本實用新型涉及控制系統(tǒng)領域，尤其是涉及智慧城市照明控制系統(tǒng)。

背景技術：

隨著中國城市化建設的不斷深入、經濟的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城市道路、夜景照明已成為城市文明的標志和城市文化的代表。隨著計算機技術以及通信技術的發(fā)展，路燈控制系統(tǒng)已從過去的人工管理模式轉變?yōu)檫h程智能監(jiān)控模式。較前者而言，遠程智能監(jiān)控模式可對遠程路燈和電源實施遙控、遙測及搖監(jiān)等功能，同時，它還具有能源利用率高、資源浪費小及維護費用低的優(yōu)點。但是現(xiàn)有的路燈控制系統(tǒng)依然存在實時互動性差、自適應調節(jié)能力弱及應急處理缺失的缺點。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的上述問題，提供智慧城市照明控制系統(tǒng)，在電力線纜發(fā)生故障時，通過單燈控制器和備用電源組件的設置，既能將故障信息傳輸給集中控制器，又不影響路燈組件正常的照明工作。

本實用新型的目的主要通過以下技術方案實現(xiàn)：

智慧城市照明控制系統(tǒng)，包括工作站、可與工作站通信的集中控制器、與集中控制器相連的載波集中器、與載波集中器相配合的載波終端及若干個路燈組件，每一路燈組件上均配備有用于控制路燈組件運行且與載波終端相連的單燈控制器；

單燈控制器包括與載波終端相互通信的控制模塊、信號采集模塊、電源管理模塊、無線通信模塊及與路燈組件相連的電源驅動模塊，信號采集模塊、電源管理模塊、電源驅動模塊及無線通信模塊均與控制模塊相連，電源管理模塊與電源驅動模塊和無線通信模塊均相連；

還包括備用電源組件，備用電源組件包括蓄電池、充電模塊及供電模塊，充電模塊和供電模塊均與蓄電池相連，供電模塊與控制模塊、電源驅動模塊及無線通信模塊均相連。

本實用新型中，集中控制器可通過GPRS模塊或者通過以太網實現(xiàn)與工作站的通信，這樣，便于工作站遠程監(jiān)控集中控制器，進而實現(xiàn)對每一單燈控制器的監(jiān)控。載波集中器與載波終端之間的配合可實現(xiàn)單燈控制器與集中控制器之間的通信，這樣，單燈控制器可接受集中控制器的命令。利用電力載波通信，則不需要再鋪設通信線路，不僅降低了成本，也為單燈控制器的安裝帶來了方便。單燈控制器用于控制與之相對應地路燈組件，其中，信號采集模塊用于采集路燈組件運行的數(shù)據(jù)信息；電源管理模塊用于將市電轉化成能為電源驅動模塊和無線通信模塊供電的低電壓；電源驅動模塊用于驅動路燈組件的開關及調壓；無線通信模塊作為備用通信器，可實現(xiàn)兩單燈控制器之間信息的傳輸。當電力線纜發(fā)生故障或者被盜時，則是由備用電源組件對電源驅動模塊和無線通信模塊進行供電。其中，充電模塊用于控制電力線纜在正常運行時對蓄電池的充電工作；供電模塊則用于釋放電能為控制模塊、電源驅動模塊及無線通信模塊供電?？刂颇K作為主控器，可以以現(xiàn)有的軟件在嵌入式設備中編程或者可編程邏輯器件等來實現(xiàn)對各個模塊運行的控制。

應用時，每一單燈控制器均具有唯一的地址碼，這樣，集中控制器則可通過某一單燈控制器反饋的信息下達命令去控制與該單燈控制器相對應的路燈組件的開關、關燈、調壓。當某一段電力線纜發(fā)生故障或者被盜時，位于該段上的路燈組件則會處于斷電及失聯(lián)的狀態(tài)。這時，控制模塊則向供電模塊發(fā)出信號，使其對各個功能模塊進行供電，這樣，路燈組件在可及時恢復工作的狀態(tài)。而信號采集模塊所采集的信息則經控制模塊傳輸至無線通信模塊，再通過無線通信模塊之間的無線傳輸，將該信息傳輸至電力線纜路段正常區(qū)域內的單燈控制器上，再通過該單燈控制器將帶有損壞路段地址碼信息及其他數(shù)據(jù)信息通過電力載波通信反饋至集中控制器。在工作站獲知故障信息以及故障路段的其他數(shù)據(jù)信息后，則再次通過正常區(qū)域內的單燈控制器，將附有特定地址碼的指令通過無線通信模塊傳輸給具有該地址碼的單燈控制器上以實現(xiàn)對路燈組件的控制。

可見，在電力線纜發(fā)生故障時，本實用新型通過單燈控制器及備用電源組件的設置，既能將故障信息傳輸給集中控制器以判斷出故障路段的具體地址和故障類型，又不會影響路燈組件正常的照明工作。

為避免浪費能源，進一步地，所述控制模塊內設置有數(shù)據(jù)傳輸選擇電路，數(shù)據(jù)傳輸選擇電路上設置有繼電器，繼電器包括動觸點、第一靜觸點和第二靜觸點；

當動觸點與第一靜觸點閉合且與第二靜觸點斷開時，所述信號采集模塊采集的信號則通過控制模塊傳送至所述載波終端；

當動觸點與第二靜觸點閉合且與第一靜觸點斷開時，所述信號采集模塊采集的信號則通過控制模塊傳送至所述無線通信模塊。

通過繼電器的設置，可控制信息數(shù)據(jù)的傳輸方式，即在電力載波通信和無線通信之間進行二選一，這樣，可避免造成能源的浪費。當電力線纜均處于正常狀態(tài)時，則信號采集模塊所采集的數(shù)據(jù)信息以及集中控制器所下達的命令則是通過電力載波來實現(xiàn)單燈控制器與集中控制器之間的通信。而當某一段電力線纜發(fā)生故障時，正常段的通信方式依然為電力載波，而故障段的單燈控制器與集中控制器之間的通信則是分段來進行，其中一段是通過無線通信模塊實現(xiàn)故障段單燈控制器與正常段單燈控制器之間的通信，另一段則是通過電力載波實現(xiàn)該正常段單燈控制器與集中控制器之間的通信，通過這樣分段式的傳輸方式來實現(xiàn)集中控制器對故障段單燈控制器的控制。

進一步地，所述信號采集模塊包括電流采集模塊、電壓采集模塊、亮度采集模塊及紅外感應模塊。本實用新型中，電流采集模塊用于采集路燈組件的電流信息，電壓采集模塊用于采集路燈組件的電壓信息，亮度采集模塊用于采集室外環(huán)境的光亮程度，紅外感應模塊用于采集人或者車輛信息。通過電流采集模塊和電壓采集模塊所采集的信息可以判斷路燈組件的工作狀況，通過亮度采集模塊所采集的信息可以判斷路燈組件所照明的亮度是否滿足需求，通過紅外感應模塊可以根據(jù)所采集的信息來判斷路燈組件是否需要啟動。通過這些信息數(shù)據(jù)的反饋可便于集中控制器對各個單燈控制器進行控制，同時，也可降低功耗。

為實現(xiàn)電源驅動模塊對路燈組件的驅動控制，進一步地，所述電源驅動模塊包括開關電路和調光電路。開關電路則用于控制路燈組件的開和光；調光電路用于調節(jié)路燈組件的功率。

為實現(xiàn)無線通信模塊之間的無線通信，進一步地，所述無線通信模塊為RF射頻芯片或者藍牙芯片。

進一步地，所述路燈組件上還設置有與所述電源管理模塊電性連接的充電接口。充電接口的設置可實現(xiàn)對移動終端設備的應急充電，為人們的生活帶來便利。

為便于直觀地觀察信號采集模塊所采集的數(shù)據(jù)信息，進一步地，還包括與所述控制模塊相連的顯示模塊。

為便于直觀地觀察信號采集模塊所采集的數(shù)據(jù)信息，進一步地，還包括與所述控制模塊相連的指示模塊。

進一步地，所述路燈組件包括主燈和副燈。通常情況下，電源驅動模塊用于驅動主燈進行照明工作，當主燈發(fā)生故障時才驅動副燈進行照明。這樣，可避免維修期間路燈組件處于停運狀態(tài)。

進一步地，還包括與所述控制模塊相互通信的移動終端。集中控制器可通過GPRS模塊或者GSM模塊實現(xiàn)與移動終端的通信，這樣，便于工作站遠程監(jiān)控集中控制器，進而實現(xiàn)對每一單燈控制器的監(jiān)控。集中控制器包括ARM9處理系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型中，當某一段電力線纜發(fā)生故障或者被盜時，位于該段上的路燈組件則會處于斷電及失聯(lián)的狀態(tài)。這時，控制模塊則向供電模塊發(fā)出信號，使其對各個功能模塊進行供電，這樣，路燈組件在可及時恢復工作的狀態(tài)。而信號采集模塊所采集的信息則經控制模塊傳輸至無線通信模塊，再通過無線通信模塊之間的無線傳輸，將該信息傳輸至電力線纜路段正常區(qū)域內的單燈控制器上，再通過該單燈控制器將帶有損壞路段地址碼信息及其他數(shù)據(jù)信息通過電力載波通信反饋至集中控制器。在工作站獲知故障信息以及故障路段的其他數(shù)據(jù)信息后，則再次通過正常區(qū)域內的單燈控制器，將附有特定地址碼的指令通過無線通信模塊傳輸給具有該地址碼的單燈控制器上以實現(xiàn)對路燈組件的控制。可見，本實用新型通過單燈控制器及備用電源組件的設置，既能將故障信息傳輸給集中控制器以判斷出故障路段的具體地址和故障類型，又不會影響路燈組件正常的照明工作。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的智慧城市照明控制系統(tǒng)的結構框圖；

圖2為本實用新型所述的智慧城市照明控制系統(tǒng)中單燈控制器和備用電源組件的結構框圖；

圖3為本實用新型所述的智慧城市照明控制系統(tǒng)中工作站和集中控制器的結構框圖。

附圖中附圖標記所對應的名稱為：1、集中控制器，2、單燈控制器，3、路燈組件，4、載波集中器，5、載波終端，6、信號采集模塊，7、電源管理模塊，8、電源驅動模塊，9、無線通信模塊，10、蓄電池，11、充電模塊，12、供電模塊，13、工作站，14、電壓采集模塊，15、電流采集模塊，16、亮度采集模塊，17、繼電器，18、顯示模塊，19、指示模塊，20、開關電路，21、調光電路，22、控制模塊，23、主燈，24、副燈，25、充電接口，26、移動終端，27、紅外感應模塊。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例1

如圖1至圖3所示，智慧城市照明控制系統(tǒng)，包括工作站13、可與工作站13通信的集中控制器1、與集中控制器1相連的載波集中器4、與載波集中器4相配合的載波終端5及若干個路燈組件3，每一路燈組件3上均配備有用于控制路燈組件3運行且與載波終端5相連的單燈控制器2；

單燈控制器2包括與載波終端相互通信的控制模塊22、信號采集模塊6、電源管理模塊7、無線通信模塊9及與路燈組件3相連的電源驅動模塊8，信號采集模塊6、電源管理模塊7、電源驅動模塊8及無線通信模塊9均與控制模塊22相連，電源管理模塊7與電源驅動模塊8和無線通信模塊9均相連；

還包括備用電源組件，備用電源組件包括蓄電池10、充電模塊11及供電模塊12，充電模塊11和供電模塊12均與蓄電池10相連，供電模塊12與控制模塊22、電源驅動模塊8及無線通信模塊9均相連。

本實施例中，集中控制器1可通過GPRS模塊或者通過以太網實現(xiàn)與工作站的通信，這樣，便于工作站13遠程監(jiān)控集中控制器1，進而實現(xiàn)對每一單燈控制器2的監(jiān)控。載波集中器4與載波終端5之間的配合可實現(xiàn)單燈控制器2與集中控制器1之間的通信，這樣，單燈控制器2可接受集中控制器1的命令。利用電力載波通信，則不需要再鋪設通信線路，不僅降低了成本，也為單燈控制器2的安裝帶來了方便。

單燈控制器2用于控制與之相對應地路燈組件3，其中，信號采集模塊用于采集路燈組件3運行的數(shù)據(jù)信息；電源管理模塊7用于將市電轉化成能為電源驅動模塊8和無線通信模塊9供電的低電壓；電源驅動模塊8用于驅動路燈組件3的開關及調壓；無線通信模塊9作為備用通信器，可實現(xiàn)兩單燈控制器2之間信息的傳輸。當電力線纜發(fā)生故障或者被盜時，則是由備用電源組件對電源驅動模塊8和無線通信模塊9進行供電。其中，充電模塊11用于控制電力線纜在正常運行時對蓄電池10的充電工作；供電模塊12則用于釋放電能為控制模塊22、電源驅動模塊8及無線通信模塊9供電?？刂颇K22作為主控器，可以以現(xiàn)有的軟件在嵌入式設備中編程或者可編程邏輯器件等來實現(xiàn)對各個模塊運行的控制。

應用時，每一單燈控制器2均具有唯一的地址碼，這樣，集中控制器1則可通過某一單燈控制器2反饋的信息下達命令去控制與該單燈控制器2相對應的路燈組件3的開關、關燈、調壓。當某一段電力線纜發(fā)生故障或者被盜時，位于該段上的路燈組件3則會處于斷電及失聯(lián)的狀態(tài)。這時，控制模塊22則向供電模塊12發(fā)出信號，使其對各個功能模塊進行供電，這樣，路燈組件3在可及時恢復工作的狀態(tài)。而信號采集模塊6所采集的信息則經控制模塊22傳輸至無線通信模塊9，再通過無線通信模塊9之間的無線傳輸，將該信息傳輸至電力線纜路段正常區(qū)域內的單燈控制器2上，再通過該單燈控制器2將帶有損壞路段地址碼信息及其他數(shù)據(jù)信息通過電力載波通信反饋至集中控制器1。在工作站13獲知故障信息以及故障路段的其他數(shù)據(jù)信息后，則再次通過正常區(qū)域內的單燈控制器2，將附有特定地址碼的指令通過無線通信模塊9傳輸給具有該地址碼的單燈控制器2上以實現(xiàn)對路燈組件3的控制。

可見，在電力線纜發(fā)生故障時，本實施例通過單燈控制器2及備用電源組件的設置，既能將故障信息傳輸給集中控制器1以判斷出故障路段的具體地址和故障類型，又不會影響路燈組件3正常的照明工作。

為避免浪費能源，優(yōu)選地，所述控制模塊22內設置有數(shù)據(jù)傳輸選擇電路，數(shù)據(jù)傳輸選擇電路上設置有繼電器17，繼電器17包括動觸點、第一靜觸點和第二靜觸點；

當動觸點與第一靜觸點閉合且與第二靜觸點斷開時，所述信號采集模塊6采集的信號則通過控制模塊22傳送至所述載波終端5；

當動觸點與第二靜觸點閉合且與第一靜觸點斷開時，所述信號采集模塊6采集的信號則通過控制模塊22傳送至所述無線通信模塊9。

通過繼電器17的設置，可控制信息數(shù)據(jù)的傳輸方式，即在電力載波通信和無線通信之間進行二選一，這樣，可避免造成能源的浪費。當電力線纜均處于正常狀態(tài)時，則信號采集模塊6所采集的數(shù)據(jù)信息以及集中控制器1所下達的命令則是通過電力載波來實現(xiàn)單燈控制器2與集中控制器1之間的通信。而當某一段電力線纜發(fā)生故障時，正常段的通信方式依然為電力載波，而故障段的單燈控制器2與集中控制器1之間的通信則是分段來進行，其中一段是通過無線通信模塊9實現(xiàn)故障段單燈控制器2與正常段單燈控制器2之間的通信，另一段則是通過電力載波實現(xiàn)該正常段單燈控制器2與集中控制器1之間的通信，通過這樣分段式的傳輸方式來實現(xiàn)集中控制器1對故障段單燈控制器2的控制。

優(yōu)選地，所述信號采集模塊6包括電流采集模塊15、電壓采集模塊14、亮度采集模塊16及紅外感應模塊27。本實施例中，電流采集模塊15用于采集路燈組件3的電流信息，電壓采集模塊14用于采集路燈組件3的電壓信息，亮度采集模塊16用于采集室外環(huán)境的光亮程度，紅外感應模塊27用于采集人或者車輛信息。通過電流采集模塊15和電壓采集模塊14所采集的信息可以判斷路燈組件3的工作狀況，通過亮度采集模塊16所采集的信息可以判斷路燈組件3所照明的亮度是否滿足需求，通過紅外感應模塊27可以根據(jù)所采集的信息來判斷路燈組件是否需要啟動。通過這些信息數(shù)據(jù)的反饋可便于集中控制器1對各個單燈控制器2進行控制，同時，也可降低功耗。在應用時，可每隔兩個路燈組件3設置有紅外感應模塊27，這樣，既可節(jié)能又不妨礙夜晚的照明工作。

為實現(xiàn)電源驅動模塊8對路燈組件3的驅動控制，優(yōu)選地，所述電源驅動模塊8包括開關電路20和調光電路21。開關電路20則用于控制路燈組件2的開和光；調光電路21用于調節(jié)路燈組件3的功率。

為實現(xiàn)無線通信模塊9之間的無線通信，優(yōu)選地，所述無線通信模塊9為RF射頻芯片或者藍牙芯片。

為便于直觀地觀察信號采集模塊6所采集的數(shù)據(jù)信息，優(yōu)選地，還包括與所述控制模塊22相連的顯示模塊18。還包括與所述控制模塊22相連的指示模塊19。

優(yōu)選地，還包括與所述控制模塊22相互通信的移動終端26。集中控制器1可通過GPRS模塊或者GSM模塊實現(xiàn)與移動終端26的通信，這樣，便于工作站13遠程監(jiān)控集中控制器1，進而實現(xiàn)對每一單燈控制器2的監(jiān)控。集中控制器1包括ARM9處理系統(tǒng)。

以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施方式只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本實用新型的保護范圍內。