一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统的制作方法

1.本发明涉及照明控制系统技术领域，具体为一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统。


背景技术：

2.随着物联网技术的不断发展，物联网技术越来越多地应用于现实生活中。随着led照明越来越普及以及移动互联网技术的快速发展，各行业对网络化、智能化、节能化的需求越来越强烈，将照明模块化并通过无线网络集成到控制平台，实现智能控制和智能管理。利用物联网技术、嵌入式技术等，实现对led灯具的无线远程控制，并对led灯具工作状态进行实时监测。
3.从智能照明控制系统的组成方式看，主要有总线型、电力线载波型、无线网络型等。市场上主流的系统主要有：knx/eib、abb i-bus系统、邦奇dynet系统、philips的dali总线、日本松下的hbs总线、奇胜c-bus系统、control4以及x-10的电力线载波系统等。上述系统的布线方式和传统电工布线规范都是不同的，而且这些系统价格高昂、设计复杂、维护成本高，不是一般用户能够承受的。
4.为解决上述问题，结合led照明的发展趋势和智能照明控制的现状，运用组网技术，研制开发的隧道逃生智慧照明控制系统将大大满足隧道逃生智能管理的需求，因此，我们提出一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，通过lora数传无线个域网的设计，提高了网络的传输性能，lora使用线性调频扩频调制技术，既可以保持频移键控调制低功耗的特性，又支持通过扩频技术来增加通信距离，提高了网络的抗干扰和通讯能力，且系统通讯的覆盖范围广，容量高，成本低；系统构建无需调试，系统上电自动组网，任何新加入的设备都能够自动加入网络，无需额外配置，利于快速故障定位，又提高了照明控制系统的容错水平，并且通过简单设置即可实现对led逃生系统的控制和管理，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，包括通过4g网络互联互通的led智慧照明控制系统和智能无线终端、以及led智慧照明控制系统的基础控制网络lora数传无线个域网；
7.所述led智慧照明控制系统包括控制主机和照明组件，所述照明组件包括无线照明灯及控制组件，所述无线照明灯和控制组件通过lora数传无线个域网连接，所述控制组件与所述控制主机通信连接，所述控制主机通过控制组件开启和关闭无线照明灯；
8.所述控制主机包括管理所的逃生管理系统，所述控制组件包括隧道内的系统主控器、智能终端控制器和应急开关，所述逃生管理系统包括智能逃生系统管理工作站、网络交换机和综合管理平台，所述智能逃生系统管理工作站与综合管理平台通过网络交换机通信
连接；
9.所述智能逃生系统管理工作站和系统主控器均连接有4g-dtu设备，两个所述4g-dtu设备之间通过无线公网和4g信号通信连接，所述智能逃生系统管理工作站通过4g-dtu设备实现系统状态监测数据的上传和控制指令接收。
10.优选的，所述lora数传无线个域网包括lora无线模块，所述lora无线模块包括lora无线通信芯片、与lora无线通信芯片连接的rs232通信接口和rs485通信接口，所述rs232通信接口和rs485通信接口均与系统主控器连接，且所述rs232通信接口与智能终端控制器电连接，所述rs485通信接口与应急开关电连接。
11.优选的，所述智能终端控制器设有两个，所述智能无线终端包括上行方向智能无线终端和下行方向智能无线终端，两个所述智能终端控制器分别与上行方向智能无线终端和下行方向智能无线终端连接。
12.优选的，所述应急开关包括上行方向应急开关和下行方向应急开关，所述rs485通信接口设有两个，所述上行方向应急开关和下行方向应急开关均通过rs485通信接口与系统主控器电连接。
13.优选的，所述lora无线模块为网状网格结构，使无线信号可以在设备之间自动路由，从而使得通信网络不受点与点之间的距离局限而覆盖整个涵洞。
14.优选的，所述lora无线模块包括lora硬件电路，所述lora硬件电路包括芯片u1和芯片u2，所述芯片u1的a0脚与芯片u2的9脚连接，所述芯片u1的d3脚与芯片u2的10脚连接，所述芯片u1的miso/d11脚与芯片u2的3脚连接，所述芯片u1的miso/d12脚与芯片u2的4脚连接，所述芯片u1的sck/d13脚与芯片u2的5脚连接，所述芯片u1的nss/d7脚与芯片u2的6脚连接，所述芯片u2的1脚接3.3v，所述芯片u2的2脚、7脚、8脚和14脚均接地。
15.优选的，所述lora数传无线个域网还包括建立在lora无线模块上的lorawan、充当lorawan节点的传感器、以及充当lorawan节点与云之间网关的集中器，所述lorawan节点发送的数据传输至所有网关，接收到信号的所述网关将数据发送至基于云的网络服务器。
16.优选的，所述智能无线终端采用电脑、机械开关以及智能手机中的任意一种。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本发明通过lora数传无线个域网的设计，提高了网络的传输性能，lora使用线性调频扩频调制技术，既可以保持频移键控调制低功耗的特性，又支持通过扩频技术来增加通信距离，提高了网络的抗干扰和通讯能力，且系统通讯的覆盖范围广，容量高，成本低；系统构建无需调试，系统上电自动组网，任何新加入的设备都能够自动加入网络，无需额外配置，利于快速故障定位，又提高了照明控制系统的容错水平，并且通过简单设置即可实现对led逃生系统的控制和管理。
附图说明
19.图1为本发明lora无线模块与无线照明灯的结构框图；
20.图2为本发明lora硬件电路的电路图；
21.图3为本发明的系统架构图；
22.图4为本发明系统管理界面的界面示意图；
23.图5为本发明设备控制界面的界面示意图；
24.图6为本发明的系统业务流程图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，包括通过4g网络互联互通的led智慧照明控制系统和智能无线终端、以及led智慧照明控制系统的基础控制网络lora数传无线个域网；
27.具体的，g网络的作用是实现led智慧照明控制系统与智能终端(如智能手机、电脑等)的互联互通，通过智能终端可以方便控制和管理系统；lora数传个域网的作用是实现所有lora无线模块与控制设备、系统网关之间的互联互通，是led智慧照明系统的基础控制网络。
28.所述led智慧照明控制系统包括控制主机和照明组件，所述照明组件包括无线照明灯及控制组件，所述无线照明灯和控制组件通过lora数传无线个域网连接，所述控制组件与所述控制主机通信连接，所述控制主机通过控制组件开启和关闭无线照明灯；
29.所述控制主机包括管理所的逃生管理系统，所述控制组件包括隧道内的系统主控器、智能终端控制器和应急开关，所述逃生管理系统包括智能逃生系统管理工作站、网络交换机和综合管理平台，所述智能逃生系统管理工作站与综合管理平台通过网络交换机通信连接；
30.同时位于隧道管理所的逃生管理系统通过隧道管理所的网络交换机与综合管理平台连接实现联动。
31.所述智能逃生系统管理工作站和系统主控器均连接有4g-dtu设备，两个所述4g-dtu设备之间通过无线公网和4g信号通信连接，所述智能逃生系统管理工作站通过4g-dtu设备实现系统状态监测数据的上传和控制指令接收。
32.所述lora数传无线个域网包括lora无线模块，所述lora无线模块包括lora无线通信芯片、与lora无线通信芯片连接的rs232通信接口和rs485通信接口，所述rs232通信接口和rs485通信接口均与系统主控器连接，且所述rs232通信接口与智能终端控制器电连接，所述rs485通信接口与应急开关电连接。
33.所述智能终端控制器设有两个，所述智能无线终端包括上行方向智能无线终端和下行方向智能无线终端，两个所述智能终端控制器分别与上行方向智能无线终端和下行方向智能无线终端连接。
34.所述应急开关包括上行方向应急开关和下行方向应急开关，所述rs485通信接口设有两个，所述上行方向应急开关和下行方向应急开关均通过rs485通信接口与系统主控器电连接。
35.所述lora无线模块为网状网格结构，使无线信号可以在设备之间自动路由，从而使得通信网络不受点与点之间的距离局限而覆盖整个涵洞。
36.所述lora无线模块包括lora硬件电路，所述lora硬件电路包括芯片u1和芯片u2，
所述芯片u1的a0脚与芯片u2的9脚连接，所述芯片u1的d3脚与芯片u2的10脚连接，所述芯片u1的miso/d11脚与芯片u2的3脚连接，所述芯片u1的miso/d12脚与芯片u2的4脚连接，所述芯片u1的sck/d13脚与芯片u2的5脚连接，所述芯片u1的nss/d7脚与芯片u2的6脚连接，所述芯片u2的1脚接3.3v，所述芯片u2的2脚、7脚、8脚和14脚均接地。
37.所述lora数传无线个域网还包括建立在lora无线模块上的lorawan、充当lorawan节点的传感器、以及充当lorawan节点与云之间网关的集中器；
38.与移动设备和服务基站相关联的蜂窝通信不同，lorawan节点中的lorawan节点与特定网关相关联。所述lorawan节点发送的数据传输至所有网关，接收到信号的所述网关将数据发送至基于云的网络服务器。
39.所述智能无线终端采用电脑、机械开关以及智能手机中的任意一种。
40.采用lora数传无线个域网技术的优势为：
41.一、网络传输性能好：lora使用线性调频扩频调制技术，既可以保持频移键控调制(fsk,frequency shift keying)低功耗的特性，又支持通过扩频技术来增加通信距离，提高了网络的抗干扰和通讯能力。
42.二、覆盖范围广，容量高：支持通过网关/集中器来处理多个节点的数据，通讯距离可达15km以上(与环境相关)。
43.三、易部署，成本低：传统的智能照明控制解决方案需要预先布置大量的通信线缆，既影响美观又增加了施工的难度，lora网络工作在非授权频段，字运营和部署上，终端模块成本约为5美元。
44.四、自组网，免调试：lora无线模块采用网状网络结构，使无线信号可以在设备之间自动路由，从而使得通信网络不受点与点之间的距离局限而覆盖整个涵洞。系统构建无需调试，系统上电自动组网，任何新加入的设备都能够自动加入网络，无需额外配置。
45.五、高可靠，易维护：各个节点设备均配置独立的cpu和存储器，配置信息均保存在节点设备上，即系统中任何一个设备出现故障，只是与该模块相关的功能失效，而不影响网络其他设备的正常运行，既有利于快速故障定位，又提高了照明控制系统的容错水平。
46.六、随时随地的多种控制方式：能无线终端采用电脑、机械开关以及智能手机中的任意一种，用户可以根据隧道的环境和应用的场合自由选择控制的方式。通过安装led，传统的机械开关就能实现led。iphone、ipad以及android手机只需发送指定命令，通过简单设置即可实现对led逃生系统的控制和管理。
47.具体的，管理所的逃生管理系统作为客户机，lora无线模块作为服务器，客户机按照通信协议发送具体的控制和设置指令，由lora无线模块直接接收和处理相应的指令，并且将lora无线模块采集到的数据信息通过4g信号反馈信号到客户机。
48.所述逃生管理系统设置有系统管理界面，所述系统管理界面的主要任务有：设备管理，包括添加和删除设备；电源柜管理，包括添加和删除电源；主界面设置，包括主界面常用场景设置、个性化设置等；设备同步，可实现不同终端设备之间配置信息的同步；主机设置，可对系统网关ip地址进行设置等。
49.所述逃生管理系统设置有设备控制界面，所述设备控制界面实现的主要功能是：查看和控制设备；单独控制，针对设备可以进行单独控制，实现开关、经纬度、电量查询等功能。
50.本发明使用lora无线模块构建了led智慧照明系统，它利用lora无线模块进行lora数据采集传输，可以充分发挥led数字化照明的优势，对推动led进入家居市场有着很重要的作用；目前正是发展led智慧照明系统的最佳时机，它将是led改革浪潮的下一波新的增长点，对于促进led照明的发展、推对国民经济的增长有着重要的意义。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，其特征在于：包括通过4g网络互联互通的led智慧照明控制系统和智能无线终端、以及led智慧照明控制系统的基础控制网络lora数传无线个域网；所述led智慧照明控制系统包括控制主机和照明组件，所述照明组件包括无线照明灯及控制组件，所述无线照明灯和控制组件通过lora数传无线个域网连接，所述控制组件与所述控制主机通信连接，所述控制主机通过控制组件开启和关闭无线照明灯；所述控制主机包括管理所的逃生管理系统，所述控制组件包括隧道内的系统主控器、智能终端控制器和应急开关，所述逃生管理系统包括智能逃生系统管理工作站、网络交换机和综合管理平台，所述智能逃生系统管理工作站与综合管理平台通过网络交换机通信连接；所述智能逃生系统管理工作站和系统主控器均连接有4g-dtu设备，两个所述4g-dtu设备之间通过无线公网和4g信号通信连接，所述智能逃生系统管理工作站通过4g-dtu设备实现系统状态监测数据的上传和控制指令接收。2.根据权利要求1所述的一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，其特征在于：所述lora数传无线个域网包括lora无线模块，所述lora无线模块包括lora无线通信芯片、与lora无线通信芯片连接的rs232通信接口和rs485通信接口，所述rs232通信接口和rs485通信接口均与系统主控器连接，且所述rs232通信接口与智能终端控制器电连接，所述rs485通信接口与应急开关电连接。3.根据权利要求2所述的一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，其特征在于：所述智能终端控制器设有两个，所述智能无线终端包括上行方向智能无线终端和下行方向智能无线终端，两个所述智能终端控制器分别与上行方向智能无线终端和下行方向智能无线终端连接。4.根据权利要求3所述的一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，其特征在于：所述应急开关包括上行方向应急开关和下行方向应急开关，所述rs485通信接口设有两个，所述上行方向应急开关和下行方向应急开关均通过rs485通信接口与系统主控器电连接。5.根据权利要求1所述的一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，其特征在于：所述lora无线模块为网状网格结构，使无线信号可以在设备之间自动路由，从而使得通信网络不受点与点之间的距离局限而覆盖整个涵洞。6.根据权利要求1所述的一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，其特征在于：所述lora无线模块包括lora硬件电路，所述lora硬件电路包括芯片u1和芯片u2，所述芯片u1的a0脚与芯片u2的9脚连接，所述芯片u1的d3脚与芯片u2的10脚连接，所述芯片u1的miso/d11脚与芯片u2的3脚连接，所述芯片u1的miso/d12脚与芯片u2的4脚连接，所述芯片u1的sck/d13脚与芯片u2的5脚连接，所述芯片u1的nss/d7脚与芯片u2的6脚连接，所述芯片u2的1脚接3.3v，所述芯片u2的2脚、7脚、8脚和14脚均接地。7.根据权利要求1所述的一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，其特征在于：所述lora数传无线个域网还包括建立在lora无线模块上的lorawan、充当lorawan节点的传感器、以及充当lorawan节点与云之间网关的集中器，所述lorawan节点发送的数据传输至所有网关，接收到信号的所述网关将数据发送至基于云的网络服务器。8.根据权利要求1所述的一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，其特征在于：所述智
能无线终端采用电脑、机械开关以及智能手机中的任意一种。

技术总结
本发明公开了一种基于隧道逃生的智慧照明控制系统，包括通过4G网络互联互通的LED智慧照明控制系统和智能无线终端、以及LED智慧照明控制系统的基础控制网络LoRa数传无线个域网；本发明通过LoRa数传无线个域网的设计，提高了网络的传输性能，LoRa使用线性调频扩频调制技术，既可以保持频移键控调制低功耗的特性，又支持通过扩频技术来增加通信距离，提高了网络的抗干扰和通讯能力，且系统通讯的覆盖范围广，容量高，成本低；系统构建无需调试，系统上电自动组网，任何新加入的设备都能够自动加入网络，无需额外配置，利于快速故障定位，又提高了照明控制系统的容错水平，并且通过简单设置即可实现对LED逃生系统的控制和管理。设置即可实现对LED逃生系统的控制和管理。设置即可实现对LED逃生系统的控制和管理。


技术研发人员：韩艺 张斌 许洋 许杰 柯章胜
受保护的技术使用者：安徽交控工程集团有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/20