一种LoRa无线智能照明控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种LoRa无线智能照明控制系统,采用基于433/868/915MHz频段的LoRa无线技术LoRa无线技术、云端技术、大数据库技术对高杆灯进行远距离测控。能对高杆灯上每盏灯进行独立控制，分组控制，并能进行电能计量，电费预付费控制，能对环境感应作出节能动作，并实时进行故障检测，故障定位并报警，能在默认参数设定的情况下，便可智能的进行开灯、关灯、调光，并且具备故障报警、故障定位、管理信息推送、环境感知、电能统计、电费预付费、本地设备监控、远程设备监控、移动设备监控的功能。

A LoRa wireless intelligent lighting control system

The invention discloses a LoRa wireless intelligent lighting control system, using 433/868/915MHz band LoRa wireless technology LoRa wireless technology, cloud technology, database technology based on remote measurement and control of high pole lamp. The lamp on the lamp of each independent control, group control, and can control the electric energy metering, electricity prepaid, can make such action of induction, and the real-time fault detection, fault location and alarm, can set the parameters in the default case, can be intelligent to turn on the lights, turn off the lights, dimming, and have fault alarm, fault location, management information push, environmental perception, energy statistics, electricity prepaid, local equipment monitoring, remote monitoring equipment, mobile equipment monitoring function.

【技术实现步骤摘要】
一种LoRa无线智能照明控制系统
本专利技术涉及智能照明控制系统，特别涉及一种LoRa无线智能照明控制系统。
技术介绍
高杆灯：一般指15米以上钢制锥形灯杆和大功率组合式灯架构成的新型照明装置。它由灯头、内部灯具电气、杆体及基础部分组成。灯头造型可根据用户要求、周围环境、照明需要具体而定;内部灯具多由泛光灯和投光灯组成,光源采用高压钠灯、金卤灯或LED灯，照明半径达60米及以上。杆体一般为棱锥形独体结构,用钢板卷制而成,高度为15—60米，多为两到三节构成。目前高杆灯都以人工或定时方式控制，在不同的季节、和特殊天气中控制方式不灵活，零散的灯具和广阔的地域分布，带来了控制管理的不方便，控制界面不直观，能源浪费严重，故障巡检费用高，维护和维修麻烦。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种采用基于433/868/915MHz频段的LoRa无线技术、云端技术、大数据库技术对高杆灯进行远距离测控的LoRa无线智能照明控制系统。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LoRa无线智能照明控制系统，包含智能电源、电源控制器、环境传感器、控制柜、集中控制器、终端控制器、网关控制器、服务器控制软件、PC端客户端应用软件、PC端WEB应用软件、云端服务器控制软件、移动端APP应用软件。所述电源控制器、环境感知传感器、集中控制器、终端控制器、网关控制器都涉及远距离通讯，都含有LoRa无线通讯；所述的智能电源和电源控制器均安装于灯具升降盘中，所述智能电源记录预付费的充值信息，实时对用电情况进行计费，接收0-10V和DALI信号来调光；所述的电源控制器，接收指令来控制电源的开和关，记录预付费的充值信息，实时对用电情况进行计费，输出0-10V和DALI2信号来控制电源的调光；所述的网关控制器安装于高杆灯的杆体上，用于将LoRa通讯的集中控制器、终端控制器、环境感知传感器连接到IP网络与服务器之间进行通讯；所述的环境传感器同样安装于高杆灯的杆体上，用于进行天气监测，并通过LoRA无线网络发送数据到网关；所述的集中控制器内置于杆体内的控制柜中，用于控制灯具回路的开关、调光，和高杆灯升降系统动作，监测线路中的电压电流功率电能数据，监测是否有故障产生，通过通讯模块实时报告工作状态和故障信息；所述的终端控制器，控制灯具回路的开关，输出0-10V和DALI信号来控制电源的调光；所述的控制柜内置或外置于高杆灯杆体，包含了空气开关、浪涌保护器、中间继电器、接触器、电流互感器、集中控制器、光纤收发器、RF收发天线，其功能是接入三相电源，连接所有设备的强电回路和通讯回路；所述的服务器控制模块，运行在充当服务器角色的计算设备中；接收IP网络中人工发出的指令发给网关控制器；收集连接到IP网络的网关控制器采集到的数据保存到本地数据库和云端数据库中；利用大数据库统计和计算各种数据，如灯具的工作时间，剩余寿命，操作日志，故障日志，预付费剩余电费警告等；通过对数据库中的大数据分析，参考人工设定的照明参数和环境感知传感器的数据进行统一智能计算，智能的发出照明控制指令，达到智能照明，动态节能的目的。所述PC客户端应用模块，与服务器端对应的本地和远程windows桌面系统的客户端软件，用于显示控制系统中所有控制器和灯具的运行状态，并提供操作界面，可以进行人工控制；显示服务器记录在数据库中的各种状态数据，如电压，电流，功率，电能数据，灯具的工作时间，和剩余寿命，显示当前系统中所有设备的状态，灯具的状态，操作历史记录，系统设置(网关注册，灯杆注册，灯具注册，灯具分组设定，开关灯的延时微调，节能调光程度；所述PC浏览器WEB应用模块，与服务器端对应的在本地和远程PC上浏览器的WEB客户端软件，用于显示控制系统中所有控制器和灯具的运行状态，并提供操作界面，可以进行人工控制；显示服务器记录在数据库中的各种状态数据，如电压，电流，功率，电能数据，灯具的工作时间，和剩余寿命，显示当前系统中所有设备的状态，灯具的状态，操作历史记录，系统设置(网关注册，灯杆注册，灯具注册，灯具分组设定，开关灯的延时微调，节能调光程度；所述云端服务器控制模块，使远程PC，移动手机和平板可以根据权限连接到本地服务器系统，并备份数据到云端大数据库，使得服务供应商可以收到故障信息，主动为客户进行服务；所述移动端APP应用模块，能在手机，平板上显示控制系统中所有控制器和灯具的运行状态，并提供操作界面，可以进行人工控制；显示服务器记录在数据库中的各种状态数据，如电压，电流，功率，电能数据，灯具的工作时间，和剩余寿命，显示当前系统中所有设备的状态，灯具的状态，操作历史记录，系统设置(网关注册，灯杆注册，灯具注册，灯具分组设定，开关灯的延时微调，节能调光程度；作为本专利技术的进一步改进，所述集中控制器由ARM处理器、储存器(电子式)、备份电池、继电器(电磁式，电子式)、电压反馈输入、电压电流功率电能监测芯片、LoRa通讯模块和ETH以太网通讯模块组成；集中控制器从通讯模块接收指令，经过ARM处理器逻辑计算驱动继电器，用于控制灯具回路的开关，和高杆灯升降系统动作；ARM处理器实时监测线路中的电压电流功率电能数据，和电压反馈数据，对数据进行计算判断是否有故障产生，通过通讯模块实时报告工作状态和故障信息；作为本专利技术的进一步改进，所述的网关控制器由ARM处理器、储存器(电子式)、备份电池、LoRa通讯模块、GPS模块、ETH通讯模块或蜂窝通讯模块组成；网关收集LoRa网中的控制器、终端控制器、环境感知传感器的各种状态数据，并暂存一部分数据，所有数据通过ETH以太网或蜂窝通讯形式发送到IP网络，并发送给服务器；同时接收IP网络中服务器发来的数据，并处理，和转发指令给LoRa网络中的集中控制器、终端控制器、环境感知传感器；作为本专利技术的进一步改进，所述环境传感器内置ARM处理器，LoRa通讯模块，GPS元件监测当地经纬度和当地时间；ARM处理器发出时间基准负责全网时间校对，计算当地日出日落时间，天亮天黑时间；照度元件，风速测量元件对浓雾，雾霾，大风，台风，日全时等进行天气监测，并通过LoRA无线网络发送数据到网关。作为本专利技术的进一步改进，所述的终端控制器由ARM处理器、储存器(电子式)、备份电池、继电器(电磁式，电子式)、电压电流功率电能监测芯片、LoRa通讯模块和CAN总线通讯模块组成；终端控制器从通讯模块接收指令，经过ARM处理器逻辑计算，用于驱动继电器控制灯具回路的开关，输出0-10V电压信号控制电源调光，输出DALI指令控制带DALI接口的电源调光；本专利技术的有益效果是：本智能照明控制系统能精确到每盏灯的开关灯和调光，还能进行分组控制，能在默认参数设定的情况下，便可智能的进行开灯、关灯、调光，并且具备故障报警、故障定位、管理信息推送、环境感知、电能统计、电费预付费、本地设备监控、远程设备监控、移动设备监控的功能，相比现有的高杆灯照明系统，具有以下优点：1.灯具到服务器的远距离通讯问题3~20公里范围；2.在不同的经纬度、季节、天气，能自动设定开关灯时间；3.环境检测，能在测得危险的风速时，自动降下灯盘，减小迎风面积，减少安全事故；4.精确的报告故障位置，故障内容，方便维修维护；5.能精确独立的控制每一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LoRa无线智能照明控制系统，其特征在于：包括智能电源、电源控制器、环境传感器、控制柜、集中控制器、终端控制器、网关控制器、服务器控制软件、PC端客户端应用软件、PC端WEB应用软件、云端服务器控制软件、移动端APP应用软件，所述电源控制器、环境感知传感器、集中控制器、终端控制器、网关控制器都涉及远距离通讯，都含有LoRa无线通讯；所述的智能电源和电源控制器均安装于灯具升降盘中，所述智能电源记录预付费的充值信息，实时对用电情况进行计费，接收0‑10V和DALI信号来调光；所述的电源控制器，接收指令来控制电源的开和关，记录预付费的充值信息，实时对用电情况进行计费，输出0‑10V和DALI2信号来控制电源的调光；所述的网关控制器安装于高杆灯的杆体上，用于将LoRa通讯的集中控制器、终端控制器、环境感知传感器连接到IP网络与服务器之间进行通讯；所述的环境传感器同样安装于高杆灯的杆体上，用于进行天气监测，并通过LoRA无线网络发送数据到网关；所述的集中控制器内置于控制柜中，用于控制灯具回路的开关、调光，和高杆灯升降系统动作，监测线路中的电压电流功率电能数据，监测是否有故障产生，通过通讯模块实时报告工作状态和故障信息；所述的终端控制器，控制灯具回路的开关，输出0‑10V和DALI信号来控制电源的调光；所述的控制柜内置或外置于高杆灯杆体，包含了空气开关、浪涌保护器、中间继电器、接触器、电流互感器、集中控制器、光纤收发器、RF收发天线，其功能是接入三相电源，连接所有设备的强电回路和通讯回路；所述的服务器控制模块，运行在充当服务器角色的计算设备中；接收IP网络中人工发出的指令发给网关控制器；收集连接到IP网络的网关控制器采集到的数据保存到本地数据库和云端数据库中；利用大数据库统计和计算各种数据；所述PC客户端应用模块，与服务器端对应的本地和远程windows桌面系统的客户端软件，用于显示控制系统中所有控制器和灯具的运行状态，并提供操作界面，可以进行人工控制；显示服务器记录在数据库中的各种状态数据；所述PC浏览器WEB应用模块，与服务器端对应的在本地和远程PC上浏览器的WEB客户端软件，用于显示控制系统中所有控制器和灯具的运行状态，并提供操作界面，可以进行人工控制；显示服务器记录在数据库中的各种状态数据；所述云端服务器控制模块，使远程PC，移动手机和平板可以根据权限连接到本地服务器系统，并备份数据到云端大数据库，使得服务供应商可以收到故障信息，主动为客户进行服务；所述移动端APP应用模块，能在手机，平板上显示控制系统中所有控制器和灯具的运行状态，并提供操作界面，可以进行人工控制；显示服务器记录在数据库中的各种状态数据。...

【技术特征摘要】
1.一种LoRa无线智能照明控制系统，其特征在于：包括智能电源、电源控制器、环境传感器、控制柜、集中控制器、终端控制器、网关控制器、服务器控制软件、PC端客户端应用软件、PC端WEB应用软件、云端服务器控制软件、移动端APP应用软件，所述电源控制器、环境感知传感器、集中控制器、终端控制器、网关控制器都涉及远距离通讯，都含有LoRa无线通讯；所述的智能电源和电源控制器均安装于灯具升降盘中，所述智能电源记录预付费的充值信息，实时对用电情况进行计费，接收0-10V和DALI信号来调光；所述的电源控制器，接收指令来控制电源的开和关，记录预付费的充值信息，实时对用电情况进行计费，输出0-10V和DALI2信号来控制电源的调光；所述的网关控制器安装于高杆灯的杆体上，用于将LoRa通讯的集中控制器、终端控制器、环境感知传感器连接到IP网络与服务器之间进行通讯；所述的环境传感器同样安装于高杆灯的杆体上，用于进行天气监测，并通过LoRA无线网络发送数据到网关；所述的集中控制器内置于控制柜中，用于控制灯具回路的开关、调光，和高杆灯升降系统动作，监测线路中的电压电流功率电能数据，监测是否有故障产生，通过通讯模块实时报告工作状态和故障信息；所述的终端控制器，控制灯具回路的开关，输出0-10V和DALI信号来控制电源的调光；所述的控制柜内置或外置于高杆灯杆体，包含了空气开关、浪涌保护器、中间继电器、接触器、电流互感器、集中控制器、光纤收发器、RF收发天线，其功能是接入三相电源，连接所有设备的强电回路和通讯回路；所述的服务器控制模块，运行在充当服务器角色的计算设备中；接收IP网络中人工发出的指令发给网关控制器；收集连接到IP网络的网关控制器采集到的数据保存到本地数据库和云端数据库中；利用大数据库统计和计算各种数据；所述PC客户端应用模块，与服务器端对应的本地和远程windows桌面系统的客户端软件，用于显示控制系统中所有控制器和灯具的运行状态，并提供操作界面，可以进行人工控制；显示服务器记录在数据库中的各种状态数据；所述PC浏览器WEB应用模块，与服务器端对应的在本地和远程PC上浏览器的WEB客户端软件，用于显示控制系统中所有控制器和灯具的运行状态，并提供操作界面，可以进行人工控制；显示服务器记录在数据库中的各种状态数据；所述云端服务器控制模块，使远程PC，移动手...

【专利技术属性】
技术研发人员：严飞飞，朱君亮，徐太阳，
申请(专利权)人：上海博昂电气有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31