【技術領域】

本發明涉及一種智能路燈系統，具體涉及一種可自組網定位可對外界環境自適應的智能路燈系統，屬于路燈技術領域。

背景技術：

隨著現代科學技術的發展和人們不斷追求高質量的生活，路燈已經十分普及，但由此帶來的能源消耗也是十分明顯的；在某些城市區域，晚上特定時間段內人流量與車流量十分稀少，但因缺乏意識和手段，這些本可以關閉的路燈卻成為了長明燈。

現有的大部分的路燈因使用時間未到壽命和整體更換成本高等原因，并未進行智能化設計或改裝，仍以傳統的整條線路整體控制方式為主，在進行安裝使用維修過程中，十分不靈活。如中國專利201610856989.5，其原理就是在傳統路燈的基礎上加上各種靜態環境監測傳感器達到對外圍環境變量的監測，但其無法對車流量、人流量的監測與統計，雖然其能通過無線通信模塊與路燈控制后臺進行交互，但其交互的信息依然是非實時性或軟實時性的數據。

因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種創新的智能路燈系統，以克服現有技術中的所述缺陷。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種改造方便，成本低，且節約電能的智能路燈系統。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種智能路燈系統，其包括智能路燈燈泡、獨立無源風光互補供能節點、路況管理后臺配套硬件以及路況管理后臺；其中，所述智能路燈燈泡內設有傳感器，傳感器對各種必要的環境變化進行感知并加以處理分析；所述獨立無源風光互補供能節點電性連接至傳感器，并為傳感器供電；所述智能路燈燈泡、路況管理后臺配套硬件和路況管理后臺依次對接。

本發明的智能路燈系統進一步設置為：所述智能路燈燈泡中包括led照明模塊、電源模塊、北斗定位模塊、兩個無線或紅外通信模塊、熱源探測模塊、光照傳感器模塊以及電量監測模塊，并預留車聯網接口。

本發明的智能路燈系統進一步設置為：其中一無線或紅外通信模塊用于監測過往車流量，另一無線或紅外通信模塊用于與路況管理后臺配套硬件進行通訊。

本發明的智能路燈系統進一步設置為：所述電量監測模塊記錄耗電情況，在接到上傳相關數據時，通過無線或紅外通信模塊向路況管理后臺報告。

本發明的智能路燈系統進一步設置為：所述車聯網接口用于收集過往車輛的信息，包括：車牌、經過時間、所行進的車道。

本發明的智能路燈系統進一步設置為：所述獨立無源風光互補供能節點自帶蓄電池，供傳感器工作使用，或者給led照明模塊進行供電。

本發明的智能路燈系統進一步設置為：所述路況管理后臺配套硬件包括一個云平臺和若干個通信網關，用于保證數據的正常交互；云平臺與通信網關之間交互數據使用tcp/ip協議進行。

本發明的智能路燈系統還設置為：所述路況管理后臺擁有對每個路燈及通信網關操作的最高權限，包括：手自動控制切換、關鍵信息讀取、整體數據匯總。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明采用替換燈泡方式進行原有路燈的改裝，利用無線通訊控制方式代替傳統有線直接控制，既減少鋪設線路成本和難度，也為其他控制方式，例如后臺手動控制，留出空中接口，在某個節點損毀的情況下，通過其他鏈路的替代也能使得整個鏈路暢通；本發明采用自定義的無線通訊協議，能使無線通訊過程中數據更加安全；本發明采用無源風光互補供能模塊為燈泡中的儲能元件充電，達到了在電池充放電壽命期間，長時間無需更換電池的效果，降低了更換電池的頻率，起到了環保的效果，同時又無需專門去準備充電電池的充電器，降低客戶的實際使用成本；本發明預留固件空中升級接口，待日后車聯網普及后，同樣可以在不更換硬件的前提下達到接入車聯網的目的，降低日后升級成本。

【附圖說明】

圖1是本發明的智能路燈系統的系統拓撲示意圖。

圖2為本發明的智能燈泡內部系統拓撲示意圖。

【具體實施方式】

請參閱說明書附圖1和附圖2所示，本發明為一種智能路燈系統，其由智能路燈燈泡1、獨立無源風光互補供能節點2、路況管理后臺配套硬件3以及路況管理后臺4等幾部分組成，其無需對現有的路燈進行整體更換，只需更換燈泡；通過網絡路況管理后臺能實時獲得任意一個智能路燈節點的所有信息。

其中，所述智能路燈燈泡1內設有傳感器5，傳感器5對各種必要的環境變化進行感知并加以處理分析。所述獨立無源風光互補供能節點2電性連接至傳感器5，并為傳感器5供電。所述智能路燈燈泡1、路況管理后臺配套硬件2和路況管理后臺3依次對接。所述路況管理后臺3能實時監測路燈情況及道路情況，在意外發生時，能在第一時間對管理單位及人員加以告知，減少對風險響應的整體時間。

進一步的，所述智能路燈燈泡1中包括led照明模塊11、電源模塊12、北斗定位模塊13、兩個無線或紅外通信模塊14、熱源探測模塊15、光照傳感器模塊16以及電量監測模塊17，并預留車聯網接口18。其中一無線或紅外通信模塊14用于監測過往車流量，另一無線或紅外通信模塊14用于與路況管理后臺配套硬件3進行通訊。

所述北斗定位模塊13與其中一無線或紅外通信模塊14互相配合，對過往車輛進行實時定位，方便后臺對實時道路情況進行跟蹤預測。

光照傳感器模塊16與熱源監測模塊15相互配合驗證，確認是否需要開燈；其中熱源監測模塊15在光照傳感器模塊16認為光照條件良好的時候處于斷電狀態。即日常工作的模塊有北斗定位模塊13，無線或紅外通信模塊14與光照傳感器模塊16；在晚上或照明條件不好時，開啟熱源探測模塊15；當啟動熱源探測模塊15后，有熱源出現在路燈的探測區域內時，路燈開啟；熱源離開路燈的探測區域或熱源消失，路燈關閉。

所述電量監測模塊17記錄耗電情況，在接到上傳相關數據時，通過無線或紅外通信模塊14向路況管理后臺4報告；其亦可通過判斷電流變化情況，判斷燈本身的狀態，若狀態出現異常，則通過無線或紅外模塊14向路況管理后臺上報情況。

所述車聯網接口18用于收集過往車輛的信息，包括：車牌、經過時間、所行進的車道。

綜上所述，所述智能路燈燈泡1集成了無線射頻定位技術、光感技術、移動物體識別技術等一系列技術，使得路燈成為智慧交通中的一環，使用路燈為載體，降低了布置維護的成本。且使用環境能量采集技術為傳感器供電，進一步降低整套系統的運行功耗，符合綠色環保的宗旨。

所述獨立無源風光互補供能節點2自帶蓄電池，通過采集風能和光能并收集起來，平時供各種傳感器5工作，進一步降低整個系統的能耗；若有結余則存在自帶蓄電池內，或者在極端條件下，給led照明模塊11進行供電。

所述路況管理后臺配套硬件3包括一個云平臺和若干個通信網關，用于保證數據的正常交互；云平臺與通信網關之間交互數據使用tcp/ip協議進行。

所述路況管理后臺4擁有對每個路燈及通信網關操作的最高權限，包括：手自動控制切換、關鍵信息讀取、整體數據匯總。具體的說，所述路況管理后臺4包括上位機ui界面、與云平臺交互接口、與網關通訊的交互接口；在本地只有可執行文件，并沒有實時數據記錄和歷史數據分析結果的記錄，所有實時數據只能通過與網關通訊的交互接口對網關進行交互進而得到；上位機ui界面包括對單燈、多燈的控制界面，歷史路燈數據調取顯示界面，歷史路況數據調取顯示界面；對單燈、多燈的控制是通過網關進行操作，并將所有數據上傳至云平臺；各種路燈主動上報數據通過網關和后臺系統直接上傳至云平臺；對歷史數據的調取使用也通過云平臺交互接口進而實現。

本發明的智能路燈控制系統中，除路況管理后臺4和配套硬件平臺3通信用有線方式連接外，其他的通信鏈路均是采用無線方式；智能路燈燈泡1中的除用于定位和車聯網的傳感器模塊與燈一樣使用220v供電外，其余傳感器模塊均使用無源風光互補供電模塊進行供電。

以上的具體實施方式僅為本創作的較佳實施例，并不用以限制本創作，凡在本創作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護范圍之內。