[发明专利]一种基于NB-IOT的路灯监控系统

说明书

本发明涉及一种基于NB‑IOT的路灯监控系统，属于路灯控制技术领域，包括感知层、汇聚层、平台层和应用层，所述感知层与汇聚层之间和汇聚层与平台层之间均通过NB‑IOT基站进行数据传输，所述平台层和应用层之间通过平台接口连接；所述感知层包括若干单灯控制器，所述单灯控制器包括微处理器模块、电源模块、故障定位模块、电能监测模块、NB‑IOT模块、传感器模块、路灯控制模块。本发明通过单灯控制器和OneNET物联网云平台，实时监测路灯设备的状态数据，根据环境的变化灵活调节路灯的开、关，更好的节约能源；同时可精准定位故障路灯的位置，帮助维修人员及时处理故障，降低人力巡查维修的成本。

技术领域

本发明属于路灯控制技术领域，具体涉及一种基于NB-IOT的路灯监控系统。

背景技术

城市的基础建设离不开路灯照明系统的支撑，随着我国数字化、智慧化城市建设的不断推进，传统的城市路灯控制系统已无法满足智慧城市管理的需要。

基于蜂窝的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things，NB-IOT）技术作为一种基于授权频谱移动蜂窝网络的低成本、低功耗、广覆盖的无线技术，它的出现真正实现了广域物联网在运营商级的部署运营，将推动物联网跨越发展，实现大范围物联网百亿级的终端接入全覆盖。NB-IOT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

目前路灯控制系统大部分采用集中控制的方式进行控制，无法实现按需单灯控制。路灯的开关灯控制方式单一、亮灯时间时早时晚，造成能源的浪费；无法实时反映路灯设备的耗电情况及工作状态，导致故障处理不及时，巡查维修困难，维护成本高。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于NB-IOT的路灯监控系统，通过单灯控制器和OneNET物联网云平台，实时监测路灯设备的状态数据，根据环境的变化灵活调节路灯的开、关，更好的节约能源；同时，当远程观测到路灯状态发生故障后，可精准定位故障路灯的位置，帮助维修人员及时处理故障，降低人力巡查维修的成本。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于NB-IOT的路灯监控系统，包括感知层、汇聚层、平台层和应用层，所述感知层与汇聚层之间和汇聚层与平台层之间均通过NB-IOT基站进行数据传输，所述平台层和应用层之间通过平台接口连接；

所述感知层包括若干单灯控制器，所述单灯控制器包括微处理器模块、电源模块、故障定位模块、电能监测模块、NB-IOT模块、传感器模块、路灯控制模块，所述电源模块、故障定位模块、电能监测模块、NB-IOT模块、传感器模块和路灯控制模块分别与微处理器模块电连接；

所述故障定位模块，用于快速、准确的定位故障路灯；

所述电能监测模块，用于采集路灯的电流、电压和输出功率；

所述NB-IOT模块，用于指令的接收和数据的上传。

作为本发明的一种优选技术方案，所述微处理器模块，用于单灯控制器数据的处理、分析和监控，通过NB-IOT模块接收到的指令，实现路灯的自动开关控制，同时将采集到的数据通过NB-IOT模块上传至汇聚层。

作为本发明的一种优选技术方案，所述路灯控制模块包括继电器，用于路灯电源的通断控制；所述传感器模块包括光照传感器和温湿度传感器，所述光照传感器用于采集光照强度，所述温湿度传感器用于采集环境的温度与湿度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述汇聚层包括若干NB-IOT基站，用于感知层的数据接入和指令的下发，同时与平台层相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述平台层采用OneNET物联网云平台，用于汇聚层数据的管理，同时与汇聚层和应用层之间进行数据的传输，所述单灯控制器与OneNET物联网云平台之间通过MQTT协议进行数据传输。