本實用新型實施例涉及照明控制技術領域，尤其涉及一種網(wǎng)絡化燈桿控制板及網(wǎng)絡化燈桿。

背景技術：

隨著智能控制技術的深入發(fā)展，燈桿的智能化和網(wǎng)絡化開啟新的科技高潮，漸漸地，智慧燈桿亦或說網(wǎng)絡化燈桿出現(xiàn)在大眾的視野。

網(wǎng)絡化燈桿包含了諸多的傳感器、控制器等外圍電子設備（又稱外部設備），如此眾多的電子設備均需要與網(wǎng)絡化燈桿的控制系統(tǒng)連接，有的向控制系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，有的接收控制系統(tǒng)信號后控制其他可控設備。

但是現(xiàn)有的技術每種外圍電子設備均需要各自電子設備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的接口設備及其配套軟件，使得網(wǎng)絡化燈桿的接口調(diào)試和維修極其復雜。同時造成網(wǎng)絡化燈桿控制終端設備的尺寸大幅增加的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種網(wǎng)絡化燈桿控制板及網(wǎng)絡化燈桿，可以簡化調(diào)試和維修復雜度，降低網(wǎng)絡化燈桿控制終端設備的尺寸。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種網(wǎng)絡化燈桿控制板，包括：單片機、存儲器和接口電路板；

所述接口電路板和所述單片機分別與所述存儲器連接；

所述接口電路板包括至少一個網(wǎng)絡接口、至少一個本地數(shù)據(jù)傳輸接口和至少一個電源接口，其中，每個所述本地數(shù)據(jù)傳輸接口與一個外部設備連接，所述電源接口用于為所述外部設備供電，所述網(wǎng)絡接口用于與控制系統(tǒng)進行通信。

第二方面，本實用新型實施例還提供了一種網(wǎng)絡化燈桿, 包括路燈本體和第一方面所示的網(wǎng)絡化燈桿控制板。

第三方面，本實用新型實施例還提供了一種網(wǎng)絡化燈桿的控制方法，包括：

當接收到控制系統(tǒng)發(fā)送的控制指令時，獲取所述控制指令對應的被控設備，所述控制指令包括控制信息；

根據(jù)預設對應關系表確定所述被控設備對應的接口標識；

通過所述接口標識對應的目標接口向所述被控設備發(fā)送所述控制信息。

本實用新型實施例提供的網(wǎng)絡化燈桿能夠通過一塊網(wǎng)絡化燈桿控制板對網(wǎng)絡化燈桿的全部外部設備進行控制。現(xiàn)有技術中每個外部設備均需要配置和調(diào)試其接口電路，調(diào)試和維修較為復雜。本實用新型網(wǎng)絡化燈桿控制板提供了多種接口，實現(xiàn)將多個外部設備通過一塊網(wǎng)絡化燈桿控制板進行控制，進而調(diào)試和維修時僅需要對一塊網(wǎng)絡化燈桿控制板進行操作，進而大幅降低接口調(diào)試復雜度，提高調(diào)試效率。同時，降低了網(wǎng)絡化燈桿控制終端設備的尺寸。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術中外部設備的接口配置示意圖；

圖2是本實用新型實施例一種外部設備的接口配置示意圖；

圖3是本實用新型實施例一中一種網(wǎng)絡化燈桿控制板的結(jié)構示意圖；

圖4是本實用新型實施例二中的一種網(wǎng)絡化燈桿的結(jié)構示意圖；

圖5是本實用新型實施例三中的一種網(wǎng)絡化燈桿的控制方法的流程圖；

網(wǎng)絡化燈桿控制板0、單片機1、存儲器2、接口電路板3、外部設備4、控制系統(tǒng)5、網(wǎng)絡接口31、本地數(shù)據(jù)傳輸接口32和電源接口33。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部結(jié)構。

實施例一

圖1為現(xiàn)有技術中網(wǎng)絡化燈桿各外部設備的接口配置示意圖，如圖1所示，每個外部設備均需要一個相應的接口電路與處理器C1進行連接。例如，外部設備A1通過接口電路B1與處理器C1連接。外部設備A2通過接口電路B2與處理器C1連接。外部設備A3通過接口電路B3與處理器C1連接。本實用新型實施例提供一種新的網(wǎng)絡化燈桿的接口架構，如圖2所示，多個外部設備均連接到網(wǎng)絡化燈桿控制板0中，然后由網(wǎng)絡化燈桿控制板0對各個外部設備執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和調(diào)試。例如，外部設備A1、外部設備A2、外部設備A3均連接到網(wǎng)絡化路燈控制板0上，然后由處理器C1（又稱單片機1）訪問網(wǎng)絡化燈桿控制板0。本實用新型實施例提供的網(wǎng)絡化燈桿的接口架構，能夠大幅降低接口線路占用的空間，同時能夠多全部外部設備進行統(tǒng)一的調(diào)試和維修。任意接口發(fā)生故障時，均可通過更換網(wǎng)絡化燈桿控制板0進行維護，降低維修復雜度。

圖3為本實用新型實施例一提供的一種網(wǎng)絡化燈桿控制板0的結(jié)構示意圖，該網(wǎng)絡化燈桿控制板0位于網(wǎng)絡化燈桿內(nèi)部，或者位于網(wǎng)絡化燈桿外表面上固定的獨立空間中。下面實施例對網(wǎng)絡化燈桿控制板0進行具體說明，網(wǎng)絡化燈桿控制板0包括：單片機1、存儲器2和接口電路板3；所述接口電路板3和所述單片機1分別與所述存儲器2連接；所述接口電路板3包括至少一個網(wǎng)絡接口31、至少一個本地數(shù)據(jù)傳輸接口32和至少一個電源接口33，其中，每個所述本地數(shù)據(jù)傳輸接口32與一個外部設備4連接，所述電源接口33用于為所述外部設備4供電，所述網(wǎng)絡接口31用于與控制系統(tǒng)5進行通信。

單片機1用于對存儲器2中存儲的數(shù)據(jù)進行處理。

進一步的，所述至少一個本地數(shù)據(jù)傳輸接口32包括：至少一個紫蜂協(xié)議Zigbee通訊接口；每個所述Zigbee通訊接口與下述任意一個外部設備4連接：窨井蓋監(jiān)測器、土壤濕度傳感器、雨雪傳感器。

ZigBee通訊接口采用基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議用于進行短距離、低功耗的無線通信。Zigbee通訊接口，主要為后期采用Zigbee通訊協(xié)議的無線模塊預留端口，如帶有Zigbee通訊功能的窨井蓋監(jiān)測器、土壤濕度傳感器、雨雪傳感器等其他傳感器預留無線接口。窨井蓋監(jiān)測器、土壤濕度傳感器、雨雪傳感器等其他傳感器能夠通過無線信號與ZigBee通訊接口建立數(shù)據(jù)連接通道。

窨井蓋監(jiān)測器可用于檢測井蓋是否發(fā)生溢水或堵塞。當檢測到發(fā)生溢水或堵塞時，窨井蓋監(jiān)測器向Zigbee通訊接口發(fā)送警告信息。土壤濕度傳感器用于檢測網(wǎng)絡化燈桿周圍的土壤濕度是否超過預設土壤濕度閾值，如果超過則向Zigbee通訊接口發(fā)送警告信息。

Zigbee通訊接口接收到警告信息后，將該警告消息發(fā)送到存儲器2中。單片機1通過讀取存儲器2中的數(shù)據(jù)確定該警告信息的發(fā)出設備，并生成報警數(shù)據(jù)包，將該警數(shù)據(jù)包發(fā)送至控制系統(tǒng)5。控制系統(tǒng)5根據(jù)接收到的報警數(shù)據(jù)包進行預警。控制系統(tǒng)5用于對至少一個街區(qū)的路燈進行統(tǒng)一管理和控制的服務器或控制臺。

可選的，可通過一個ZigBee通訊接口分別接收多個進行無線信號傳輸?shù)耐獠吭O備4發(fā)送的數(shù)據(jù)。

進一步的，至少一個網(wǎng)絡接口31包括光纖接口。光纖接口用于連接光纖網(wǎng)絡。例如，將各本地數(shù)據(jù)傳輸接口32接收的信息經(jīng)過單片機1處理過的信號發(fā)送至控制系統(tǒng)5。又例如，接收來自控制系統(tǒng)5的信號，發(fā)送至單片機1處理。

進一步的，至少一個電源接口33包括交流AC220V電源輸入接口。AC220V電源輸入接口用于為電路板上的各元器件及電源輸出端口提供穩(wěn)定的電源，其中各元器件包括各外部設備4以及處理器和單片機1和存儲器2。此外，AC220V電源輸入接口還可以為路燈光源、LED屏幕等需要控制的設備提供可控的穩(wěn)定電?？蛇x的，電源輸入接口的數(shù)量為2-10個。優(yōu)選為4個。

進一步的，至少一個電源接口33包括還包括DC24V直流電源輸出接口12，此接口主要為需要DC24V低壓供電的設備提供穩(wěn)定的低壓電源。

進一步的，所述至少一個本地數(shù)據(jù)傳輸接口32包括：至少一個RS485數(shù)據(jù)接口和/或RS232數(shù)據(jù)接口；每個所述RS485數(shù)據(jù)接口和/或RS232數(shù)據(jù)接口與下述任意一個外部設備4連接：氣象傳感器、PM2.5傳感器、照度傳感器、傾角傳感器、噪聲傳感器。

RS485數(shù)據(jù)接口的電氣特性為：采用差分信號負邏輯。示例性的，邏輯"1”以兩線間的電壓差為-(2~6)V表示；邏輯"0"以兩線間的電壓差為+(2~6)V表示。RS232數(shù)據(jù)接口用于進行點對點通信。

RS485數(shù)據(jù)接口7和RS232數(shù)據(jù)接口可根據(jù)需要選擇。可選的，RS485數(shù)據(jù)接口和RS232數(shù)據(jù)接口的總數(shù)為2-10個。優(yōu)選為8個。RS485數(shù)據(jù)接口和/或RS232數(shù)據(jù)接口用于接收如氣象傳感器、PM2.5傳感器、照度傳感器、傾角傳感器、噪聲傳感器等采用RS485或RS232通訊協(xié)議的傳感器的數(shù)據(jù)并傳送至單片機1進行信號處理。

氣象傳感器用于檢測天氣狀態(tài)，檢測風向、風力強度、空氣濕度等氣象參數(shù)。照度傳感器用于檢測路燈照明亮度。傾角傳感器用于檢測路燈的傾斜角度。噪聲傳感器用于進行噪聲監(jiān)測。

進一步的，所述至少一個本地數(shù)據(jù)傳輸接口32包括：至少一個RJ45數(shù)據(jù)接口；每個所述RJ45數(shù)據(jù)接口與下述任意一個外部設備4連接：IP廣播音箱、充電樁、CCD攝像機、WIFI覆蓋模塊。

RJ45數(shù)據(jù)接口為基于TCP/IP協(xié)議的RJ45數(shù)據(jù)接口。RJ45數(shù)據(jù)接口可以插接網(wǎng)線。可選的，RJ45數(shù)據(jù)接口的總數(shù)為2-10個。優(yōu)選為8個。RJ45數(shù)據(jù)接口可以用于為IP廣播音箱、充電樁、CCD攝像機、WIFI覆蓋模塊提供基礎通訊接口。

IP廣播音箱能夠播放控制系統(tǒng)5發(fā)送的廣播形式的音頻數(shù)據(jù)。充電樁可以用于為路人的外部設備4進行充電，外部設備4可以為手指、電動自行車電池、電動摩托車電池或電動汽車電池。CCD（Charge Coupled Device，電荷耦合器件，）攝像機又被稱為攝像頭，能夠獲取網(wǎng)絡化燈桿周圍的視頻圖像，實現(xiàn)監(jiān)控。WIFI覆蓋模塊用于為網(wǎng)絡化燈桿周圍（如周圍10平方米范圍）提供無線網(wǎng)絡訪問功能。

進一步的，所述至少一個本地數(shù)據(jù)傳輸接口32包括：至少一個開關量輸入接口；每個所述開關量輸入接口與下述任意一個外部設備4連接：燈桿檢修門的非法開啟限位開關、燈桿內(nèi)水浸傳感器。

可選的，開關量輸入接口的總數(shù)為2-10個。優(yōu)選為8個。當燈桿檢修門未被非法開啟時，燈桿檢修門的非法開啟限位開關為閉合狀態(tài)。當燈桿檢修門被非法開啟時，燈桿檢修門的非法開啟限位開關為斷開狀態(tài)。通過判斷燈桿檢修門的非法開啟限位開關的閉合狀態(tài)可確定燈桿檢修門是否又被非法開啟。當燈桿內(nèi)部存在水浸情況時，觸發(fā)燈桿內(nèi)水浸傳感器發(fā)出報警信號。

進一步的，所述至少一個本地數(shù)據(jù)傳輸接口32包括：調(diào)光輸出接口11，調(diào)光輸出接口11可為1~10V、0~10V調(diào)光或PMW（Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制）調(diào)光?？蛇x的，調(diào)光輸出接口的總數(shù)為2-10個。優(yōu)選為2個。此接口主要為路燈光源的亮度調(diào)整提供信號，其端口形式可根據(jù)需要定制。

進一步的，所述網(wǎng)絡化燈桿控制板0的可以為矩形、圓形、三角形、多邊形等其他形狀。優(yōu)選為，250mm*150mm厚度50mm的矩形形狀。

本實施例提供能夠通過一塊網(wǎng)絡化燈桿控制板0對網(wǎng)絡化燈桿的全部外部設備4進行控制?，F(xiàn)有技術中每個外部設備4均需要配置和調(diào)試其接口電路，調(diào)試和維修較為復雜。本實用新型網(wǎng)絡化燈桿控制板0提供了多種接口，實現(xiàn)將多個外部設備4通過一塊網(wǎng)絡化燈桿控制板0進行控制，進而調(diào)試和維修時僅需要對一塊網(wǎng)絡化燈桿控制板0進行操作，進而大幅降低接口調(diào)試復雜度，提高調(diào)試效率。同時，降低了網(wǎng)絡化燈桿控制終端設備的尺寸。

實施例二

圖4為本實用新型實施例二提供的一種網(wǎng)絡化燈桿的結(jié)構示意圖，網(wǎng)絡化燈桿包括燈桿本體6和實施例一所示的網(wǎng)絡化燈桿控制板0。

進一步的，網(wǎng)絡化燈桿還包括下述至少一個外部設備4：

窨井蓋監(jiān)測器、土壤濕度傳感器、雨雪傳感器、路燈光源、LED屏幕、氣象傳感器、PM2.5傳感器、照度傳感器、傾角傳感器、噪聲傳感器、IP廣播音箱、充電樁、CCD攝像機、WIFI覆蓋模塊、燈桿檢修門的非法開啟限位開關、燈桿內(nèi)水浸傳感器.

網(wǎng)絡化燈桿還包的外部設備4通過接口電路板3上的相應接口連接。

本實施例通過在網(wǎng)絡化燈桿內(nèi)配置多個不同種類接口的外部設備4，能夠達到豐富路燈功能，提高資源利用率的效果。

實施例三

圖5為本實用新型實施例三提供的一種網(wǎng)絡化燈桿的控制方法的流程圖，該方法可以通過上述實施例中的網(wǎng)絡化燈桿控制板0進行執(zhí)行，在網(wǎng)絡化燈桿接收并執(zhí)行控制系統(tǒng)5發(fā)送的控制指令時，可通過下述方式進行實施：

步驟101、當接收到控制系統(tǒng)5發(fā)送的控制指令時，獲取控制指令對應的被控設備，控制指令包括控制信息。

其中，被控設備可以為任意一個外部設備4。網(wǎng)絡化燈桿通過接口電路板3上的光纖接口，經(jīng)光纖與控制系統(tǒng)5連接。當控制系統(tǒng)5需要控制網(wǎng)絡化燈桿時，通過光纖向網(wǎng)絡化燈桿發(fā)送控制指令。當光纖接口檢測到有信號傳輸時，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號保存到存儲器2中。單片機1通過讀取存儲器2中存儲的數(shù)字信號對控制指令進行解析?？刂菩盘柨梢园刂茖ο笮畔⒑涂刂茀?shù)。控制對象信息表示被控設備，控制參數(shù)標識被控設備進行調(diào)整的具體參數(shù)。

步驟102、根據(jù)預設對應關系表確定被控設備對應的接口標識。

預設對應關系表中存儲有設備類型、設備標識和接口標識三個維度。根據(jù)控制信號中的控制對象信息可從預設對應關系表中查找到與該控制對象信息匹配的設備標識。根據(jù)該設備標識確定對應的接口標識。

步驟103、通過接口標識對應的目標接口向被控設備發(fā)送控制信息。

根據(jù)預先存儲的驅(qū)動程序在接口標識對應的接口上發(fā)送控制參數(shù)。

本實用新型實施例能夠通過一塊網(wǎng)絡化燈桿控制板0對網(wǎng)絡化燈桿的全部外部設備4進行控制?，F(xiàn)有技術中每個外部設備4均需要配置和調(diào)試其接口電路，調(diào)試和維修較為復雜。本實用新型網(wǎng)絡化燈桿控制板0提供了多種接口，實現(xiàn)將多個外部設備4通過一塊網(wǎng)絡化燈桿控制板0進行控制，進而調(diào)試和維修時僅需要對一塊網(wǎng)絡化燈桿控制板0進行操作，進而大幅降低接口調(diào)試復雜度，提高調(diào)試效率。同時，降低了網(wǎng)絡化燈桿控制終端設備的尺寸。

進一步的，在網(wǎng)絡化燈桿內(nèi)部首次配置外部設備4時，可通過下述方式進行實施：

步驟104、當檢測到控制板的第一接口上連接第一設備時，獲取第一設備的設備類型和設備標識。

其中，第一接口為控制板上的任意一個接口?？刂瓢鍨榫W(wǎng)絡化燈桿控制板0。

步驟105、在預設對應關系表中添加第一設備類型、第一設備標識以及第一接口標識的對應關系。

其中，第一設備類型為第一設備的設備類型，第一設備標識為第一設備的設備標識，第一接口標識為第一接口的接口標識。

上述步驟能夠?qū)崿F(xiàn)對首次接入到網(wǎng)絡化燈桿控制板0的外部設備4進行識別，并記錄該外部設備4使用的接口標識，實現(xiàn)自動識別外部設備4，提高處理效率。

進一步的，在網(wǎng)絡化燈桿接收到控制系統(tǒng)5發(fā)送的控制指令，并向控制系統(tǒng)5反饋數(shù)據(jù)時，可通過下述方式進行實施：

步驟106、如果在第一接口上檢測到數(shù)據(jù)輸入信號，則根據(jù)預設對應關系表確定第一接口對應的第一設備標識。

步驟107、根據(jù)第一設備標識和數(shù)據(jù)輸入信號，生成數(shù)據(jù)包。

將輸入信號、第一設備標識以及當前時間進行封裝，得到數(shù)據(jù)包。

步驟108、通過光纖接口將數(shù)據(jù)包發(fā)送至控制系統(tǒng)5。

如果存在多個待發(fā)送的數(shù)據(jù)包，則可通過下述方式對數(shù)據(jù)包進行發(fā)送：

首先，當檢測到多個待發(fā)送數(shù)據(jù)包時，獲取每個數(shù)據(jù)包對應的設備類型。然后，根據(jù)所述設備類型對應的優(yōu)先級，確定所述數(shù)據(jù)包的發(fā)送順序。最后，通過光纖接口根據(jù)確定的發(fā)送順序向控制系統(tǒng)5發(fā)送數(shù)據(jù)包。

設備類型對應的優(yōu)先級可在預設對應關系表中的優(yōu)先級屬性（維度）中進行記錄，也可以保存在獨立的數(shù)據(jù)表中。

根據(jù)優(yōu)先級對多個數(shù)據(jù)包進行發(fā)送能夠?qū)?yōu)先級較高的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)先發(fā)送。

步驟106至步驟108能夠?qū)崿F(xiàn)由網(wǎng)絡化燈桿控制板0為任意一個外部設備4轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的功能，進而無需為每個外部設備4配置網(wǎng)絡接口31，節(jié)省系統(tǒng)資源。

進一步的，所述單片機1還用于對生成的數(shù)據(jù)包進行加密，將加密后的數(shù)據(jù)包發(fā)送至控制系統(tǒng)5。對數(shù)據(jù)包進行加密能夠提高數(shù)據(jù)的完整性和安全性。

信號采集過程可以為：各本地數(shù)據(jù)傳輸接口采集到信號后通過數(shù)據(jù)存儲器緩存，交由單片機進行加密及整合處理，單片機整合處理后的信號利用光纖接口傳送至控制系統(tǒng)。

在一個使用場景中：如采集氣象數(shù)據(jù)時，氣象傳感器將氣象數(shù)據(jù)信號（包括當前環(huán)境溫度、濕度、氣壓、風速、風向等數(shù)據(jù)），經(jīng)過RS485協(xié)議編譯后通過RS485數(shù)據(jù)端口傳至數(shù)據(jù)存儲器，經(jīng)單片機分析、解碼后加密，由光纖接口傳送至控制系統(tǒng)。

控制信號發(fā)出過程可以為：控制系統(tǒng)利用光纖接口發(fā)送加密控制信號給網(wǎng)絡化燈桿控制板0，經(jīng)數(shù)據(jù)存儲器緩存后，交由單片機進行解密處理，然后經(jīng)過接口電路板的各輸出端口發(fā)送至各外部設備。

在另一個使用場景中：如需控制路燈光源的亮度時，控制系統(tǒng)發(fā)送經(jīng)過加密的路燈亮度調(diào)整信號給網(wǎng)絡化燈桿控制板0，光纖接口接收該加密信號后，通過數(shù)據(jù)存儲器緩存，交由單片機進行解密處理，單片機自動控制1~10V調(diào)光端口的輸出值，達到調(diào)整路燈光源亮度的目的。

注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本實用新型的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進行了較為詳細的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離本實用新型構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附的權利要求范圍決定。