[发明专利]一种区域化智能无线灯控系统

摘要

本发明公开了一种区域化智能无线灯控系统，由上位机软件操作平台通过以太网向负责各个区域的网关发送控制指令，再由各网关将控制指令通过自组网转发给该区域内的终端，终端硬件电路接收到控制指令后，按照指令中的开/关或亮度设定值调整LED灯的开关或亮度；终端硬件电路在执行指令的同时，还要将自身的状态数据发送至负责该区域的网关，再由网关将终端状态数据发送给上位机软件操作平台，由上位机软件操作平台的界面显示终端状态数据以供用户监控。

主权项

1.一种区域化智能无线灯控系统，其特征在于，包括：上位机软件操作平台、网关、终端及数据库；所述的上位机软件操作平台包括终端配置模块、终端控制模块、终端数据处理模块和终端数据显示模块；其中，终端配置模块用于向网关发送终端配置指令；具体流程为：用户在上位机软件操作平台填写需要配置的终端信息，具体包括：终端所属的网关编号、所属网关的IP地址、终端编号和终端ID号号；当用户确认完成终端信息配置后，上位机软件操作平台启动自带程序进行特定编码，将终端所属网关编号、终端编号转换成2字节无重复的终端通信地址，终端配置模块再将终端ID号、终端通信地址作为终端配置指令，根据所属网关的IP地址发送至对应网关；终端控制模块用于向网关发送终端控制指令；具体流程为：用户在上位机软件操作平台上选择需要制定的控制策略种类，控制策略种类包括按照时间控制路灯的基本控制策略、按照环境亮度控制路灯的智能控制策略和手动控制策略；如果选择基本控制策略，则用户在上位机软件操作平台上继续设定每天路灯的开启时间、关闭时间以及在开启时间区间内路灯的亮度预设值；当上位机软件操作平台接收到某一终端数据后，首先获取当前时间，然后根据基本控制策略判断当前时间是否在亮灯区间内，如果在亮灯区间内，则将该终端的开关状态预设值为“开”，同时获取该终端的亮度值；如果不在亮灯区间内，则将该终端的开关状态预设值为“关”；最后将该终端的亮度值和开关状态与基本控制策略中的预设值进行比较，如果该终端的状态数据与预设值相等，则不对该终端下发控制指令，进行下一个终端的比较；如果该终端的状态数据与预设值不相等，则向网关下发该终端的控制指令，再进行下一个终端的比较；如果选择智能控制策略，则用户在上位机软件操作平台上继续设定环境亮度的区间以及在此区间区间内灯的亮度预设值；当上位机软件操作平台接收到某一终端数据后，先判断该终端状态数据中的终端环境亮度处于智能控制策略中的哪一个环境亮度区间，然后判断该终端的亮度值是否与亮度预设值相等，如果相等，则不对该终端下发控制指令，进行下一个终端的比较；如果不相等，则向网关下发该终端的控制指令，再进行下一个终端的比较；如果选择手动控制策略，用户仅需要在上位机软件操作平台上点击“开启”或“关闭”按钮后，上位机软件操作平台就直接向网关下发控制指令；终端数据处理模块用于处理从网关接收的终端状态数据；上位机软件操作平台每间隔一段时间下发一次终端数据索求指令，终端收到指令后，将终端状态数据回传至终端数据处理模块，终端数据处理模块分两次对终端状态数据进行处理，其中，第一次处理时，将终端状态数据转换为终端的电流、电压、亮度数据，第二次处理时，将转换后的电流、电压、亮度数据与预设的电流、电压、亮度阈值比较，如果超出了阈值，则判断该终端为故障，否则为正常；终端数据显示模块用于将终端状态数据显示在上位机软件操作平台的界面上，以供用户观测，同时将终端状态数据上传至数据库进行保存；所述的网关主要用于数据和指令的转发；所述的终端包括终端硬件电路和LED灯；其中，终端硬件电路采用STM32F103系列芯片作为MCU，通过IIC接口通过SPI接口外接ADE7785传感器，用于采集路灯的电流、电压；通过ADC接口外接光感传感器，用于测量路灯的环境照度；通过串口USART外接无线通信设备接收来自网关转发的各种指令，收到指令后由MCU判断指令类型。若接收到终端配置指令，首先解析指令得到包含终端ID—终端通信地址对应表的二维数组，遍历该数组，依次将其中的ID与自身的出厂ID相比较，如果有相等的，就将此ID对应的通信地址作为自身的通信地址保存起来，同时保存网关的通信地址；若接收到控制指令，MCU根据收到的指令使用继电器来控制LED灯开关，发出PWM输出波调节LED灯的亮度，并将PWM输出波的占空比作为LED的亮度暂存在本地；若接收到数据索求指令，会将测量各传感器测量到的终端状态数据和暂存于本地的LED亮度数据发送给网关；所述的数据库用于储存各终端的数据，以供用户查询。