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      一種LED無(wú)線智能路燈地圖管控系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號(hào):11962197閱讀:584來(lái)源:國(guó)知局
      一種LED無(wú)線智能路燈地圖管控系統(tǒng)的制作方法與工藝

      本發(fā)明屬于LED技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種LED無(wú)線智能路燈地圖管控系統(tǒng)。



      背景技術(shù):

      LED具有單向發(fā)光、低功耗、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn),是道路照明或其它氣體光源最有發(fā)展前景的替代光源。傳統(tǒng)的氣體燈由于360度發(fā)光,造成了50%以上的能源浪費(fèi)。如果LED路燈的成熟度能夠達(dá)到傳統(tǒng)高壓鈉燈的技術(shù)水平,采用等照度LED路燈替換高壓鈉燈,節(jié)電率超過(guò)60%,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

      傳統(tǒng)高壓鈉燈采用人工故障巡檢,具有故障維修部及時(shí),浪費(fèi)大量人力物力及維護(hù)費(fèi)用。本發(fā)明通過(guò)LED路燈無(wú)線智能地圖管控系統(tǒng)對(duì)城市LED路燈實(shí)現(xiàn)無(wú)線智能管控,包括故障處理、程序調(diào)光、電力線路損壞、燈具丟失、故障報(bào)警。其中故障報(bào)警包括:系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、故障原因、故障路燈地址、故障路燈在地圖上GPS坐標(biāo)、故障部件名稱(chēng)、故障發(fā)生時(shí)間、故障修復(fù)時(shí)間。以上所述功能通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)得以實(shí)現(xiàn),擯棄了傳統(tǒng)的人工路燈故障巡查,提高了路燈管理水平和工作效率,降低了維護(hù)費(fèi)用,節(jié)省了大量人力物力。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明提供一種LED無(wú)線智能路燈地圖管控系統(tǒng),運(yùn)用到移動(dòng)通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、433M自組通信網(wǎng)及其它軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市LED路燈在地圖上進(jìn)行智能管控,包括每一盞路燈的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警,程序調(diào)光,其中故障報(bào)警內(nèi)容包括:故障路燈所在城市,故障路燈所在道路名稱(chēng),工作路燈所在桿位(GPS坐標(biāo)定位),衛(wèi)星地圖位置顯示;系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng),并進(jìn)行巡檢,且有效減少無(wú)線通訊系統(tǒng)信道堵塞造成系統(tǒng)崩潰。

      本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):本發(fā)明提供一種LED無(wú)線智能路燈地圖管控系統(tǒng),包括:計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)程序程序模塊(1)、GSM/GPRS基站通訊程序模塊(2)、路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)、路燈無(wú)線控制器程序模塊(4)、路燈管控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)程序模塊(5)、地圖覆蓋物程序模塊(6);

      所述計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)程序程序模塊(1)通過(guò)USB接口從GSM/GPRS基站通訊程序模塊獲得路燈運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警數(shù)據(jù),同時(shí)通過(guò)USB接口向GSM/GPRS基站通訊程序模塊發(fā)出調(diào)光程序指令;所述GSM/GPRS基站通訊程序模塊(2)以USB接口與上位機(jī)進(jìn)行通訊,同時(shí)通過(guò)GSM/GPRS移動(dòng)網(wǎng)建立與路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞;所述路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)對(duì)每一條道路路燈的路燈無(wú)線控制器程序模塊(4)進(jìn)行433M自組網(wǎng)進(jìn)行通訊,并承擔(dān)路燈通電后對(duì)管轄的每一盞路燈巡檢,對(duì)電力線故障、路燈無(wú)線控制器故障進(jìn)行判斷,并將故障及故障路燈地址依序回傳至計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)。

      特別的,路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)巡檢程序,為了解決級(jí)聯(lián)線性機(jī)制中會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)問(wèn)題,設(shè)計(jì)6個(gè)路燈無(wú)線控制器的容錯(cuò)機(jī)制。任一當(dāng)前路燈無(wú)線控制器出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)通過(guò)連續(xù)3次詢(xún)問(wèn),判斷后級(jí)路燈無(wú)線控制器是否故障;如出現(xiàn)故障則詢(xún)問(wèn)下下級(jí)路燈無(wú)線控制器。

      特別的,路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)巡檢程序,在當(dāng)前路燈無(wú)線控制器發(fā)送信息后,后級(jí)6個(gè)路燈無(wú)線控制器同時(shí)啟動(dòng)延時(shí)發(fā)送機(jī)制,當(dāng)有一路燈無(wú)線控制器發(fā)送成功后,其它5個(gè)路燈無(wú)線控制器關(guān)閉發(fā)送。

      特別的,路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)巡檢程序,在路燈工作環(huán)境惡劣,在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中如果出現(xiàn)掉電,強(qiáng)力的外界干擾,惡劣的雷雨環(huán)境,等等情況會(huì)出現(xiàn),為解決數(shù)據(jù)巡檢回報(bào)不成功,當(dāng)開(kāi)機(jī)3小時(shí)沒(méi)有巡檢成功,系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生二次巡檢。

      特別的,所述路燈管控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)程序模塊(5)數(shù)據(jù)來(lái)源于計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)程序程序模塊(1),數(shù)據(jù)包括故障數(shù)據(jù)和系統(tǒng)每一盞等的工作狀態(tài),維護(hù)維修數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)還包括故障路燈發(fā)生故障時(shí)間和修復(fù)時(shí)間,同時(shí)發(fā)生故障路燈的道路名稱(chēng),發(fā)生故障路燈的地址(GPS坐標(biāo))。

      特別的,所述地圖覆蓋物程序模塊(6)特征在于:開(kāi)發(fā)環(huán)境及語(yǔ)言:Eclipse,JavaScript。運(yùn)行環(huán)境:IE11,Tomcat JDK。LED路燈地圖管理系統(tǒng)通過(guò)已創(chuàng)建的路燈節(jié)點(diǎn)信息表(路燈標(biāo)號(hào)、物理坐標(biāo)等信息)在地圖上添加路燈標(biāo)識(shí)即地圖覆蓋物;正常運(yùn)行路燈用綠色覆蓋物標(biāo)記,故障路燈用紅色覆蓋物標(biāo)記,并做閃爍提醒。數(shù)據(jù)庫(kù)故障信息撤銷(xiāo),故障路燈閃爍提示跟隨撤銷(xiāo)。

      特別的,根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED無(wú)線智能路燈地圖管控系統(tǒng),其特征在于:本系統(tǒng)使用多重信道抗干擾技術(shù),即頻分復(fù)用、碼分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用混合使用機(jī)制,解決了信道之間的干擾,可以滿(mǎn)足覆蓋任何城市的所有路燈的管控,其特征在于:

      1)同一頻率的2個(gè)子系統(tǒng)使用距離大于2公里;

      2)相距20公里以?xún)?nèi)的相同頻率點(diǎn),使用2個(gè)道路編碼地址;

      3)相鄰2條路燈之間的頻率差為3MHZ;

      5)使用頻率點(diǎn):0x10-0x70包含的頻率點(diǎn)個(gè)數(shù)為:(0x70-0x60)*16=96個(gè)頻率點(diǎn);

      7)可以使用的道路編碼00-ff:包含的道路編碼數(shù)為:255盞(路燈數(shù)量),可以增加8位編碼地址,擴(kuò)充路燈管控?cái)?shù)量;

      8)20公里以?xún)?nèi)容納條道路數(shù)量為:

      道路數(shù)量=(總頻率/相差頻率點(diǎn))×道路編碼=(96/3)×255=8160(道路數(shù)量)

      本發(fā)明的有益效果為:

      本發(fā)明通過(guò)LED路燈無(wú)線智能地圖管控系統(tǒng)對(duì)城市LED路燈實(shí)現(xiàn)無(wú)線智能管控,包括故障處理、程序調(diào)光、電力線路損壞、燈具丟失、故障報(bào)警。其中故障報(bào)警包括:系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、故障原因、故障路燈地址、故障路燈在地圖上GPS坐標(biāo)、故障部件名稱(chēng)、故障發(fā)生時(shí)間、故障修復(fù)時(shí)間。以上所述功能通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)得以實(shí)現(xiàn),擯棄了傳統(tǒng)的人工路燈故障巡查,提高了路燈管理水平和工作效率,降低了維護(hù)費(fèi)用,節(jié)省了大量人力物力。

      附圖說(shuō)明

      圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖;

      圖2是本發(fā)明的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

      具體實(shí)施方式

      以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:

      圖中1-計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)程序程序模塊、2-GSM/GPRS基站通訊程序模塊、3-路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊、4-路燈無(wú)線控制器程序模塊、5-路燈管控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)程序模塊、6-固地圖覆蓋物程序模塊。實(shí)施例:

      本發(fā)明包括:計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)程序程序模塊(1)、GSM/GPRS基站通訊程序模塊(2)、路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)、路燈無(wú)線控制器程序模塊(4)、路燈管控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)程序模塊(5)、地圖覆蓋物程序模塊(6);

      所述計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)程序程序模塊(1)通過(guò)USB接口從GSM/GPRS基站通訊程序模塊獲得路燈運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警數(shù)據(jù),同時(shí)通過(guò)USB接口向GSM/GPRS基站通訊程序模塊發(fā)出調(diào)光程序指令;所述GSM/GPRS基站通訊程序模塊(2)以USB接口與上位機(jī)進(jìn)行通訊,同時(shí)通過(guò)GSM/GPRS移動(dòng)網(wǎng)建立與路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞;所述路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)對(duì)每一條道路路燈的路燈無(wú)線控制器程序模塊(4)進(jìn)行433M自組網(wǎng)進(jìn)行通訊,并承擔(dān)路燈通電后對(duì)管轄的每一盞路燈巡檢,對(duì)電力線故障、路燈無(wú)線控制器故障進(jìn)行判斷,并將故障及故障路燈地址依序回傳至計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)。

      路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)巡檢程序,為了解決級(jí)聯(lián)線性機(jī)制中會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)問(wèn)題,設(shè)計(jì)6個(gè)路燈無(wú)線控制器的容錯(cuò)機(jī)制。任一當(dāng)前路燈無(wú)線控制器出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)通過(guò)連續(xù)3次詢(xún)問(wèn),判斷后級(jí)路燈無(wú)線控制器是否故障;如出現(xiàn)故障則詢(xún)問(wèn)下下級(jí)路燈無(wú)線控制器。

      路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)巡檢程序,在當(dāng)前路燈無(wú)線控制器發(fā)送信息后,后級(jí)6個(gè)路燈無(wú)線控制器同時(shí)啟動(dòng)延時(shí)發(fā)送機(jī)制,當(dāng)有一路燈無(wú)線控制器發(fā)送成功后,其它5個(gè)路燈無(wú)線控制器關(guān)閉發(fā)送。

      路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)巡檢程序,在路燈工作環(huán)境惡劣,在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中如果出現(xiàn)掉電,強(qiáng)力的外界干擾,惡劣的雷雨環(huán)境,等等情況會(huì)出現(xiàn),為解決數(shù)據(jù)巡檢回報(bào)不成功,當(dāng)開(kāi)機(jī)3小時(shí)沒(méi)有巡檢成功,系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生二次巡檢。

      所述路燈管控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)程序模塊(5)數(shù)據(jù)來(lái)源于計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)程序程序模塊(1),數(shù)據(jù)包括故障數(shù)據(jù)和系統(tǒng)每一盞等的工作狀態(tài),維護(hù)維修數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)庫(kù)還包括故障路燈發(fā)生故障時(shí)間和修復(fù)時(shí)間,同時(shí)發(fā)生故障路燈的道路名稱(chēng),發(fā)生故障路燈的地址(GPS坐標(biāo))。

      所述地圖覆蓋物程序模塊(6)特征在于:開(kāi)發(fā)環(huán)境及語(yǔ)言:Eclipse,JavaScript。運(yùn)行環(huán)境:IE11,Tomcat JDK。LED路燈地圖管理系統(tǒng)通過(guò)已創(chuàng)建的路燈節(jié)點(diǎn)信息表(路燈標(biāo)號(hào)、物理坐標(biāo)等信息)在地圖上添加路燈標(biāo)識(shí)即地圖覆蓋物;正常運(yùn)行路燈用綠色覆蓋物標(biāo)記,故障路燈用紅色覆蓋物標(biāo)記,并做閃爍提醒。數(shù)據(jù)庫(kù)故障信息撤銷(xiāo),故障路燈閃爍提示跟隨撤銷(xiāo)。

      本系統(tǒng)使用多重信道抗干擾技術(shù),即頻分復(fù)用、碼分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用混合使用機(jī)制,解決了信道之間的干擾,可以滿(mǎn)足覆蓋任何城市的所有路燈的管控,其特征在于:

      1)同一頻率的2個(gè)子系統(tǒng)使用距離大于2公里;

      2)相距20公里以?xún)?nèi)的相同頻率點(diǎn),使用2個(gè)道路編碼地址;

      3)相鄰2條路燈之間的頻率差為3MHZ;

      5)使用頻率點(diǎn):0x10-0x70包含的頻率點(diǎn)個(gè)數(shù)為:(0x70-0x60)*16=96個(gè)頻率點(diǎn);

      7)可以使用的道路編碼00-ff:包含的道路編碼數(shù)為:255盞(路燈數(shù)量),可以增加8位編碼地址,擴(kuò)充路燈管控?cái)?shù)量;

      8)20公里以?xún)?nèi)容納條道路數(shù)量為:

      道路數(shù)量=(總頻率/相差頻率點(diǎn))×道路編碼=(96/3)×255=8160(道路數(shù)量)

      本發(fā)明采用256盞燈為一個(gè)末端子系統(tǒng),由一個(gè)路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。所有子系統(tǒng)依序?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到GSM/GPRS基站,獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)USB口進(jìn)入計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái),經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)經(jīng)地圖覆蓋物程序轉(zhuǎn)換,將路燈運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、故障路燈坐標(biāo)反演在計(jì)算機(jī)屏幕上。地圖放大和縮小是隨意的,路燈位置在地圖上的誤差不超過(guò)1米。

      在路燈通電1小時(shí)后,計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)程序程序模塊(1)向排序1號(hào)道路路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)發(fā)出回傳巡檢結(jié)果指令,指令通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)??;貍鞯臄?shù)據(jù)進(jìn)入GSM/GPRS基站通訊程序模塊(2),再通過(guò)USB接口送入計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)程序程序模塊(1),該數(shù)據(jù)被自動(dòng)存入路燈管控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)程序模塊(5),數(shù)據(jù)庫(kù)文件被地圖IE軟件、地圖IE軟件、路燈坐標(biāo)信息表、路燈故障信息表調(diào)用后,計(jì)算機(jī)路燈管控平臺(tái)屏幕上顯示。地圖上紅色閃爍為故障路燈,綠色為正常運(yùn)行路燈。路燈管控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)可以同時(shí)打開(kāi),記錄數(shù)據(jù)是可以打印的。

      巡檢軟件流程:

      燈通電后等待巡檢:路燈控制轉(zhuǎn)發(fā)器程序模塊(3)等待20分鐘,開(kāi)始發(fā)送巡檢命令

      第1步:1號(hào)詢(xún)問(wèn)2號(hào)路燈0xbb 0x01 0X01

      第2步:2號(hào)路燈回復(fù)1號(hào)路燈:0XCC 0X02 0XF1

      第3步:1號(hào)路燈收到2號(hào)路燈回復(fù)再次發(fā)送0Xbb 0x01 0x01

      第4步:2號(hào)路燈收到1號(hào)路燈回復(fù),發(fā)送3號(hào)路燈詢(xún)問(wèn):0xbb 0x02 0x01

      第5步:3號(hào)路燈收到2號(hào)路燈詢(xún)問(wèn),回復(fù)0XCC 0x03 0xFl

      ………………………………

      按以上方式巡檢到最后一臺(tái)路燈

      最后:回報(bào)故障0xdd回報(bào)路燈信息,每隔離6臺(tái)路燈作為下一跳回傳數(shù)據(jù),以此加快了數(shù)據(jù)傳輸速度,即巡檢是逐一的,回傳是6燈跳傳,提高了6倍回傳速度。

      假定3號(hào)路燈發(fā)生故障巡檢軟件流程示意圖;

      路燈通電后等待巡檢:集中器等待20分鐘,開(kāi)始發(fā)送巡檢命令

      笫一步:1號(hào)詢(xún)問(wèn)2號(hào)路燈0xbb 0x01 0X01

      第二步:2號(hào)路燈回復(fù)1號(hào)路燈:0XCC 0X02 0XF1

      第三步:1號(hào)路燈收到2號(hào)路燈回復(fù)再次發(fā)送0Xbb 0x01 0x01

      第四步:2號(hào)路燈收到1號(hào)路燈回復(fù),發(fā)送3號(hào)路燈詢(xún)問(wèn):0xbb 0x02 0x01

      第五六步:2號(hào)路燈等待1s鐘,再次發(fā)送3號(hào)路燈詢(xún)問(wèn):0xbb 0x02 0x01

      第七步:2號(hào)路燈等待1s鐘,記錄3號(hào)主機(jī)故障,發(fā)送4號(hào)路燈詢(xún)問(wèn):0xbb 0x02 0x02

      笫八步:4號(hào)路燈收到2號(hào)路燈的詢(xún)問(wèn):回復(fù)2號(hào)路燈:0xCC 0x04 0XF2

      第九步:2號(hào)路燈收到4號(hào)路燈詢(xún)問(wèn),回復(fù)4號(hào)路燈:0XBB 0X02 0X02

      第十步:4號(hào)路燈收到2號(hào)路燈回復(fù),4號(hào)路燈詢(xún)問(wèn)5號(hào)路燈:0xbb 0x04 0X01

      …………………………

      按以上方式巡檢到最后一臺(tái)路燈

      最后:回報(bào)故障0xdd回報(bào)路燈包含故障主機(jī)信息每隔離6臺(tái)路燈作為下一跳回傳數(shù)據(jù)

      以上通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡利用本發(fā)明所述的技術(shù)方案,或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案的啟發(fā)下,設(shè)計(jì)出類(lèi)似的技術(shù)方案而達(dá)到上述技術(shù)效果的,或者對(duì)申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等,均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專(zhuān)利涵蓋保護(hù)范圍之內(nèi)。

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