基于宽带PLC数据传输的智慧节能路灯照明方法及系统与流程

本发明涉及路灯智能控制，具体涉及基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法及系统。

背景技术：

1、随着城市道路的快速发展，作为保障行车安全的路灯数量迅速增加，与此同时，带来的是快速增长的电力消耗，而为了减少能源的消耗，目前一般都是根据季节不同或日照时间的不同来对于路灯开灯时间以及开灯时长进行控制。然而，这样的路灯控制方法依然存在着一些缺陷，即开关灯时间固定，无法根据路灯所处环境的多变量因素对路灯进行适应性的控制，从而在一些无需照明的情况下依然开启路灯，造成了不必要的能源浪费。

技术实现思路

1、自适应预测控制apc是一种依靠对控制对象的信息连续采集并处理，确定当前的实际运行状态（反馈校正），按照一定的性能标准（预测模型），产生适当的自适应控制律，用以实时地调整控制结构或参数（滚动优化），使该系统总是自动地在最佳或次最佳的操作条件下工作的控制方法。

2、基于此，本方案利用自适应预测控制的特点，在路灯智能控制领域，可以充分融合路灯所处环境的多变量因素，从而对路灯进行适应性的控制，进而达到节约能源的目的。

3、本发明提供的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法及系统，能够解决上述过程中的技术问题。

4、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

5、第一方面，本发明提供了基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法，包括以下步骤：

6、s1：根据路灯所处环境光照以及日出日落时间，设置路灯开启的设定曲线；

7、s2：根据apc算法构建路灯开启的预测模型；通过预测模型，计算路灯开启的实际过程输出以及预测过程输出；并根据实际过程输出以及预测过程输出的差值，计算预测误差；

8、s3：根据预测误差计算修正参数向量；根据修正参数向量，对设定曲线进行修正，得到修正后的设定曲线以及控制信号；根据修正参数向量，计算修正后的实际过程输出；

9、s4：根据控制信号，对预测过程输出进行控制，得到修正后的预测过程输出；计算修正后的实际过程输出与预测过程输出之间的差值，并更新预测误差；

10、s5：重复s3和s4，直到预测误差趋近于零。

11、在一些实施例中，所述s2包括以下步骤：

12、s21：构建实际过程输出以及预测过程输出函数；

13、s22：通过实际过程输出以及预测过程输出函数，计算实际过程输出以及预测过程输出并根据实际过程输出以及预测过程输出的差值，计算预测误差。

14、在一些实施例中，所述s3还包括以下步骤：

15、s31：根据预测误差，通过修正参数向量函数，计算修正参数向量；

16、s32：根据修正参数向量以及设定曲线，通过设定曲线修正函数，计算修正后的设定曲线；

17、s33：根据修正后的设定曲线以及根据修正参数向量，通过控制函数，计算控制信号；

18、s34：根据预测过程输出以及修正参数向量，通过预测过程修正函数，计算修正后的预测过程输出。

19、在一些实施例中，所述s4以下步骤：

20、s41：根据控制信号以及预测过程输出，通过预测过程输出控制函数，计算修正后的预测过程输出；

21、s42：计算修正后的实际过程输出与预测过程输出之间的差值，并更新预测误差。

22、第二方面，本发明提供了基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明系统，包括：

23、设定曲线设置模块，用于根据路灯所处环境光照以及日出日落时间，设置路灯开启的设定曲线；

24、预测模型构建模块，用于根据apc算法构建路灯开启的预测模型；通过预测模型，计算路灯开启的实际过程输出以及预测过程输出；并根据实际过程输出以及预测过程输出的差值，计算预测误差；

25、修正参数向量计算模块，用于根据预测误差计算修正参数向量；根据修正参数向量，对设定曲线进行修正，得到修正后的设定曲线以及控制信号；根据修正参数向量，计算修正后的实际过程输出；

26、预测误差修正模块，用于根据控制信号，对预测过程输出进行控制，得到修正后的预测过程输出；计算修正后的实际过程输出与预测过程输出之间的差值，并更新预测误差；

27、滚动优化模块，用于重复修正参数向量计算模块和预测误差更新模块所执行的步骤，直到预测误差趋近于零。

28、在一些实施例中，所述预测模型构建模块包括：

29、过程输出函数构建子模块，用于构建实际过程输出以及预测过程输出函数；

30、预测误差计算子模块，用于通过实际过程输出以及预测过程输出函数，计算实际过程输出以及预测过程输出并根据实际过程输出以及预测过程输出的差值，计算预测误差。

31、在一些实施例中，所述修正参数向量计算模块包括：

32、修正参数向量计算子模块，用于根据预测误差，通过修正参数向量函数，计算修正参数向量；

33、设定曲线修正子模块，用于根据修正参数向量以及设定曲线，通过设定曲线修正函数，计算修正后的设定曲线；

34、多模态模型构建模块，用于根据修正后的设定曲线以及根据修正参数向量，通过控制函数，计算控制信号。

35、在一些实施例中，所述预测误差更新模块包括：

36、实际过程输出修正子模块，用于根据控制信号以及预测过程输出，通过预测过程输出控制函数，计算修正后的预测过程输出；

37、预测误差更新子模块，用于计算修正后的实际过程输出与预测过程输出之间的差值，并更新预测误差。

38、第三方面，本方案提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法。

39、第四方面，本方案提供了一种plc设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储cpu程序和序列化程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的cpu程序和序列化程序，以使所述plc设备执行如上述任一项所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法。

40、本申请的有益效果是：

41、本申请提供的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法及系统，能够利用自适应预测控制apc算法，将控制对象的信息连续采集并处理，确定当前的实际运行状态（反馈校正），按照一定的性能标准（预测模型），产生适当的自适应控制律，用以实时地调整控制结构或参数（滚动优化），使该系统总是自动地在最佳或次最佳的操作条件下工作的，充分融合路灯所处环境的多变量因素，从而对路灯进行适应性的控制，进而达到节约能源的目的。

技术特征：

1.基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法，其特征在于，所述s2包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法，其特征在于，所述s3包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法，其特征在于，所述s4以下步骤：

5.基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明系统，其特征在于，所述预测模型构建模块包括：

7.根据权利要求6所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明系统，其特征在于，所述修正参数向量计算模块包括：

8.根据权利要求7所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明系统，其特征在于，所述预测误差更新模块包括：

9.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法。

10.一种plc设备，其特征在于，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储cpu程序和序列化程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的cpu程序和序列化程序，以使所述plc设备执行如权利要求1至4中任一项所述的基于宽带plc数据传输的智慧节能路灯照明方法。

技术总结
本发明提供了基于宽带PLC数据传输的智慧节能路灯照明方法及系统，包括以下步骤：S1：设置路灯开启的设定曲线；S2：构建路灯开启的预测模型，计算实际过程输出以及预测过程输出；计算预测误差；S3：修正过程输出。本申请提供的基于宽带PLC数据传输的智慧节能路灯照明方法及系统，能够利用自适应预测控制APC算法，将控制对象的信息连续采集并处理，确定当前的实际运行状态（反馈校正），按照一定的性能标准（预测模型），产生适当的自适应控制律，用以实时地调整控制结构或参数（滚动优化），使该系统总是自动地在最佳或次最佳的操作条件下工作的，充分融合路灯所处环境的多变量因素，从而对路灯进行适应性的控制，进而达到节约能源的目的。

技术研发人员：梁轶
受保护的技术使用者：北京国芯能集成电路科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13