智能路灯控制系统工作原理及总体架构

一、开开物联智能路灯控制系统工作原理

智能路灯控制系统，是以因特网、GPRS/3G/4G无线通信、NB-IOT通信的结合，实现对整个城市或跨城市的照明监测与控制，监控精度达到了每条线路、每个单灯，实现了高效率、低成本的照明和用电管理。

传统的路灯管理和维护采用人工巡查的方式，效率低下，费时费力。城市智能路灯控制系统借助无线传感器和GPRS，实现对路灯实时控制和检测。系统采用C/S结构，以PC为客户端，通过GPRS无线通信方式接入服务器终端，实现基站与客户终端的连接。PC客户端通过处理数据来提醒用户基站存在的异常和手动控制基站。实验测试表明，系统运行正确，稳定可靠。

城市路灯系统是现代城市建设中重要的组成部分，它服务于交通安全和人们的出行、休闲及生活，美化了城市容貌。目前，国内大多数城市的路灯控制系统采用“全夜灯恒照度”的模式，其能源利用率低、资源浪费大。路灯分布在城市道路的每个角落，自然或者人为的损坏时常发生，由于其分布广泛，给路灯的管理、维护工作带来极大的困难。路灯管理部门多采用上路巡查的办法来发现故障、排除故障，不仅反应迟缓，且费时费力费钱，很难满足高“亮灯率”的管理要求，也远远落后于现代化道路照明的需要。

智能路灯控制系统将无线传感网络与现有移动通信网络相结合，整个智能路灯控制系统由无线传感网络（WSN）、移动通信网络、服务器、计算机控制中心等部分组成。无线传感器网络负责路灯运行状态数据的收集和路灯的亮度控制，而移动通信网络将相关数据在基站和网络服务器间传输。计算机控制中心监控全部路灯的运行，对整个区域的光能进行合理优化，以减少电能消耗。

GPRS/3G/4G通信方式

GPRS/3G/4G是基于GSM的移动分组数据业务，在现有GSM网络基础上叠加的一个新网络，可为用户提供端到端的、广域无线IP连接。GPRS/3G/4G是一项无线高速数据传输技术，以分组交换技术为基础，用户通过GPRS/3G/4G可在移动状态下使用各种高速数据业务。

本系统采用GPRS/3G/4G无线通信方式。各个无线传感网络节点处采集的信息通过无线方式（nRF905芯片）传输到路灯协调器，在路灯协调器的微处理器中进行分析、计算、转化等信息处理，处理后的信息传送至GPRS/3G/4G模块等待发送出去，并利用GPRS/3G/4G网络将处理后的信息传输至网络服务器并存储。

路灯控制节点

路灯控制节点是系统重要组成部分，安装在每个路灯上，能接受来自控制中心的命令对该节点路灯进行控制和检测，通过调光电路实现路灯的自动节能控制。路灯控制节点nb-iot单灯控制器是开开物联新一代单灯控制器，它完全符合LTE制式NB-IoT窄带通讯标准。在系统中，每个nb-iot单灯控制器作为独立的通讯节点直接与系统平台通信，不依赖于其它中转设备，极大地提高了通信效率，并降低了整个系统的故障发生率。nb-iot单灯控制器集通信、监控、调光功能于一体，作为系统的通讯节点和监控终端使用，通过它可快速构建起高效实用的智慧照明监控系统。

二、开开物联智能路灯控制系统总体架构

智能路灯控制系统由现场终端设备、通信网络和智慧照明服务平台三层结构组成。现场终端设备包括NB-IOT单灯控制器，也包括各种规格的回路监控终端。通信网络包括但不限于NB-IOT/2G/3G/4G/以太网。智慧照明服务平台是智慧照明核心数据交换平台，可以是智慧照明云平台，也可以由自建服务器平台担当。智能路灯控制系统是开开物联为城市照明推出的云网端全方位一体化解决方案，也适用于某些室内照明环境中。（NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖物联网市场，是一种可在全球范围内广泛应用的先进技术。具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点，支持对待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。nb-iot提供了改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力。这使得nb-iot单灯控制器不仅适用于户外照明，而且适合室内照明。）

　　智能路灯控制系统分为两种系统结构。一种是基于单灯测控的基本型单灯监控系统结构，一种是基于单灯测控和回路测控的多维度照明监控系统结构。因其常常应用于道路照明中，下面以道路照明为例来描绘其系统结构。

路灯智慧照明物联网-单灯型.png 路灯智慧照明物联网-集中型 .png

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