专利名称：基于云计算系统的动态道路照明节能系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明领域，涉及道路照明，特别是涉及基于网络技术的动态道 路照明节能系统。
背景技术：
据调查，各地城市道路照明每天的平均时间为11.5小时，其中，晚上22 点后，道路上车少人稀，即便是繁华街道，午夜24点至清晨6点，也罕见行 人和车辆。我国小型城市在夜晚9点后，大中城市在午夜12点后，道路上几 乎空无一人，即便是北京、上海、广州这样的繁华都市，凌晨2点以后，道路 上也已罕见行人、车辆。毫无疑问，在低交通流量上的道路上仍然保持原照明 的亮度，不能按需调控照明亮度，显然是白白的耗费能源和费用。从光源来看， 现有的路灯大多使用的是高压钠灯，其设计寿命虽为20000小时(4 5年)， 但由于电压波动影响，卖际使用寿命远达不到此数，而我国许多地区的电网波 动严重，有些地区甚至超过额定电压的15%，特别在后半夜，由于电负荷减少 使得电网电压有时接近237V—245V，致使路灯灯泡的实际使用寿命大大縮短， 一般不到一年。更换灯具的劳动工作量大，而且容易发生危险和工伤事造成维 护费用居高不下。城市公共照明在我国照明耗电中占30%的比例，约1 400亿 kWh，以平均电价O. 75元/kWh计算， 一年开支1050亿元。未来5年内，全 国城镇路灯照明耗电将达到二千亿度；以平均电价O. 75元/kWh计算， 一年 开支不小于1500亿元。
在市政开支极度紧张的今天，国内绝大部分的城市和地区几乎不约而同地 采用了日本等国家在七十年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法，其中的弊 病不言而喻一不仅导致了路面照度分布不均，给治安及交通安全埋下了隐患， 而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损，因此不能称作是真正 意义上的节能。当发达国家在讨论什么是"恰到好处的照度水平"的今天，我们 这种控制方法就太落后了。随着国际油价飞涨、我国经济的快速增长，能源需求大幅增加，能源供需 矛盾突出。尤其是近两年，全国用电量及电负荷增长较快，去年以来己有三分 之二的省(区、市)出现了不同程度的缺电甚至拉闸限电现象，严重影响经济社 会发展和人民生活水平提高。能源是人类社会赖以生存发展的重要资源。全球 人口增长和经济增长对能源的需求日益加大。长期过量开采煤炭、石油、天然 气这些常规能源，至使其储量减少。据联合国等官方资料估计，地壳中剩下的
石油还可开采35年、天然气40年、煤炭110年，人类面临何等的能源的压力！ 同时，由于长期使用煤炭和石油等污染的能源，所导致的环境和生态问题，已 严重威胁人类自身的生存。
节约电能对保护环境具有重要意义。在火力发电的情况下，每生产l度电，
对空气产生的污染物二氧化硫；氮氧化物和二氧化碳的数量分别如下燃煤发
电产生S02: 9克，NOX: 4. 4克，C02: 1100克；燃油发电产生S02: 3. 7
克，NOX: 1. 5克，C02: 860克燃气发电产生S02: 5克，NOX: 2. 4克，
C02: 640克；C02在大气中不断积累，吸收地面释放的红外辐射，形成大气的
"温室效应"，导致地球变暖，造成冰山融化和海水热膨胀，引起海平面升高，
改变生态系统，影响人类的生产和生活。大气中的S02、 NOX和酸雨使材料加
速腐蚀，破坏土壤和水的质量，影响植物和水生物生长。人们长期生活在一定
浓度的S02和NOX的空气中，会产生呼吸道和其它疾病。
经检索中国专利与路灯有关公开的专利申请案有162项。所有的检索到的 中国专利公开案均未披露本发明的内容。
发明内容
本发明的技术问题在于从文献报道来看目前的大部分的道路照明节能得
方法、装置、系统等等仅仅着眼于局部的单个的路灯或者一小段道路，很少有 较大的整体方案，在被称为"后工业时代"的今天，规模和集约化将产生新的 评价体系，从局部来看是不合理的方案，从整体来看，从宏观的角度来看是合 理的是经济的，是具有很可观的"工业价值"。因此我们在路灯节能的问题上 同样需要引入高新技术来整体提升，产生巨大的经济效益。
本发明的技术方案是引入"云系统"的概念产生一个"基于云计算系统的动态道路照明节能系统"。所谓基于云计算系统的动态道路照明节能系统以 众多的微系统集成一个"云系统"，每个微系统管理一小段道路的路灯，上一 级的微系统管理 一 条道路路灯，并与相关的同级的道路级的微系统交换信息如 交叉路口，再上一级的系统管理局部道路网，这样一级一级地直到发电站乃置 电厂的燃料管理。该系统的运行可以使整个能源从"生产"到"消费"达到最 佳控制的目的，在以往的技术来看该系统极其庞大，经济学意义不佳，但是在
"云系统"时代，经济性不再是问题，如美国的研究资料表明，在IPV6的以 太网络中，可以为全球每一台电话机配一个网址。同时云系统的概念，不需要 在每一个点配备计算机系统，因此被称为"巨系统"的技术不再具有"瓶颈"。 对于城市道路照明来说，归根到底是对路灯的控制，从控制理论来看是简 单的控制对象，因此单个的路灯控制加上智能控制与组网，是一种"奢华"的 技术，目前是比较贵的。然而，引入"云"概念后，经济性就非常好。如在云 系统中只要简单的微处理器和几百K的内存就完全可以构成一个"微系统"，
一个被称为"WEB"的接口在路灯装置中仅仅占有很小的成本，而获得的强大
的网络计算能力，特别是基于"云计算"的能力就极其强大，问题就在于网络 资源的经济性利用。可以说它是依靠下一代的以太网络的技术，鉴于云计算是 计算机和网络发展最快的技术，所谓云系统是指有极其多的微小水滴组成了一 个"云"，即系统的构成方法。
具体的做法是基于云计算系统的动态道路照明节能系统以众多的微系统 集成一个控制系统，所述的微系统管理一小段道路的路灯，至少包括一个路灯 及其开关装置、至少包括-一个探测路面车辆的传感器、至少包括一个微处理器 系统、至少包括一个网络接口；其特征在于足够多的所述微系统经过网络组 成一个云计算系统，所述云计算系统构成动态道路照明节能系统。
依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进 为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包括上一 级的微系统管理一条道路路灯，并与相关的同级的道路级的微系统交换信息如 交叉路口。
依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进 为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包括再上
6一级的系统管理局部道路网。
依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进
为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包括这样
一级 一 级地直到发电站乃置电厂管理系统。
依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进
为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统中的所述微系统，其特征在
于还包括一个控制路灯明暗的控制装置，所述控制装置用来控制路灯的亮度。 使用所述的基于云计算系统的动态道路照明节能系统的方法是 步骤l.当所述的微系统管理道路需要照明时，所述的微系统中所述的车辆 传感器探测路面上有行使的车辆、需要照明时，所述微处理器系统经过所 述的网络接口向所述的云计算系统上报所述车辆行使的参数， 步骤2.所述云计算系统经过对所述的参数计算后向所述车辆前方的所述
微系统发出照明指令。
步骤3.在所述云计算系统经过对所述的参数计算后向所述车辆已经行驶 出所在的所述微系统时发出关闭照明指令。 步骤4.进入步骤1，开始下一个循环。
步骤5.当步骤3尚未执行时，所述微系统又检测到下一辆汽车进入所管道 路时，重复步骤l和2。
步骤6.所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包 括上一级的微系统管理一条道路路灯，并与相关的同级的道路级的微系统交换 信息如交叉路口，依据步骤1-5管理的局部道路来管理管理一条道路路灯的动 态照明。
步骤7.所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包 括再上一级的系统管理局部道路网，依据步骤l-6管理的局部道路来管理一个 区域道路路灯网络的动态照明。
步骤8.所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包
括这样一级一级地直到发电站乃至电厂管理系统，依据步骤1-7的数据管理的
局部道路来管理整个个区域道路路灯网络的动态照明直到发电站乃至电厂管
理系统。依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进 为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统中的所述微系统，其特征在 于还包括一个控制路灯明暗的控制装置，所述控制装置用来控制路灯的亮度。 此时步骤2和3还包括路灯的慢亮和慢灭的控制，其中步骤3还可以包括更前 方的微系统路灯的慢速开启。
具体实施例方式
下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案和优点。
实施例的技术方案引入"云系统"的概念产生一个"基于云计算系统的 动态道路照明节能系统"。所谓基于云计算系统的动态道路照明节能系统以众 多的微系统集成一个"云系统"，每个微系统管理一小段道路的路灯，上一级 的微索统管理一条道路路灯，并与相关的同级的道路级的微系统交换信息如交 叉路口，再上一级的系统管理局部道路网，这样一级一级地直到发电厂乃置电 厂的燃料管理。该系统的运行可以使整个能源从"生产"到"消费"达到最佳 控制的目的，在以往的技术来看该系统极其庞大，经济学意义不佳，但是在"云 系统"时代，经济性不再是问题，如美国的研究资料表明，在IPV6的以太网 络中，可以为全球每一台电话机配一个网址。同时云系统的概念，不需要在每 一个点配备计算机系统，因此被称为"巨系统"的技术不再具有"瓶颈"。
对于城市道路照明来说，归根到底是对路灯的控制，从控制理论来看是简 单的控制对象，因此单个的路灯控制加上智能控制与组网，是一种"奢华"的 技术，目前是比较贵的。然而，引入"云"概念后，经济性就非常好。如在云 系统中只要简单的微处理器和几百K的内存就完全可以构成一个"微系统"， 问题就在于网络资源的经济性利用。可以说它是依靠下一代的以太网络的技 术，鉴于云计算是计算机和网络发展最快的技术，所谓云系统是指有极其多的 微小水滴组成了一个"云"，即系统的构成方法。
具体的做法是基于云计算系统的动态道路照明节能系统以众多的微系统 集成一个控制系统，所述的微系统管理一小段道路的路灯，至少包括一个路灯 及其开关装置、至少包括一个探测路面车辆的传感器、至少包括一个微处理器 系统、至少包括一个网络接口；其特征在于足够多的所述微系统经过网络组成一个云计算系统，所述云计算系统构成动态道路照明节能系统。
依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进 为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包括上一 级的微系统管理一条道路路灯，并与相关的同级的道路级的微系统交换信息如 交叉路口。
依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进 为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包括再上 一级的系统管理局部道路网。
依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进 为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包括这样 一级一级地直到发电站乃置电厂管理系统。
依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进 为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统中的所述微系统，其特征在 于还包括一个控制路灯明暗的控制装置，所述控制装置用来控制路灯的亮度。 使用所述的基于云计算系统的动态道路照明节能系统的方法是 步骤l.当所述的微系统管理道路需要照明时，所述的微系统中所述的车辆 传感器探测路面上有行使的车辆、需要照明时，所述微处理器系统经过所 述的网络接口向所述的云计算系统上报所述车辆行使的参数， 步骤2.所述云计算系统经过对所述的参数计算后向所述车辆前方的所述
微系统发出照明指令。
步骤3.在所述云计算系统经过对所述的参数计算后向所述车辆己经行驶 出所在的所述微系统时发出关闭照明指令。 步骤4.进入步骤1，开始下一个循环。
步骤5.当步骤3尚未执行时，所述微系统又检测到下一辆汽车进入所管道 路时，重复步骤1和2。
步骤6.所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包 括上一级的微系统管理一条道路路灯，并与相关的同级的道路级的微系统交换 信息如交叉路口，依据步骤1-5管理的局部道路来管理管理一条道路路灯的动 态照明。步骤7.所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包 括再上一级的系统管理局部道路网，依据步骤l-6管理的局部道路来管理一个 区域道路路灯网络的动态照明。
步骤8.所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包
括这样一级一级地直到发电站乃至电厂管理系统，依据步骤1-7的数据管理的
局部道路来管理整个个区域道路路灯网络的动态照明直到发电站乃至电厂管
理系统。
依照本发明的一个实施例及其变例本发明的技术方案的可以及一步改进 为所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统中的所述微系统，其特征在 于还包括一个控制路灯明暗的控制装置，所述控制装置用来控制路灯的亮度。 此时步骤2和3还包括路灯的慢亮和慢灭的控制，其中步骤3还可以包括更前 方的微系统路灯的慢速开启。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本 领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修 改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利 要求书提到的创新性特征的最大范围。
权利要求
1.动态道路照明节能系统以众多的微系统集成一个控制系统，所述的微系统管理一小段道路的路灯，至少包括一个路灯及其开关装置、至少包括一个探测路面车辆的传感器、至少包括一个微处理器系统、至少包括一个网络接口；其特征在于足够多的所述微系统经过网络组成一个云计算系统，所述云计算系统构成动态道路照明节能系统。
2. 根据权利要求l所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特 征在于还包括上一级的微系统管理一条道路路灯，并与相关的同级的道路级 的微系统交换信息如交叉路口。
3. 根据权利要求l所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特 征在于还包括再上一级的系统管理局部道路网。
4. 根据权利要求l所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特 征在于还包括这样一级一级地直到发电站乃置电厂管理系统。
5. 根据权利要求l所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统中的所 述微系统，其特征在于还包括一个控制路灯明暗的控制装置，所述控制装置 用来控制路灯的亮度。
6.使用权利要求1、 2、 3、 4、 5所述的基于云计算系统的动态道路照明节能系统的方法是步骤l.当所述的微系统管理道路需要照明时，所述的微系统中所述的车辆传感器探测路面上有行使的车辆、需要照明时，所述微处理器系统经过所述的网络接口向所述的云计算系统上报所述车辆行使的参数，步骤2.所述云计算系统经过对所述的参数计算后向所述车辆前方的所述微系统发出照明指令。步骤3.在所述云计算系统经过对所述的参数计算后向所述车辆已经行驶出所在的所述微系统时发出关闭照明指令。步骤4.进入步骤1，开始下一个循环。步骤5.当步骤3尚未执行时，所述微系统又检测到下一辆汽车进入所管道 路时，重复步骤1和2。步骤6.所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包 括上一级的微系统管理一条道路路灯，并与相关的同级的道路级的微系统交换 信息如交叉路口，依据步骤l-5管理的局部道路来管理管理一条道路路灯的动 态照明。步骤7.所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包 括再上一级的系统管理局部道路网，依据步骤l-6管理的局部道路来管理一个 区域道路路灯网络的动态照明。步骤8.所述基于云计算系统的动态道路照明节能系统，其特征在于还包括这样一级一级地直到发电站乃至电厂管理系统，依据步骤1-7的数据管理的局部道路来管理整个个区域道路路灯网络的动态照明直到发电站乃至电厂管理系统。
7.根据权利要求6所述的使用基于云计算系统的动态道路照明节能系统 的方法，其特征在于还包括一个控制路灯明暗的控制装置，所述控制装置用来控制路灯的亮度。此时步骤2和3还包括路灯的慢亮和慢灭的控制，其中步 骤3还可以包括更前方的微系统路灯的慢速开启。
全文摘要
本发明涉及照明领域，涉及道路照明，特别是涉及基于网络技术的动态道路照明节能系统。本发明公开了一种基于云计算系统的动态道路照明节能系统。动态道路照明节能系统以众多的微系统集成一个控制系统，所述的微系统管理一小段道路的路灯，至少包括一个路灯及其开关装置、至少包括一个探测路面车辆的传感器、至少包括一个微处理器系统、至少包括一个网络接口；其特征在于足够多的所述微系统经过网络组成一个云计算系统，所述云计算系统构成动态道路照明节能系统。
文档编号H05B37/02GK101621881SQ20091005770
公开日2010年1月6日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者睿 吴, 汉 周, 敏 孟, 徐建益 申请人:长江水利委员会长江勘测规划设计研究院上海分院