申请/专利权人：湖南农业大学

申请日：2017-02-23

公开（公告）日：2020-01-10

公开（公告）号：CN107046757B

主分类号：H05B47/175(20200101)

分类号：H05B47/175(20200101)

优先权：

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2024.03.12#未缴年费专利权终止;2020.01.10#授权;2017.09.08#实质审查的生效;2017.08.15#公开

摘要：本发明涉及路灯监控技术领域，公开了一种自适应路灯通信系统及方法，以智能、稳定的调整路灯的状态。本发明公开的自适应路灯通信方法包括：建立系统各节点的通信连接以进行数据交换，其中，任一集中器采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，然后采用时分复用的方式将监管的各个监控终端所确定的移动信息发送给相邻的集中器和或远程服务器；且各个集中器与所监管的监控终端之间的通信频率由远程服务器统一分配以使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰；当任一监控终端检测到移动目标并确定移动信息后，根据本地所确定的移动信息、或相应集中器所转发的移动信息或指令调整相对应路灯的状态。

主权项：1.一种自适应路灯通信系统，其特征在于，包括：远程服务器、以及与所述远程服务器建立通信连接的至少两个以上的集中器，任一集中器与至少两个以上的监控终端建立有通信连接；各所述监控终端，用于检测移动目标并确定移动信息，并将所确定的移动信息按需发送给对应的集中器，并根据本地所确定的移动信息、或相应集中器所转发的移动信息或指令调整相对应路灯的状态；各所述监控终端，还用于在与对应集中器的交互时隙到来时，获取当前路灯的状态信息，若当前的路灯为最大亮度且检测有移动目标时，进一步判断自身是否是对应集中器的首末节点，如果不是首末节点，则发送给对应集中器的时隙数据为空；如果是首末节点，则在发送给对应集中器的时隙数据中填充相应的移动信息；并且，各中间节点在最大亮度且检测有移动目标时，自行进行路灯完全点亮状态的顺延；各所述集中器，用于监管一组监控终端，并采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，然后采用时分复用的方式将监管的各个监控终端所确定的移动信息发送给相邻的集中器和或所述远程服务器；所述远程服务器，用于与各所述集中器进行数据交换，并分配各个集中器与所监管的监控终端之间的通信频率，并使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰；其中，集中器与集中器之间通信时：各所述集中器还用于获取相邻集中器的定位信息，并计算与相邻集中器之间的通信距离，当需要与相邻集中器进行数据交换时，根据所计算的通信距离调整射频发射功率值，和\或,各集中器设置一邻居池以存储相邻集中器的地址信息和位置信息，并在所发送的信号中携带自身的和或目的集中器的地址信息，供接收端的集中器进行过滤识别。

全文数据：自适应路灯通信系统及方法技术领域[0001]本发明涉及路灯监控技术领域，尤其涉及一种自适应路灯通信系统及方法。背景技术[0002]目前，大多数路灯采用传统的时控控制系统、光控控制系统和移动目标感应控制系统。时控控制系统在设定的时间开闭路灯，该控制节点结构简单，但是它始终在一段时间内以恒定功率运行路灯;光控控制节点用光敏元件探测环境的光度，在设定的光度值以下开启路灯。移动目标感应控制系统通常采用滞后照明，也有采用摄像头进行移动目标侦测的照明系统。[0003]但时控控制系统和光控控制系统都无法根据实际人流、车流情况调整路灯亮度，造成能源的浪费。移动目标感应控制系统通常采用滞后照明，即被照目标需要到达路灯下面才可以点亮，采用摄像头进行移动目标侦测的照明系统解决了照明滞后的问题，但是并不具备联动调节功能。[0004]针对上述情况，为了克服现有的路灯控制系统不能智能联动调节路灯亮度的不足，需提供一种能根据工作环境，自动调节一个区域内的各盏路灯的亮度，确保路灯能够自动感应所照明路灯的车流与人流变化，使得车辆或者人在到达路灯前，路灯自动进入照明状态，而人离开后，路灯自动智能延时恢复到微照明状态的自适应路灯控制系统。发明内容[0005]本发明目的在于提供一种自适应路灯通信系统及方法，以智能、稳定的调整路灯的状态。[0006]为实现上述目的，本发明公开了一种自适应路灯通信系统，包括:远程服务器、以及与所述远程服务器建立通信连接的至少两个以上的集中器，任一集中器与至少两个以上的监控终端建立有通信连接；[0007]各所述监控终端，用于检测移动目标并确定移动信息，并将所确定的移动信息按需发送给对应的集中器，并根据本地所确定的移动信息、或相应集中器所转发的移动信息或指令调整相对应路灯的状态；[0008]各所述集中器，用于监管一组监控终端，并采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，然后采用时分复用的方式将监管的各个监控终端所确定的移动信息发送给相邻的集中器和或所述远程服务器；[0009]所述远程服务器，用于与各所述集中器进行数据交换，并分配各个集中器与所监管的监控终端之间的通信频率，并使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰。[0010]为实现上述目的，本发明还公开一种自适应路灯通信方法，包括：[0011]建立系统各节点的通信连接以进行数据交换，包括远程服务器与各集中器之间的通信连接，以及各集中器与相对应的监控终端之间的通信连接;其中，任一集中器采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，然后采用时分复用的方式将监管的各个监控终端所确定的移动信息发送给相邻的集中器和或所述远程服务器;且各个集中器与所监管的监控终端之间的通信频率由所述远程服务器统一分配，以使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰；[0012]当任一所述监控终端检测到移动目标并确定移动信息后，将所确定的移动信息按需发送给对应的集中器，并根据本地所确定的移动信息、或相应集中器所转发的移动信息或指令调整相对应路灯的状态。[0013]本发明具有以下有益效果：[0014]任一集中器可以与所管辖的监控终端组成局域网，并通过集中器实现与相邻局域网的数据交换，从而可以使得任一监控终端所确定的移动信息能及时的传送到沿线相关的其他监控终端，以提前进行相关的数据处理并根据预计的处理结果智能地控制各相应路灯的状态;而且集中器采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，并通过远程服务器进行频率分配，使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰，避免了系统各监控终端之间的相互干扰，确保了通信的稳定性。[0015]下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。附图说明[0016]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：[0017]图1是本发明实施例公开的自适应路灯通信方法流程图。具体实施方式[0018]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。[0019]实施例一[0020]本实施例公开一种自适应路灯通信系统，包括:远程服务器、以及与远程服务器建立通信连接的至少两个以上的集中器，任一集中器与至少两个以上的监控终端建立有通信连接。[0021]各监控终端，用于检测移动目标并确定移动信息，并将所确定的移动信息按需发送给对应的集中器，并根据本地所确定的移动信息、或相应集中器所转发的移动信息或指令调整相对应路灯的状态；[0022]各集中器，用于监管一组监控终端，并采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，然后采用时分复用的方式将监管的各个监控终端所确定的移动信息发送给相邻的集中器和或远程服务器；[0023]远程服务器，用于与各集中器进行数据交换，并分配各个集中器与所监管的监控终端之间的通信频率，并使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰。[0024]本实施例中，任一集中器与所监管的监控终端之间可以视为一局域网，上述同频时分的方式的具体示例如下：[0025]设定集中器与监控终端间单向通信最长时间为ti，终端设备数量为N个，则采用同频时分方式进行通信时，该局域网子系统通信时间周期间隔为T=Nni，对应编号为n的终端设备的通信时间区间为t=[n*ti，（n+l*ti]。[0026]本实施例中，可选的，集中器与集中器之间的通信可以通过远程服务器进行转发；也可以是两者直接进行点对点的射频通信。当采用点对点的射频通信时，优选地，各集中器还用于获取相邻集中器的定位信息，并计算与相邻集中器之间的通信距离，当需要与相邻集中器进行数据交换时，根据所计算的通信距离调整射频发射功率值，藉此实现对集中器之间通信距离的限制，避免无谓数据的产生及传输以及由此导致的数据处理复杂化，降低网络带宽并避免网络堵塞。与之相对应的具体的通信形式包括但不限于广播或组播等。例如，各集中器可以设置一邻居池以存储相邻集中器的地址信息和位置信息，并在所发送的信号中携带自身的和或目的集中器的地址信息，供接收端的集中器进行过滤识别。藉此，本实施例可确保集中器之间所交换信息传输的精确性，优选地，各集中器之间的并行的通信频率也可与各集中器对应自身局域网中的下行通信频率相区别，以进一步避免网络堵塞，确保系统的通信及数据交换能力。[0027]本实施例中的监控终端，一方面可以根据自身所检测到的移动信息主动调整路灯的状态，以有效避免将相关检测信息上报后再等待集中器的响应而导致的调整延时；另一方面，也可以在根据集中器所转发的移动信息或指令进行路灯状态的调整，其中，各集中器所转发给所管辖的监控终端的移动信息包括源自本地局域网中其他监控终端或相邻集中器所转发的移动信息。其中各监测终端根据所获取的移动信息所做的预处理主要包括预计最快到达的移动目标的达到时间等以对路灯状态的调整做出最节能和或最能延长设备寿命等考虑因素的决策。[0028]优选地，各监控终端，还用于在与对应集中器的交互时隙到来时，获取当前路灯的状态彳目息，若当iu的路灯为最大壳度且检测有移动目标时，进一步判断自身是否是对应集中器的首末节点，如果不是首末节点，则发送给对应集中器的时隙数据为空;如果是首末节点，则在发送给对应集中器的时隙数据中填充相应的移动信息。藉此，将同一集中器所对应局域网内的中间节点与首末节点进行区分，由于首末节点能对左右相邻的集中器提供更为及时且更精确的检测数据，能有效避免任一集中器所管辖的所有监控终端所对应亮度都为最亮状态时例如堵车等场景下），导致无数据可传而使得相邻的集中器产生误判。与此同时，各中间节点在最大亮度且检测有移动目标时，可自行进行路灯完全点亮状态的顺延，并省略对时隙数据的筛选例如，当任一周期内检测到至少两个移动目标的移动信息时，通过计算筛选对其他监测终端进行预处理所最为有效的单个或多个移动信息一并发送），进而降低网络传输的带宽，提高资源的利用率。[0029]进一步的，本实施例中的各集中器设置有用于同步系统时钟的GPRS模块，各监控终端还用于在发送给集中器的移动信息中携带根据同步的系统时钟所确定的延时信息，以供本实施例所公开系统中的其他节点准确判断移动目标真实的到达时间，进而弥补同频时分方式所导致的检测数据在相对应的时隙未到来前所造成的数据失真。[0030]综上，本实施例公开的自适应路灯通信系统，任一集中器可以与所管辖的监控终端组成局域网，并通过集中器实现与相邻局域网的数据交换，从而可以使得任一监控终端所确定的移动信息能及时的传送到沿线相关的其他监控终端，以提前进行相关的数据处理并根据预计的处理结果智能地控制各相应路灯的状态;而且集中器采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，并通过远程服务器进行频率分配，使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰，避免了系统各监控终端之间的相互干扰，确保了通信的稳定性。[0031]实施例二[0032]与上述系统相对应的，本实施例公开一种自适应路灯通信方法，如图丨所示，包括：[0033]步骤S1、建立系统各节点的通信连接以进行数据交换，包括远程服务器与各集中器之间的通信连接，以及各集中器与相对应的监控终端之间的通信连接;其中，任一集中器采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，然后采用时分复用的方式将监管的各个监控终端所确定的移动信息发送给相邻的集中器和或远程服务器;且各个集中器与所监管的监控终端之间的通信频率由远程服务器统一分配，以使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰。[0034]步骤S2、当任一监控终端检测到移动目标并确定移动信息后，将所确定的移动信息按需发送给对应的集中器，并根据本地所确定的移动信息、或相应集中器所转发的移动信息或指令调整相对应路灯的状态。其中，各集中器所转发给所管辖的监控终端的移动信息包括源自本地局域网中其他监控终端或相邻集中器所转发的移动信息。[0035]优选地，上述方法还可以进一步包括：[0036]各集中器获取相邻集中器的定位信息，并计算与相邻集中器之间的通信距离，当需要与相邻集中器进行数据交换时，根据所计算的通信距离调整射频发射功率值。[0037]优选地，上述方法还可以进一步包括：[0038]各监控终端，在与对应集中器的交互时隙到来时，获取当前路灯的状态信息，若当前的路灯为最大亮度且检测有移动目标时，进一步判断自身是否是对应集中器的首末节点，如果不是首末节点，则发送给对应集中器的时隙数据为空;如果是首末节点，则在发送给对应集中器的时隙数据中填充相应的移动信息。进一步的，在各集中器中设置用于同步系统时钟的GPRS模块，相对应的，各监控终端在发送给集中器的移动信息中携带根据同步的系统时钟所确定的延时信息。[0039]进一步的，各监测终端在检测到移动目标离开后的设定间隔时间内未检测到新的移动目标到来且未从集中器所转发的移动信息中计算得出有移动目标即将到来时，调整路灯的亮度进行递减，直至熄灭或调整至最低亮度。[0040]同理，本实施例公开的自适应路灯通信方法，任一集中器可以与所管辖的监控终端组成局域网，并通过集中器实现与相邻局域网的数据交换，从而可以使得任一监控终端所确定的移动信息能及时的传送到沿线相关的其他监控终端，以提前进行相关的数据处理并根据预计的处理结果智能地控制各相应路灯的状态;而且集中器采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，并通过远程服务器进行频率分配，使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰，避免了系统各监控终端之间的相互干扰，确保了通信的稳定性。[0041]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种自适应路灯通信系统，其特征在于，包括:远程服务器、以及与所述远程服务器建立通信连接的至少两个以上的集中器，任一集中器与至少两个以上的监控终端建立有通信连接；各所述监控终端，用于检测移动目标并确定移动信息，并将所确定的移动信息按需发送给对应的集中器，并根据本地所确定的移动信息、或相应集中器所转发的移动信息或指令调整相对应路灯的状态；各所述集中器，用于监管一组监控终端，并采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，然后采用时分复用的方式将监管的各个监控终端所确定的移动信息发送给相邻的集中器和或所述远程服务器；所述远程服务器，用于与各所述集中器进行数据交换，并分配各个集中器与所监管的监控终端之间的通信频率，并使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰。2.根据权利要求1所述的自适应路灯通信系统，其特征在于，各所述集中器还用于获取相邻集中器的定位信息，并计算与相邻集中器之间的通信距离，当需要与相邻集中器进行数据交换时，根据所计算的通信距离调整射频发射功率值。3.根据权利要求1或2所述的自适应路灯通信系统，其特征在于，各所述监控终端，还用于在与对应集中器的交互时隙到来时，获取当前路灯的状态信息，若当前的路灯为最大亮度且检测有移动目标时，进一步判断自身是否是对应集中器的首末节点，如果不是首末节点，则发送给对应集中器的时隙数据为空;如果是首末节点，则在发送给对应集中器的时隙数据中填充相应的移动信息。4.根据权利要求3所述的自适应路灯通信系统，其特征在于，各所述集中器所转发给所管辖的监控终端的移动信息包括源自本地局域网中其他监控终端或相邻集中器所转发的移动信息。5.根据权利要求4所述的自适应路灯通信系统，其特征在于，各所述集中器设置有用于同步系统时钟的GPRS模块，各所述监控终端还用于在发送给集中器的移动信息中携带根据同步的系统时钟所确定的延时信息。6.—种应用于权利要求1至5任一所述系统的自适应路灯通信方法，其特征在于，包括：建立系统各节点的通信连接以进行数据交换，包括远程服务器与各集中器之间的通信连接，以及各集中器与相对应的监控终端之间的通信连接;其中，任一集中器采用同频时分的方式获取所监管的各个监控终端所确定的移动信息，然后采用时分复用的方式将监管的各个监控终端所确定的移动信息发送给相邻的集中器和或所述远程服务器;且各个集中器与所监管的监控终端之间的通信频率由所述远程服务器统一分配，以使得相邻集中器的下行通信频率互不干扰；当任一所述监控终端检测到移动目标并确定移动信息后，将所确定的移动信息按需发送给对应的集中器，并根据本地所确定的移动信息、或相应集中器所转发的移动信息或指令调整相对应路灯的状态。7.根据权利要求6所述的自适应路灯通信方法，其特征在于，还包括：各所述集中器获取相邻集中器的定位信息，并计算与相邻集中器之间的通信距离，当需要与相邻集中器进行数据交换时，根据所计算的通信距离调整射频发射功率值。8.根据权利要求6或7所述的自适应路灯通信方法，其特征在于，还包括：各所述监控终端，在与对应集中器的交互时隙到来时，获取当前路灯的状态信息，若当前的路灯为最大亮度且检测有移动目标时，进一步判断自身是否是对应集中器的首末节点，如果不是首末节点，则发送给对应集中器的时隙数据为空；如果是首末节点，则在发送给对应集中器的时隙数据中填充相应的移动信息。9.根据权利要求8所述的自适应路灯通信方法，其特征在于，各所述集中器所转发给所管辖的监控终端的移动信息包括源自本地局域网中其他监控终端或相邻集中器所转发的移动信息。10.根据权利要求9所述的自适应路灯通信方法，其特征在于，还包括：在各所述集中器中设置用于同步系统时钟的GPRS模块，相对应的，各所述监控终端在发送给集中器的移动信息中携带根据同步的系统时钟所确定的延时信息。

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