯控制器的路由器模块，由路由器模块接收数据并执行操作。其调压的控制方法是:智能照明控制管理中心将需要调压的回路的控制设备的IEEE地址、需要进行的操作组成数据包，通过无线通信的方式发送出去，道路智能控制器的无线通信模块接收数据后，传送给主板模块，由主板模块对所接收的数据包进行解析，通过主板上协调器的ZIGBEE协议传送给调压信号输出模块，由调压信号输出模块输出一个直流电平信号，此信号是驱动三相一体调功模块的。例如照明设备需要80%的亮度，则通过智能照明控制中心将其亮度调至80%，然后通过无线通信装置控制主板模块，使其做出相应的指令操作，然后主板模块通过协调，即ZIGBEE技术，使调压模块输出一个2.88V的直流电压(亮度100%时输出电压为3.6V)，2.88V的直流电压驱动三相一体调压模块，使得输出电压是输入电压的80%，达到了回路上三相调压的要求。
权利要求1.一种智慧城市照明信息管理系统，其特征是包括: 智能照明控制管理中心，用于根据反馈的照明设备的运行状态，发出照明控制指令； 道路智能控制器，连接智能照明控制管理中心，用于控制照明设备供电电压、电流或空气开关，完成智能照明控制管理中心下达的各项控制、管理指令，实现各项监视、控制任务；并将城市照明供电现场的供电工况参数、照明设备的工作状态上报到智能照明控制管理中心，完成智能照明控制管理中心对照明设备的统一控制、管理； 照明设备，连接道路智能控制器，对城市道路进行照明。
2.根据权利要求1所述的一种智慧城市照明信息管理系统，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个城市智能照明系统运行的服务器和分别与服务器相连的无线通信模块、短消息告警模块、信息推送模块、UPS供电电源组成。
3.根据权利要求1所述的一种智慧城市照明信息管理系统，其特征在于:道路智能控制器是由无线通信模块、调压信号输出模块、调压模块、主板模块、继电器模块、开关量、电流检测模块、电源模块和双灯控制器组成；无线通信模块利用3G网络可以进行无线信号的接收和发送，进行远程通信；调压信号输出模块可以输出调压信号给调压模块，以控制回路上的电压；主板模块上包含有三相电压检测电路以及zigbee模块，作用是协调各模块工作，用于完成数据采集、计算汇总、节能控制数据通信，三相电压信号的采集以及协调双灯控制器和调压信号输出模块的工作，并且可以发送zigbee信号进行本地控制；继电器模块受主板模块控制，完成回路的开关；开关量、电流检测模块主要完成回路上开关量的检测和电流值的检测；电源模块给道路智能控制器的各模块提供电源，控制、实时检测回路的运行状态，并通过无线通信反馈给服务器；所述的双灯控制器，含有zigbee模块，路由器模块，两路继电器输出，两路调光输出，执行开关灯动作，采样电流以及调光输出；可以单独管理和控制照明回路中的每个照明设备；双灯控制器通过ZIGBEE无线通信，把数据给主板模块，主板模块通过无线通信模块把数据给服务器，满足了回路和每个设备都能控制的要求。
4.根据权利要求2所述的一种智慧城市照明信息管理系统，其特征在于:所述服务器配置两个网口，一个网口与公网连接，另一个网口将服务器组成网络，所述服务器配置两个串行口，一个连接无线通信模块，另一个连接短消息告警模块。
专利摘要本实用新型公开了一种智慧城市照明信息管理系统，一种智慧城市照明信息管理系统，包括智能照明控制管理中心，用于根据反馈的照明设备的运行状态，发出照明控制指令；道路智能控制器，安装在城市照明供电现场，并连接智能照明控制管理中心，用于控制照明设备供电电压、电流或空气开关，完成智能照明控制管理中心下达的各项控制、管理指令；照明设备，安装在城市道路上，并连接道路智能控制器，对城市道路进行照明。本实用新型通过对城市中所有智能照明节能电器设备统一控制、管理，实现城市照明供电电网配电输出电压、输出功率的控制管理，达到对城市照明光源输出照度的控制管理，实现对城市照明能源的整体控制管理。
文档编号H05B37/02GK203039950SQ201220620700
公开日2013年7月3日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者俞青松, 陈晨, 吴忠孝, 陈敬良, 胡承建 申请人:杭州意博高科电器有限公司