[发明专利]基于数字孪生的道路照明系统

说明书

本发明涉及基于数字孪生的道路照明系统，其包括智能监控终端、智能集中器、单灯控制器、电缆被盗监测设备，提供自动感知和执行能力。感知层单灯节能监控信息的汇聚传输采用电力载波通信技术，利用照明供电线路实现单灯控制器的通信和组网管理，不需要单独布线，方便施工。本工程设置路灯智能控制系统，构建路灯物联网，采用最新的LED路灯智能调光技术，在保证照明质量的前提下，根据时间、路段、天气、特殊场合等条件进行路灯单灯节能控制，真正实现按需照明，深化节能减排。通过“在线巡测”，可实时掌握每一盏灯的工作状态，对设备故障进行精准定位，改变人工巡检、热线报修的传统运维方式，实现定向维修。

技术领域

本发明涉及道路照明技术领域，具体为基于数字孪生的道路照明系统。

背景技术

本工程设置路灯智能控制系统，构建路灯物联网，采用最新的LED路灯智能调光技术，在保证照明质量的前提下，根据时间、路段、天气、特殊场合等条件进行路灯单灯节能控制，真正实现按需照明，深化节能减排。通过“在线巡测”，可实时掌握每一盏灯的工作状态，对设备故障进行精准定位，改变人工巡检、热线报修的传统运维方式，实现定向维修。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、易于填装的可缓释的基于数字孪生的道路照明系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

基于数字孪生的道路照明系统，包括感知层、网络层和应用层，其特征在于：

主要包括智能监控终端、智能集中器、单灯控制器、电缆被盗监测设备，提供自动感知和执行能力。

感知层单灯节能监控信息的汇聚传输采用电力载波通信技术，利用照明供电线路实现单灯控制器的通信和组网管理，不需要单独布线，方便施工。

电缆防盗监测报警设备包括监测主机和监测终端，主机安装于路灯箱变内，监测终端安装于电缆末端，实现全天候24小时电缆防盗监测。

由此可见，针对城市公共照明设施的拓扑特征，系统采用物联网架构，由感知层、网络层和应用层构成，对路灯进行“点、线、面”实时监控和节能管理，及时掌握路灯的运营情况，统计路灯设施的基本信息和能耗状况，加强路灯管理的针对性和科学性。

进一步的，网络层采用运营商无线公网接入Internet，架起感知层和上层应用之间的信息桥梁，实现现场监控设备与智慧照明平台的双向数据传输。

进一步的，应用层采用融合路灯设施基础信息、监控信息和管理信息，对路灯监控和管理业务进行计算、分析和存储等处理，构建城市智慧照明云平台，实现智慧照明各项应用，包括照明设施资源管理、照明智能监控、单灯节能管理、电缆被盗监测、照明生产管理等，同时支持移动应用。

进一步的，本工程路灯智能控制系统在路灯箱变设置智能监控终端、智能单灯集中器，每个照明灯具设置单灯控制器，利用供电电缆进行电力载波通讯，通过电力线载波通信方式实现智能集中器与每一个单灯节能控制器通信，动态监测每个灯源的运行状况，并可实时发送控制信息实现单灯开关和调光控制。集中器通过智能监控终端利用运营商无线公网向路灯监控中心实时传输数据，实现智慧照明监控平台与现场监控设备的信息交互。

1)集中控制系统的设计

本工程新设的4台箱变内安装路灯智能监控终端，以实现路灯照明的集中控制。

a.路灯智能监控终端作为中间级系统的主要设备，具有以下功能：

(1)能按青岛路灯管理部门控制中心的命令和配置执行开关控制和对线路运行数据进行监测，并有控制中心与单灯集中器、单灯控制器、电能表等终端设备之间的数据交换的中继转发功能；

(2)智能监控终端能响应控制中心的参数设置和查询命令，并可进行现场参数设置和查看；