專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于照明節(jié)能和多Agent技術(shù)領(lǐng)域，，特別涉及一種基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)公共空間的照明以路燈為代表，一般采取定時(shí)制，在入夜時(shí)分和天亮?xí)r分別亮燈和熄燈。這樣的策略簡(jiǎn)單易行，也充分滿足人們的生活所需，但是也有顯著的缺點(diǎn)。首先是能源的大量浪費(fèi)，在夜深沒(méi)有行人或車(chē)輛的時(shí)候，仍然亮燈；其次是缺乏靈活性，在天氣變化時(shí)出現(xiàn)還未亮燈天色已黑或已經(jīng)天亮仍未熄燈的情況，為了照顧部分區(qū)域而使得全部路燈同時(shí)點(diǎn)亮和熄滅；再次是非必要亮燈時(shí)對(duì)燈具的損耗使得燈具使用壽命無(wú)形中縮短了，更換燈具所帶來(lái)的費(fèi)用是一筆不小的開(kāi)支。目前一種簡(jiǎn)單的解決辦法是采取的間隔交替亮燈的辦法，這在一定程度上減少了能源的浪費(fèi)和燈具的消耗，但是這是以犧牲照明效果為代價(jià)換來(lái)的，實(shí)際上容易在一些特殊角落形成照明死角，給行人或車(chē)輛夜晚同行造成不便，在一些需要監(jiān)視的特殊場(chǎng)合，也容易帶來(lái)較低的監(jiān)視效果。隨著傳感器的發(fā)展和普及，一些公共空間照明采用光控和聲控來(lái)達(dá)到基礎(chǔ)的智能照明效果。當(dāng)光線達(dá)到一定閾值后，或者當(dāng)有效范圍內(nèi)聲波引起的震動(dòng)達(dá)到一定閾值后，控制燈具的亮和滅。該種能夠顯著的降低能源浪費(fèi)和燈具損耗，但是仍然具有一定缺陷。首先，光控?zé)艟咧皇菃渭兊母鶕?jù)光線的明暗程度來(lái)控制開(kāi)關(guān)，而不是是否確實(shí)有需要；其次， 聲控?zé)艟呤歉鶕?jù)聲波來(lái)控制開(kāi)關(guān)，而無(wú)法區(qū)分是否是行人或車(chē)輛發(fā)出的聲音，自然界的聲響也會(huì)使得聲控?zé)艟唿c(diǎn)亮。總體而言，就是不夠智能，這跟監(jiān)測(cè)的條件簡(jiǎn)單有一定關(guān)系，也跟監(jiān)測(cè)對(duì)象單一有關(guān)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能根據(jù)環(huán)境智能控制路燈開(kāi)和關(guān)的一種基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)。一種基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)由若干個(gè)路燈、主控系統(tǒng)及無(wú)線信號(hào)中繼站組成，所述的每個(gè)路燈為一個(gè)Agent，所述的主控系統(tǒng)為帶有監(jiān)控管理軟件的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，為路燈Agent的上層Agent，其特征在于，所述的每Agent上都有一主板，所述的主板上嵌有照明模塊、監(jiān)測(cè)模塊、檢測(cè)模塊、控制模塊和信號(hào)收發(fā)模塊；所述的監(jiān)測(cè)模塊由各類(lèi)傳感器組成，包括光敏感傳感器、聲敏傳感器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器、人體紅外傳感器；所述的Agent與主控系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線信號(hào)中繼站相互通信；所述的每個(gè)Agent通過(guò)信號(hào)收發(fā)模塊相互通信。進(jìn)一步的，所述的照明模塊主要實(shí)現(xiàn)照明、電路開(kāi)關(guān)以及電壓的調(diào)節(jié)，所述的照明模塊受控于控制模塊；所述的監(jiān)測(cè)模塊的數(shù)據(jù)傳遞給控制模塊；所述的控制模塊用于處理監(jiān)測(cè)模塊的信號(hào)及信號(hào)收發(fā)模塊收到的信號(hào)，并決定是否向周?chē)l(fā)送信息，同時(shí)控制照明模塊的開(kāi)關(guān)；所述的監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路燈Agent的狀態(tài)。所述的主控系統(tǒng)用于控制任意一個(gè)路燈Agent的狀態(tài)，其所帶的監(jiān)控軟件主要用于處理無(wú)線信號(hào)中繼站發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)并向除自己以外的任何Agent發(fā)送控制信號(hào)，反饋所有Agent以及無(wú)線信號(hào)中繼站的實(shí)時(shí)狀態(tài)，提供整個(gè)節(jié)能系統(tǒng)的圖形化控制界面，提供日志審計(jì)及訪問(wèn)控制功能。基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法為步驟一園區(qū)內(nèi)的每個(gè)路燈Agent完成組網(wǎng)并進(jìn)行初始化，根據(jù)園區(qū)路燈Agent的分布，對(duì)無(wú)線信號(hào)中繼站進(jìn)行布置，確保無(wú)線信號(hào)中繼站完全覆蓋所有路燈Agent，在進(jìn)行初始化時(shí)，每個(gè)路燈Agent都依據(jù)自身的物理信息通過(guò)無(wú)線信號(hào)中繼站在主控系統(tǒng)注冊(cè)并生成一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)，主控系統(tǒng)對(duì)路燈Agent進(jìn)行參數(shù)設(shè)定并完成初始化；步驟二 路燈Agent的光敏傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光線敏感度，如果光線亮度高于閾值， 則停留在本步驟，否則進(jìn)入下一步驟；步驟三當(dāng)光敏傳感器監(jiān)測(cè)到光線敏感度小于光線亮度閾值時(shí)，監(jiān)測(cè)模塊的運(yùn)動(dòng)傳感器、人體紅外傳感器以及聲敏傳感器獲取各自所屬信息，監(jiān)測(cè)模塊將獲取的信息傳遞給控制模塊，判定是否有行人或車(chē)輛接近，如是，則進(jìn)入步驟四，如不是，則返回步驟二 ；步驟四控制模塊控制照明模塊打開(kāi)路燈，同時(shí)將本路燈Agent監(jiān)測(cè)模塊獲取的信傳通過(guò)信號(hào)收發(fā)模塊傳遞給周?chē)穆窡鬉gent，步驟五監(jiān)控模塊的運(yùn)動(dòng)傳感器、人體紅外傳感器以及聲敏傳感器實(shí)時(shí)獲取周?chē)h(huán)境信息，并將所述信息傳遞給控制模塊，控制模塊實(shí)時(shí)判定行人或車(chē)輛是否已經(jīng)離開(kāi)有效范圍，如果是，則進(jìn)入步驟六，否則返回步驟二 ；步驟六控制模塊控制照明模塊關(guān)閉路燈；步驟七檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)路燈Agent的狀態(tài)信息，包括但不限于故障、電源、過(guò)
熱信息。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型所述的基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)是具有自主或半自主能力的智能體，每個(gè)路燈Agent在完成自身功能的同時(shí)，能夠與其他Agent通信來(lái)發(fā)送/獲取信息，通過(guò)協(xié)作來(lái)解決復(fù)雜的問(wèn)題，形成一個(gè)多Agent系統(tǒng)。本實(shí)用新型所述的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在沒(méi)有外界的直接控制下，根據(jù)自身的資源和行為機(jī)制，控制自身的行為；實(shí)現(xiàn)根據(jù)環(huán)境變化和具體情況及時(shí)作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)；實(shí)現(xiàn)Agent之間進(jìn)行通信，把自身的獲取的信息和行為告知其他Agent ；實(shí)現(xiàn)多個(gè)Agent之間根據(jù)規(guī)則進(jìn)行協(xié)作，協(xié)作過(guò)程中每個(gè)獨(dú)立的Agent可以根據(jù)具體情況做出最適合自己的反應(yīng)或者拒絕協(xié)作，從而使得整個(gè)系統(tǒng)具有高度的智能性。與傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)相比，極大的節(jié)省了電能。

圖1路燈Agent的功能模塊圖。圖2基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)部署示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)由若干個(gè)路燈、主控系統(tǒng)及無(wú)線信號(hào)中繼站組成，所述的每個(gè)路燈為一個(gè)Agent，所述的主控系統(tǒng)為帶有監(jiān)控管理軟件的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，為路燈Agent的上層Agent，其特征在于，所述的每Agent上都有一主板，所述的主板上嵌有照明模塊、監(jiān)測(cè)模塊、檢測(cè)模塊、控制模塊和信號(hào)收發(fā)模塊；所述的監(jiān)測(cè)模塊由各類(lèi)傳感器組成，包括光敏感傳感器、聲敏傳感器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器、人體紅外傳感器；所述的Agent與主控系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線信號(hào)中繼站相互通信；所述的每個(gè)Agent通過(guò)信號(hào)收發(fā)模塊相互通信。所述的照明模塊主要實(shí)現(xiàn)照明、電路開(kāi)關(guān)以及電壓的調(diào)節(jié)，所述的照明模塊受控于控制模塊；所述的監(jiān)測(cè)模塊的數(shù)據(jù)傳遞給控制模塊；所述的控制模塊用于處理監(jiān)測(cè)模塊的信號(hào)及信號(hào)收發(fā)模塊收到的信號(hào)，并決定是否向周?chē)l(fā)送信息，同時(shí)控制照明模塊的開(kāi)關(guān)；所述的監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路燈Agent的狀態(tài)。所述的主控系統(tǒng)用于控制任意一個(gè)路燈Agent的狀態(tài)，其所帶的監(jiān)控軟件主要用于處理無(wú)線信號(hào)中繼站發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)并向除自己以外的任何Agent發(fā)送控制信號(hào)，反饋所有Agent以及無(wú)線信號(hào)中繼站的實(shí)時(shí)狀態(tài)，提供整個(gè)節(jié)能系統(tǒng)的圖形化控制界面，提供日志審計(jì)及訪問(wèn)控制功能。圖2為基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)部署圖，三角為沿道路布置的路燈，五角為無(wú)線信號(hào)中繼站，圓為節(jié)點(diǎn)的作用范圍由于無(wú)線信號(hào)的傳播范圍有限，在園區(qū)的適當(dāng)位置布置了一些無(wú)線信號(hào)中繼站， 確保信號(hào)的全面覆蓋，信號(hào)的傳輸采用廣播方式?；诙郃gent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法為步驟一園區(qū)內(nèi)的每個(gè)路燈Agent完成組網(wǎng)并進(jìn)行初始化，根據(jù)園區(qū)路燈Agent的分布，對(duì)無(wú)線信號(hào)中繼站進(jìn)行布置，確保無(wú)線信號(hào)中繼站完全覆蓋所有路燈Agent，在進(jìn)行初始化時(shí)，每個(gè)路燈Agent都依據(jù)自身的物理信息通過(guò)無(wú)線信號(hào)中繼站在主控系統(tǒng)注冊(cè)并生成一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)，主控系統(tǒng)對(duì)路燈Agent進(jìn)行參數(shù)設(shè)定并完成初始化；步驟二 路燈Agent的光敏傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光線敏感度，如果光線亮度高于閾值， 則停留在本步驟，否則進(jìn)入下一步驟；步驟三當(dāng)光敏傳感器監(jiān)測(cè)到光線敏感度小于光線亮度閾值時(shí)，監(jiān)測(cè)模塊的運(yùn)動(dòng)傳感器、人體紅外傳感器以及聲敏傳感器獲取各自所屬信息，監(jiān)測(cè)模塊將獲取的信息傳遞給控制模塊，判定是否有行人或車(chē)輛接近，如是，則進(jìn)入步驟四，如不是，則返回步驟二 ；步驟四控制模塊控制照明模塊打開(kāi)路燈，同時(shí)將本路燈Agent監(jiān)測(cè)模塊獲取的信傳通過(guò)信號(hào)收發(fā)模塊傳遞給周?chē)穆窡鬉gent，步驟五監(jiān)控模塊的運(yùn)動(dòng)傳感器、人體紅外傳感器以及聲敏傳感器實(shí)時(shí)獲取周?chē)h(huán)境信息，并將所述信息傳遞給控制模塊，控制模塊實(shí)時(shí)判定行人或車(chē)輛是否已經(jīng)離開(kāi)有效范圍，如果是，則進(jìn)入步驟六，否則返回步驟二 ；步驟六控制模塊控制照明模塊關(guān)閉路燈；步驟七檢測(cè)模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)路燈Agent的狀態(tài)信息，包括但不限于故障、電源、過(guò)
熱信息?；诙郃gent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)的工作方式分為普通狀態(tài)及直接控制狀態(tài)。在普通狀態(tài)下，每個(gè)路燈是自主的，只依據(jù)自身規(guī)則和所獲得的信息決定自己開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。在白天光線充足的情況下，其他傳感器所獲取的信息自動(dòng)被忽略掉，進(jìn)入夜晚后，當(dāng)行人或者車(chē)輛從遠(yuǎn)處朝路燈行進(jìn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)傳感器探測(cè)到運(yùn)動(dòng)物體，人體紅外傳感器探測(cè)到人體，聲敏傳感器探測(cè)到人說(shuō)話或者車(chē)輛行進(jìn)時(shí)的噪聲，此時(shí)打開(kāi)路燈，當(dāng)行人或車(chē)輛遠(yuǎn)離時(shí)，關(guān)閉路燈。從行人的角度來(lái)說(shuō)，行進(jìn)中的狀態(tài)可以由運(yùn)動(dòng)傳感器以及人體紅外傳感器獲得的數(shù)據(jù)互相佐證；行進(jìn)中突然靜止的狀態(tài)可以由之前的行進(jìn)狀態(tài)和人體紅外傳感器獲得的數(shù)據(jù)，以及聲敏傳感器可能獲得的數(shù)據(jù)佐證。從車(chē)輛的角度來(lái)說(shuō)，行進(jìn)中的狀態(tài)可以由運(yùn)動(dòng)傳感器和聲敏傳感器獲得的數(shù)據(jù)， 以及人體紅外傳感器可能獲得的數(shù)據(jù)互相佐證；行進(jìn)中突然靜止的狀態(tài)可以由之前的行進(jìn)狀態(tài)和聲敏傳感器獲得的數(shù)據(jù)，以及人體紅外傳感器可能獲得的數(shù)據(jù)佐證。如果只是單純的檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)物體，但是沒(méi)有檢測(cè)到人體紅外線和聲音；或者單純檢測(cè)到聲音，但是沒(méi)有運(yùn)動(dòng)和人體紅外線，則可以認(rèn)為是自然因素引起的，控制模塊不會(huì)啟動(dòng)照明。特別的，由于行人或者車(chē)輛的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，在到達(dá)終點(diǎn)前必然由一個(gè)路燈行進(jìn)至另一個(gè)路燈，因此一個(gè)路燈Agent也同時(shí)向周?chē)腁gent發(fā)送信號(hào)，更智能的，是向運(yùn)動(dòng)物體行進(jìn)方向上的Agent發(fā)送信號(hào)，以使得下一個(gè)路燈能做好準(zhǔn)備。之所以這樣設(shè)計(jì)是為了當(dāng)夜晚行人稀少時(shí)，行人特別是車(chē)輛高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，能在前方較遠(yuǎn)區(qū)域內(nèi)也具有良好視野。如果系統(tǒng)能承受更大的復(fù)雜度，每個(gè)Agent向鄰近的Agent發(fā)送運(yùn)動(dòng)物體的數(shù)量，速度信息，以使得鄰近的Agent有更多的信息判斷采取何種措施。在直接控制狀態(tài)下，主控中心可以對(duì)所轄范圍內(nèi)的所有路燈發(fā)送控制信號(hào)，控制每一盞路燈的狀態(tài)，這個(gè)信號(hào)里只需要包括狀態(tài)以及路燈的標(biāo)識(shí)即可。在該狀態(tài)下，能夠滿足特殊場(chǎng)合的需要，比如出現(xiàn)緊急情況需要所有路燈全亮，或者為了配合夜景燈光，打開(kāi)若干區(qū)域的路燈。直接控制狀態(tài)下，除非主控中心停止發(fā)送控制信號(hào)，否則每個(gè)路燈獨(dú)立收集到的環(huán)境信息都會(huì)被忽視。
權(quán)利要求1. 一種基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)，由若干個(gè)路燈、主控系統(tǒng)及無(wú)線信號(hào)中繼站組成，其特征在于，所述的每個(gè)路燈為一個(gè)Agent，所述的主控系統(tǒng)為帶有監(jiān)控管理軟件的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，為路燈Agent的上層Agent，其特征在于，所述的每Agent上都有一主板，所述的主板上嵌有照明模塊、監(jiān)測(cè)模塊、檢測(cè)模塊、控制模塊和信號(hào)收發(fā)模塊； 所述的監(jiān)測(cè)模塊由各類(lèi)傳感器組成，包括光敏感傳感器、聲敏傳感器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器、人體紅外傳感器；所述的Agent與主控系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線信號(hào)中繼站相互通信；所述的每個(gè)Agent 通過(guò)信號(hào)收發(fā)模塊相互通信。
專(zhuān)利摘要一種基于多Agent技術(shù)的園區(qū)道路照明節(jié)能系統(tǒng)由若干個(gè)路燈、主控系統(tǒng)及無(wú)線信號(hào)中繼站組成，所述的每個(gè)路燈為一個(gè)Agent，所述的主控系統(tǒng)為帶有監(jiān)控管理軟件的計(jì)算機(jī)服務(wù)器，為路燈Agent的上層Agent，其特征在于，所述的每Agent上都有一主板，所述的主板上嵌有照明模塊、監(jiān)測(cè)模塊、檢測(cè)模塊、控制模塊和信號(hào)收發(fā)模塊；所述的監(jiān)測(cè)模塊由各類(lèi)傳感器組成，包括光敏感傳感器、聲敏傳感器、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)傳感器、人體紅外傳感器；所述的Agent與主控系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線信號(hào)中繼站相互通信；所述的每個(gè)Agent通過(guò)信號(hào)收發(fā)模塊相互通信。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)路燈系統(tǒng)具有半自動(dòng)化的智能體，能根據(jù)環(huán)境改變路燈的開(kāi)關(guān)，與傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)相比，極大的節(jié)省了電能。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202111912SQ20112023793
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者李鵬, 胡建斌 申請(qǐng)人:李鵬, 胡建斌