一种城市区域路灯的控制系统及方法与流程

本发明属于城市区域路灯控制，尤其是涉及一种城市区域路灯的控制系统及方法。

背景技术：

1、目前，城市道路照明的控制方式：现在采用控制方法以时控方式为主，即在路灯配电箱中安装控制器，按预定的时间执行开灯/关灯；有些城市通过在控制中心安装光照度采集设备，采用时控和光控相结合的控制方案，自动执行开灯/关灯。随着城市规模的扩大和照明中心管理范围的扩大，特殊天气时(如冬春季的沙尘暴、雾霾)对同一城市不同地区的照度影响也不完全相同，目前的这种控制方式无法实现根据各分区照度不同实现精准控制，修改时控时间又会增加正常天气时段的照明能耗。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的旨在提供一种控制精准、效率高的城市区域路灯的控制系统，本发明另一目的旨在提供一种城市区域路灯的控制方法。

2、技术方案：本发明所述的一种城市区域路灯的控制系统，包括控制中心和与控制中心通讯连接的光照度采集设备，所述控制中心包括参数配置模块、数据采集模块、计算模块、控制模块；光照度采集设备设置于各区域以及控制中心；所述参数配置模块建立光控有效时间、开灯/关灯光照度参考值、指令发出延时时间、指令执行失败后重复执行次数及间隔；所述数据采集模块采集控制中心及各分区的光照度数据并将采集到的数据值以消息形式发给数据计算模块；数据计算模块根据各分区和控制中心采集的光照度值，判断是否满足设定的开灯/关灯条件；控制模块根据数据计算模块的结果判断每个分区是否满足开灯或关灯条件，并根据参数配置模块设定的控制策略执行相应的控制指令。

3、其中，所述光照度采集设备每个分区至少设有两台，数据采集模块与每台光照度采集设备连接，其连接方式采用通信连接。

4、其中，所述计算模块、控制模块采用双击热备的部署方式，主、备服务器同时接收和处理数据，保证主、备服务器的数据一致性和实时性，只有主机允许发出控制指令。

5、其中，所述主、备服务器之间采用双网通信方式，每台服务器相互报告自身的状态以及工作数据。

6、一种城市区域路灯的控制方法，包括以下步骤：

7、步骤1、将城市路灯网络分布划分成不同的区域同时在每个区安装光照度采集设备；

8、步骤2、对每个区安装光照度采集设备进行分组，数据采集模块对数据进行筛选；

9、步骤3、参考不同区域和光照数据，制定对应的控制参数和控制策略；

10、步骤4、根据控制参数和控制策略，以筛选后的数据为判断基础，向路灯监控终端设备发送指令。

11、其中，所述步骤1中，光照度采集设备在采集光照度时根据实时的光照度对采集频率和采集周期进行调整，白天长时间光照度保持不变，采集周期长，采集频率低；日出日落时段光照度变化大数据采集模块将自动提高数据采集频率缩短采集周期。

12、其中，所述步骤2中，数据采集模块对数据进行筛选包括：对同一地点同一时刻的两台光照度采集设备采集的光照度进行对比，计算出光照度的误差值并与设定的允许误差范围进行比较，若误差值在允许误差范围内，则两组数据都有效，取两者的平均值作为该地点该时刻的光照度值；若误差值超出允许误差范围，则进行延时检测，若再次检测的误差值还是超出允许误差范围，将这两组数据与控制中心采集的数据进行对比，在正常天气时筛除误差大的数据；若非正常天气，则这两组数据的有效性需要通过路灯上的监控设备进行确认。

13、其中，所述步骤3中，制定对应的控制参数和控制策略，所述控制参数包括两台采集设备的光照度的允许误差范围、控制中心和各个区域各组的开灯、关灯时间、开灯、关灯条件以及正常开灯关灯时刻和实时开灯关灯时刻的允许时差范围；所述控制策略为依据控制参数制定的开灯或关灯策略。

14、其中，所述开灯策略包括以下步骤：控制中心的光照度值满足开灯条件且当前时刻早于所有区域的开灯时间，进行各个分区光照度是否满足各分区的开灯条件对应的光照度值，若满足开关灯条件则判断当前时刻与该路灯正常工作时的开灯时刻进行比较，若超出允许的时差范围，则需通过监控设备进行确认是否开灯，若在允许的时差范围内，则控制中心直接发出开灯命令，各区的光照度采集设备在命令下达后再次进行光照度的采集判断是否存在未能开灯的区域，控制中心补发开灯的命令。

15、其中，所述关灯策略包括以下步骤：控制中心的光照度值满足关灯条件且当前时刻早于所有区域的关灯时间，进行各个分区光照度是否满足各分区的关灯条件对应的光照度值，若满足关关灯条件则判断当前时刻与该路灯正常工作时的关灯时刻进行比较，若超出允许的时差范围，则需通过监控设备进行确认是否关灯，若在允许的时差范围内，则控制中心直接发出关灯命令，各区的光照度采集设备在命令下达后再次进行光照度的采集判断是否存在未能关灯的区域，控制中心补发关灯的命令。

16、有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著的进步：本发明将城市的路灯系统分成不同的区，每个区域分成不同的组，方便统一控制和管理，减少相关人员的工作强度，提高控制效率；用于控制和计算的服务器本发明采用双机热备部署方式，保证在一台服务器出故障时，工作数据能够及时保存，各区域的路灯也能够正常的工作；本发明通过设定控制参数和控制策略，通过对光照度的采集和对误差因素的过滤，保证了有效光照度的准确性；结合指定的关灯开灯的光照度误差和开关灯时刻误差的判断，提高了不同开关灯条件下不同区域不同时间开灯关灯的控制精度，在满足城市道路照明需求的同时实现了照明节能的目标。

技术特征：

1.一种城市区域路灯的控制系统，其特征在于，包括控制中心和与控制中心通讯连接的光照度采集设备，所述控制中心包括参数配置模块、数据采集模块、计算模块、控制模块；光照度采集设备设置于各区域以及控制中心；所述参数配置模块建立光控有效时间、开灯/关灯光照度参考值、指令发出延时时间、指令执行失败后重复执行次数及间隔；所述数据采集模块采集控制中心及各分区的光照度数据并将采集到的数据值以消息形式发给数据计算模块；数据计算模块根据各分区和控制中心采集的光照度值，判断是否满足设定的开灯/关灯条件；控制模块根据数据计算模块的结果判断每个分区是否满足开灯或关灯条件，并根据参数配置模块设定的控制策略执行相应的控制指令。

2.根据权利要求1所述的城市区域路灯的控制方法，其特征在于，所述光照度采集设备每个分区至少设有两台，数据采集模块与每台光照度采集设备连接，其连接方式采用通信连接。

3.根据权利要求1所述的城市区域路灯的控制方法，其特征在于，所述计算模块、控制模块采用双击热备的部署方式，主、备服务器同时接收和处理数据，只有主机允许发出控制指令。

4.根据权利要求3所述的城市区域路灯的控制方法，其特征在于，所述主、备服务器之间采用双网通信方式，每台服务器相互报告自身的状态以及工作数据。

5.一种应用于如权利要求1所述的城市区域路灯的控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的城市区域路灯的控制方法，其特征在于，所述步骤1中，光照度采集设备在采集光照度时根据实时的光照度对采集频率和采集周期进行调整，白天长时间光照度保持不变，采集周期长，采集频率低；日出日落时段光照度变化大数据采集模块将自动提高数据采集频率缩短采集周期。

7.根据权利要求5所述的城市区域路灯的控制方法，其特征在于，所述步骤2中，数据采集模块对数据进行筛选包括：对同一地点同一时刻的两台光照度采集设备采集的光照度进行对比，计算出光照度的误差值并与设定的允许误差范围进行比较，若误差值在允许误差范围内，则两组数据都有效，取两者的平均值作为该地点该时刻的光照度值；若误差值超出允许误差范围，则进行延时检测，若再次检测的误差值还是超出允许误差范围，将这两组数据与控制中心采集的数据进行对比，在正常天气时筛除误差大的数据；若非正常天气，则这两组数据的有效性需要通过路灯上的监控设备进行确认。

8.根据权利要求5所述的城市区域路灯的控制方法，其特征在于，所述步骤3中，制定对应的控制参数和控制策略，所述控制参数包括两台采集设备的光照度的允许误差范围、控制中心和各个区域各组的开灯、关灯时间、开灯、关灯条件以及正常开灯关灯时刻和实时开灯关灯时刻的允许时差范围；所述控制策略为依据控制参数制定的开灯或关灯策略。

9.根据权利要求8所述的城市区域路灯的控制方法，其特征在于，所述开灯策略包括以下步骤：控制中心的光照度值满足开灯条件且当前时刻早于所有区域的开灯时间，进行各个分区光照度是否满足各分区的开灯条件对应的光照度值，若满足开关灯条件则判断当前时刻与该路灯正常工作时的开灯时刻进行比较，若超出允许的时差范围，则需通过监控设备进行确认是否开灯，若在允许的时差范围内，则控制中心直接发出开灯命令，各区的光照度采集设备在命令下达后再次进行光照度的采集判断是否存在未能开灯的区域，控制中心补发开灯的命令。

10.根据权利要求8所述的城市区域路灯的控制方法，其特征在于，所述关灯策略包括以下步骤：控制中心的光照度值满足关灯条件且当前时刻早于所有区域的关灯时间，进行各个分区光照度是否满足各分区的关灯条件对应的光照度值，若满足关关灯条件则判断当前时刻与该路灯正常工作时的关灯时刻进行比较，若超出允许的时差范围，则需通过监控设备进行确认是否关灯，若在允许的时差范围内，则控制中心直接发出关灯命令，各区的光照度采集设备在命令下达后再次进行光照度的采集判断是否存在未能关灯的区域，控制中心补发关灯的命令。

技术总结
本发明公开了一种城市区域路灯的控制系统包括参数配置模块、数据采集模块、计算模块、控制模块、光照度采集设备以及控制中心。本发明还公开了将城市路灯网络分布划分成不同的区域同时在每个区安装光照度采集设备；对每个区安装光照度采集设备进行分组，数据采集模块对数据进行筛选；参考不同区域和光照数据，制定对应的控制参数和控制策略；根据控制参数和控制策略，以筛选后的数据为判断基础，向路灯监控终端设备发送指令。本方法实现了根据分区照度不同，分区执行开灯、关灯控制，避免了整个城市路灯在同一时间执行开灯、关灯控制，在满足城市照明需求的同时实现了照明节能的目的，极大地提高了相关人员的工作效率。

技术研发人员：石琦,费洋,李冰,肖声,章乐乐,华寅飞
受保护的技术使用者：南瑞轨道交通技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15