RU216186U1

RU216186U1 - TELEMETRY AND STREET LIGHT CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU216186U1
Application number: RU2022117281U
Authority: RU
Inventors: Роман Анатольевич Малышев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Совтест - техно"
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2023-01-20

Abstract

Полезная модель относится к устройствам телеметрии и адаптивного управления уличным светильником, системам телеметрии и мониторинга инженерных конструкций на базе технологий беспроводной связи [H05B 47/10, G05B19/00, F21V33/00].The utility model relates to devices for telemetry and adaptive control of a street lamp, systems for telemetry and monitoring of engineering structures based on wireless communication technologies [H05B 47/10, G05B19/00, F21V33/00].

Техническим результатом полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства, а именно обеспечения возможности как автоматического, так и ручного управления светильником, который достигается за счет того, что устройство телеметрии и управления уличным светильником содержит блок приема и передачи данных по радиоканалу, при этом первый выход блока инициализации и выход блока расписания и параметров конфигурации соединены с входами блока определения параметров конфигурации и расписания, первый выход которого соединен с блоком комплексного анализа и обработки данных, блок комплексного анализа и обработки данных соединен с блоком формирования команд светильнику, который соединён с устройством управления светильником, второй и третий выходы блока инициализации соединены со входами устройства датчиков и внешних входов, устройства опроса состояния светильника, выходы которых соединены со входом блока анализа состояния светильника, датчиков и входов, первый выход блока анализа состояния светильника, датчиков и входов соединен со входом блока комплексного анализа и обработки данных, второй выход блока анализа состояния светильника, датчиков и входов соединен со входом блока формирования сообщения для сервера, выход блока комплексного анализа и обработки данных соединен со входом блока формирования сообщения для сервера, выход которого соединен со входом блока приема и передачи данных по радиоканалу, который соединен с блоком обработки команды от сервера, который соединен с блоком формирования данных от сервера, первый выход которого соединен с входом блока комплексного анализа и обработки данных, второй выход соединен с первым входом блока расписания и параметров конфигурации, второй вход которого соединен со вторым выходом блока определения параметров конфигурации и расписания. 3 ил.

The technical result of the utility model is to expand the functionality of the device, namely to provide the possibility of both automatic and manual control of the lamp, which is achieved due to the fact that the device for telemetry and control of a street lamp contains a block for receiving and transmitting data over a radio channel, while the first output of the block initialization and output of the schedule and configuration parameters block are connected to the inputs of the configuration and schedule parameters determination block, the first output of which is connected to the complex analysis and data processing block, the complex analysis and data processing block is connected to the luminaire command generation unit, which is connected to the luminaire control device, the second and third outputs of the initialization block are connected to the inputs of the device of sensors and external inputs, the device for polling the state of the lamp, the outputs of which are connected to the input of the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs, the first output of the block is ana The analysis of the state of the luminaire, sensors and inputs is connected to the input of the block for complex analysis and data processing, the second output of the block for analyzing the state of the luminaire, sensors and inputs is connected to the input of the block for generating a message for the server, the output of the block for complex analysis and data processing is connected to the input of the block for generating a message for server, the output of which is connected to the input of the block for receiving and transmitting data via a radio channel, which is connected to the block for processing the command from the server, which is connected to the block for generating data from the server, the first output of which is connected to the input of the block for complex analysis and data processing, the second output is connected to the first input of the schedule and configuration parameters block, the second input of which is connected to the second output of the configuration and schedule parameters determination block. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам телеметрии и адаптивного управления уличным светильником, системам телеметрии и мониторинга инженерных конструкций на базе технологий беспроводной связи. [H05B 47/10, G05B19/00, F21V33/00].The utility model relates to devices for telemetry and adaptive control of street lamps, systems for telemetry and monitoring of engineering structures based on wireless communication technologies. [H05B 47/10, G05B19/00, F21V33/00].

Из уровня техники известна ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УЛИЧНОГО ФОНАРЯ [CN215647516, опубл. 25.01.2022]. Полезная модель раскрывает интегрированную систему управления на основе интеллектуального уличного фонаря, при этом система содержит клиент, который содержит модуль удаленного подключения, обеспечивающий удаленную передачу информации для клиента; и центральный процессор, который передает клиенту информацию в реальном времени и содержит модуль обнаружения источника света, модуль освещения, модуль хранения, модуль мониторинга и модуль сетевой передачи.The prior art INTEGRATED CONTROL SYSTEM BASED ON INTELLIGENT STREET LAMP [CN215647516, publ. 01/25/2022]. The utility model discloses an integrated control system based on an intelligent street lamp, the system comprising a client that includes a remote connection module enabling remote communication of information for the client; and a CPU that transmits real-time information to the client and includes a light source detection module, a lighting module, a storage module, a monitoring module, and a network transmission module.

Недостатком аналога являются:The disadvantage of analogue are:

сложность реализации заявленного решения, из-за наличия модуля сетевой передачи и модуля хранения информации для ее дальнейшего отображения оператору;the complexity of the implementation of the claimed solution, due to the presence of a network transmission module and an information storage module for its further display to the operator;

ограниченные функциональные возможности по автоматической работе устройства без взаимодействия с операторами. limited functionality for automatic operation of the device without interaction with operators.

Наиболее близким по технической сущности является УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ УЛИЧНЫМ И ВНУТРЕННИМ ОСВЕЩЕНИЕМ [RU141039, опубл. 27.05.2014], содержащее не менее одного датчика освещенности, датчика движения, согласующий резистор, отличающееся тем, что содержит устройство связи с компьютером, функцией которого является преобразование интерфейса USB в канал передачи данных RS-485, по которому происходит обмен информации между управляющим компьютером и управляемыми светодиодными светильниками; содержит устройство ввода сигналов датчиков, имеющее функцию преобразования показания одного аналогового датчика и двух дискретных в цифровой код для его последующей передачи по физическому каналу RS-485; через действующую линию питания проведена линия нагрузки для электронных приемных блоков (ЭПБ) светодиодных светильников, а их управление (220 В, 50 Гц) через дополнительную линию в виде канала интерфейса RS-485 и по протоколу Modbus RTU через устройство связи с компьютером.The closest in technical essence is the STREET AND INDOOR LIGHTING CONTROL DEVICE [RU141039, publ. 05/27/2014], containing at least one light sensor, motion sensor, terminating resistor, characterized in that it contains a communication device with a computer, the function of which is to convert the USB interface into an RS-485 data channel, through which information is exchanged between the control computer and controlled LED lamps; contains a device for inputting sensor signals, which has the function of converting the readings of one analog sensor and two discrete sensors into a digital code for its subsequent transmission over a physical RS-485 channel; a load line for electronic receiving units (EPB) of LED lamps was laid through the operating power line, and their control (220 V, 50 Hz) through an additional line in the form of an RS-485 interface channel and via the Modbus RTU protocol through a communication device with a computer.

Основной технической проблемой прототипа является его ограниченные функциональные возможности, а именно, в техническом решении отсутствует возможность одновременного функционирования как в ручном режиме работы при управлении работой непосредственно с компьютером (сервером), так и автоматической работы по расписанию. The main technical problem of the prototype is its limited functionality, namely, in the technical solution there is no possibility of simultaneous operation both in manual operation mode when managing work directly with a computer (server), and automatic operation according to a schedule.

Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.The purpose of the utility model is to eliminate the shortcomings of the prototype.

Техническим результатом полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства, а именно обеспечения возможности как автоматического, так и ручного управления светильником. The technical result of the utility model is to expand the functionality of the device, namely, to provide the possibility of both automatic and manual control of the lamp.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство телеметрии и управления уличным светильником содержит блок приема и передачи данных по радиоканалу, отличающееся тем, что первый выход блока инициализации и выход блок расписания и параметров конфигурации соединены с входами блока определения параметров конфигурации и расписания, первый выход которого соединен с блоком комплексного анализа и обработки данных, блок комплексного анализа и обработки данных соединен с блоком формирования команд светильнику, который соединён с устройством управления светильником, второй и третий выходы блока инициализации соединены со входами устройства датчиков и внешних входов, устройства опроса состояния светильника, выходы которых соединены со входом блока анализа состояния светильника, датчиков и входов, первый выход блока анализа состояния светильника, датчиков и входов соединен со входом блока комплексного анализа и обработки данных, второй выход блока анализа состояния светильника, датчиков и входов соединен со входом блока формирования сообщения для сервера, выход блока комплексного анализа и обработки данных соединен со входом блока формирования сообщения для сервера выход которого, соединен со входом блока приема и передачи данных по радиоканалу, который соединен с блоком обработки команды от сервера, который соединен с блоком формирования данных от сервера, первый выход которого соединен с входом блока комплексного анализа и обработки данных, второй выход соединен с первым входом блока расписания и параметров конфигурации, второй вход которого соединен со вторым выходов блока определения параметров конфигурации и расписания.The specified technical result is achieved due to the fact that the device for telemetry and control of a street lamp contains a block for receiving and transmitting data over a radio channel, characterized in that the first output of the initialization block and the output of the schedule and configuration parameters block are connected to the inputs of the block for determining configuration parameters and schedules, the first the output of which is connected to the block of complex analysis and data processing, the block of complex analysis and data processing is connected to the block for generating commands to the lamp, which is connected to the lamp control device, the second and third outputs of the initialization block are connected to the inputs of the sensor device and external inputs, the device for polling the state of the lamp , the outputs of which are connected to the input of the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs, the first output of the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs is connected to the input of the block for complex analysis and data processing, the second output of the block for analyzing the state of the lamp signal, sensors and inputs is connected to the input of the block for generating a message for the server, the output of the block for complex analysis and data processing is connected to the input of the block for generating a message for the server, the output of which is connected to the input of the block for receiving and transmitting data via a radio channel, which is connected to the block for processing the command from server, which is connected to the data generation unit from the server, the first output of which is connected to the input of the complex analysis and data processing unit, the second output is connected to the first input of the schedule and configuration parameters block, the second input of which is connected to the second output of the configuration and schedule parameters determination unit.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На фиг. 1 показана структурно-функциональная схема устройства телеметрии и управления уличным светильником.In FIG. 1 shows a structural and functional diagram of a telemetry and control device for a street lamp.

На фиг. 2 показана блок-схема устройства телеметрии и управления уличным светильником.In FIG. 2 shows a block diagram of the device for telemetry and control of a street lamp.

На фиг. 3 показана блок-схема алгоритма функционирования устройства телеметрии и управления уличным светильником. In FIG. 3 shows a block diagram of the algorithm for the operation of a telemetry device and street lamp control.

На фигурах обозначено:1 - блок инициализации; 2 – блок определения параметров конфигурации и расписания; 3 - блок комплексного анализа и обработки данных; 4 - блок формирования команд светильнику; 5 - блок расписания и параметров конфигурации; 6 - блок приема\передачи данных по радиоканалу; 7 - блок обработки команды от сервера; 8 – блок формирования данных от сервера; 9 - устройство управления светильником; 10 - устройство датчиков и внешних входов; 11 - устройство опроса состояния светильника; 12 - блок анализа состояния светильника, датчиков и входов; 13 - блок формирования сообщений для сервера.The figures indicate: 1 - initialization block; 2 - block for determining configuration and schedule parameters; 3 - block of complex analysis and data processing; 4 - block for generating commands to the lamp; 5 - block schedule and configuration parameters; 6 - block for receiving/transmitting data over a radio channel; 7 - block for processing a command from the server; 8 - block for generating data from the server; 9 - lamp control device; 10 - arrangement of sensors and external inputs; 11 - device for polling the state of the lamp; 12 - block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs; 13 - message generation block for the server.

Осуществление полезной модели.Implementation of the utility model.

Устройства телеметрии и управления уличным светильником состоит из следующих функциональных элементов. The telemetry and street lamp control device consists of the following functional elements.

Первый выход блока инициализации 1 и выход блок расписания и параметров конфигурации 5 соединены с входами блока определения параметров конфигурации и расписания 2, первый выход которого соединен с блоком комплексного анализа и обработки данных 3. Блок комплексного анализа и обработки данных 3 соединен с блоком формирования команд светильнику 4, который соединён с устройством управления светильником 9. Второй и третий выходы блока инициализации 1 соединены со входами устройства датчиков и внешних входов 10, устройства опроса состояния светильника 11, выходы которых соединены со входом блока анализа состояния светильника, датчиков и входов 12. Первый выход блока анализа состояния светильника, датчиков и входов 12 соединен со входом блока комплексного анализа и обработки данных 3. Второй выход блока анализа состояния светильника, датчиков и входов 12 соединен со входом блока формирования сообщения для сервера 13. Выход блока комплексного анализа и обработки данных 3 соединен со входом блока формирования сообщения для сервера 13, выход которого, соединен со входом блока приема\передачи данных по радиоканалу 6, который соединен с блоком обработки команды от сервера 7, который соединен с блоком формирования данных от сервера 8, первый выход которого соединен с входом блока комплексного анализа и обработки данных 3, второй выход соединен с первым входом блока расписания и параметров конфигурации 5, второй вход которого соединен со вторым выходов блока определения параметров конфигурации и расписания 2.The first output of the initialization block 1 and the output of the schedule and configuration parameters block 5 are connected to the inputs of the block for determining configuration parameters and schedule 2, the first output of which is connected to the block of complex analysis and data processing 3. The block of complex analysis and data processing 3 is connected to the block for generating commands to the luminaire 4, which is connected to the lamp control device 9. The second and third outputs of the initialization block 1 are connected to the inputs of the sensor device and external inputs 10, the device for polling the state of the lamp 11, the outputs of which are connected to the input of the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12. The first output the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12 is connected to the input of the block for complex analysis and data processing 3. The second output of the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12 is connected to the input of the message generation block for the server 13. The output of the block for complex analysis and data processing 3 is connected with entrance bl until the message is generated for the server 13, the output of which is connected to the input of the block for receiving / transmitting data via the radio channel 6, which is connected to the command processing block from the server 7, which is connected to the block for generating data from the server 8, the first output of which is connected to the input of the complex block analysis and data processing 3, the second output is connected to the first input of the block schedule and configuration parameters 5, the second input of which is connected to the second output of the block for determining configuration parameters and schedule 2.

При этом, блок инициализации 1 предназначен для установки и определения начальных состояний устройства после его включения и выполнен с возможностью инициализации опроса устройства датчиков и внешних входов 10 и устройства опроса состояния светильника 11, которое обеспечивает сопряжение со светильником. Также блок инициализации 1 выполнен с возможностью инициализации начала функционирования устройства в автоматическом режиме. At the same time, the initialization block 1 is designed to set and determine the initial states of the device after it is turned on and is configured to initialize the polling of the sensor device and external inputs 10 and the lamp state polling device 11, which provides interface with the lamp. Also, the initialization block 1 is configured to initialize the beginning of the operation of the device in automatic mode.

Блок определения параметров конфигурации и расписания 2 предназначен для формирования начальных условий для алгоритма функционирования и выполнен с возможностью обмена информацией с блоком расписания и параметров конфигурации 5, отвечающим за сохранение данных расписания и конфигурации и передачи информации о текущем расписании и конфигурации в блок комплексного анализа и обработки данных 3, реализующего основную логику работы устройства в соответствии с заложенным алгоритмом. В соответствии с информацией, поступающей с блока определения параметров конфигурации и расписания 2 устройство, функционирует в автоматическом режиме. The block for determining the configuration and schedule parameters 2 is designed to form the initial conditions for the operation algorithm and is configured to exchange information with the schedule and configuration parameters block 5, which is responsible for saving the schedule and configuration data and transmitting information about the current schedule and configuration to the complex analysis and processing unit data 3, which implements the main logic of the device in accordance with the underlying algorithm. In accordance with the information coming from the block for determining the parameters of the configuration and schedule 2, the device operates in automatic mode.

Блок комплексного анализа и обработки данных 3 выполнен с возможностью передачи команд на блок формирования команд светильнику 4, который предназначен для выдачи необходимого управляющего воздействия для светильника в соответствии с полученной информацией от блока формирования данных от сервера 8, отвечающего за интерпретацию управляющих команд от сервера сети, блока определения параметров конфигурации и расписания 2 и блока анализа состояния светильника, датчиков и входов 12, который осуществляет проверку и выбор режима работы с учетом заданной конфигурации. В режиме автоматического управления команды на блок формирования команд светильнику 4 подаются на основе информации о расписании работы светильника с блока определения параметров конфигурации и расписания 2. В случае ручного управления команды на блок формирования команд светильнику 4 подаются на основе информации полученной с сервера через блок формирования данных от сервера 8. Одновременно с этим блок комплексного анализа и обработки данных 3 выполнен с возможностью передачи информации о текущем режиме работы устройства на сервер через блок формирования сообщений на сервер 13, осуществляющий обратную связь устройства с сервером сети.The complex analysis and data processing unit 3 is configured to send commands to the command generating unit to the luminaire 4, which is designed to issue the necessary control action for the luminaire in accordance with the information received from the data generating unit from the server 8, which is responsible for interpreting control commands from the network server, a block for determining the configuration parameters and schedule 2 and a block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12, which checks and selects the operating mode based on the specified configuration. In the automatic control mode, commands are sent to the command generating unit for luminaire 4 based on information about the luminaire operation schedule from the unit for determining configuration parameters and schedule 2. In the case of manual control, commands are sent to the command generating unit for luminaire 4 based on information received from the server through the data generating unit from the server 8. At the same time, the block for complex analysis and data processing 3 is configured to transmit information about the current mode of operation of the device to the server through the message generating block to the server 13, which provides feedback from the device to the network server.

Блок формирования команд светильнику 4 выполнен с возможностью обработки команд, полученных от блока комплексного анализа и обработки данных 3 с последующей их передачей на устройство управления светильником 9, предназначенное для формирования физических сигналов управления.The block for generating commands to the lamp 4 is configured to process commands received from the block for complex analysis and data processing 3 with their subsequent transmission to the lamp control device 9, designed to generate physical control signals.

Блок расписания и параметров конфигурации 5 содержит в себе информацию о текущем расписании и параметрах конфигурации работы светильника, которую он изначально получает от сервера, через блок формирования данных от сервера 8. Данную информацию он передает на блок определения параметров конфигурации и расписания 2. Также при поступлении команды от сервера о изменении расписания и/или параметров работы светильника блок расписания и параметров конфигурации 5 сохраняет в себе полученную информацию, с последующей ее передачей на блок определения параметров конфигурации и расписания 2.The schedule and configuration parameters block 5 contains information about the current schedule and configuration parameters of the luminaire, which it initially receives from the server, through the data generation block from the server 8. It transmits this information to the configuration and schedule parameters definition block 2. Also, upon receipt commands from the server to change the schedule and / or parameters of the lamp operation, the schedule and configuration parameters block 5 stores the received information, with its subsequent transmission to the configuration and schedule parameters determination block 2.

Блок приема\передачи данных по радиоканалу 6 предназначен для обеспечения работы устройства в радиосети и выполнен с возможностью получения команд непосредственно с сервера, а также отправки команд, полученных с блока формирования сообщений для сервера 13 на сервер.The data receiving/transmitting unit over the radio channel 6 is designed to ensure the operation of the device in the radio network and is configured to receive commands directly from the server, as well as send commands received from the message generating unit for the server 13 to the server.

Блок обработки команды от сервера 7 выполнен с возможностью обработки команд, полученных с сервера через блок приема\передачи данных по радиоканалу 6 и их формализацию для дальнейшей ретрансляции на блок формирования данных от сервера 8. The command processing unit from the server 7 is configured to process the commands received from the server through the data reception/transmission unit via the radio channel 6 and their formalization for further relaying to the data generation unit from the server 8.

Блок формирования данных от сервера 8 выполнен с возможностью дальнейшей ретрансляции команд от сервера либо на блок расписания и параметров конфигурации 5 для изменения расписания и конфигурации параметров работы светильника, либо на блок комплексного анализа и обработки данных 3 для ручного управления светильником. The data generation unit from the server 8 is configured to further relay commands from the server either to the schedule and configuration parameters unit 5 to change the schedule and configuration of the luminaire operation parameters, or to the complex analysis and data processing unit 3 to manually control the luminaire.

Устройство управления светильником 9 выполнено с возможностью непосредственного управления светильником в соответствии с информацией, полученной от блока формирования команд светильнику 4. Устройство управления светильником 9 выполняет функцию сопряжения полученных команд для корректной работы светильника. The luminaire control device 9 is configured to directly control the luminaire in accordance with the information received from the command generation unit for the luminaire 4. The luminaire control device 9 performs the function of conjugating the received commands for the correct operation of the luminaire.

Устройство датчиков и внешних входов 10 выполнено с возможностью определения работоспособности состояния датчиков и внешних входов по запросу с блока инициализации 1.The device of sensors and external inputs 10 is configured to determine the operability of the state of sensors and external inputs upon request from the initialization block 1.

Устройство опроса состояния светильника 11 выполнено с возможностью определения работоспособности состояния устройства, а именно корректного функционирования его логики управления.The device for polling the state of the lamp 11 is configured to determine the operability of the state of the device, namely the correct functioning of its control logic.

Блок анализа состояния светильника, датчиков и входов 12 выполнен с возможностью определения состояния работоспособности / частичной работоспособности / неработоспособности устройства в соответствии с информацией, полученной с устройства датчиков и внешних входов 10 и устройства опроса состояния светильника 11. Также Блок анализа состояния светильника, датчиков и входов 12 выполнен с возможностью отправки информации о состоянии устройства (в том числе информации о конкретной неисправности) на сервер, через блок формирования сообщений для сервера 13. The block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12 is configured to determine the state of health / partial operability / inoperability of the device in accordance with the information received from the device of sensors and external inputs 10 and the device for polling the state of the lamp 11. Also, the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12 is configured to send information about the state of the device (including information about a specific malfunction) to the server, through the message generating unit for the server 13.

Блок формирования сообщений для сервера 13 выполнен с возможностью получения информации от блока комплексного анализа и обработки данных 3 о режимах функционирования устройства, и от блока анализа состояния светильника, датчиков и входов 12 о состоянии работоспособности устройства, с последующей обработкой этой информации для отправки на сервер, через блок приема\передачи данных по радиоканалу 6.The block for generating messages for the server 13 is configured to receive information from the block for complex analysis and data processing 3 about the operating modes of the device, and from the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12 about the state of the device's operability, with subsequent processing of this information for sending to the server, through the block for receiving/transmitting data over the radio channel 6.

Устройство телеметрии и управления уличным светильником функционирует следующим образом.The device for telemetry and control of a street lamp operates as follows.

В начале работы устройства, блоком инициализации 1 производится опрос состояния светильника через устройство опроса состояния светильника 11 и устройство датчиков и внешних входов 10. Данные опроса поступают на блок анализа состояния светильника, датчиков и входов 12, где определяется готовность светильника и состояние логики управления. При этом под готовностью светильника понимается возможность изменения его состояния посредством обработки команд управления блоком комплексного анализа и обработки данных 3 и возможности передачи данных на сервер через блок формирования сообщений на сервер 13 через блок приема\передачи данных по радиоканалу 6.At the beginning of the device operation, the initialization block 1 polls the state of the lamp through the device for polling the state of the lamp 11 and the device of sensors and external inputs 10. The polling data is sent to the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12, where the readiness of the lamp and the state of the control logic are determined. At the same time, the readiness of the luminaire is understood as the possibility of changing its state by processing the control commands of the complex analysis and data processing unit 3 and the possibility of transmitting data to the server through the message generation unit to the server 13 through the data reception/transmission unit via the radio channel 6.

В режиме автоматического управления после инициализации в блоке определения параметров конфигурации и расписания 2 производится считывание данных с блока расписания и параметров конфигурации 5, которые передаются в блок комплексного анализа и обработки данных 3. На основе данных поступивших из блока определения параметров конфигурации и расписания 2 и данных потупивших из блока анализа состояния светильника, датчиков и входов 12 производится формирование управляющего воздействия на блок формирования команд светильнику 4 на изменение его состояния яркости; включения/выключения. Далее соответствующая команда передается на устройство управления светильником 9. Таким образом изменение состояния яркости, а также включение/выключение светильника реализуется на основе данных о режимах работы светильника в конкретный момент времени, поступившие с блока определения параметров конфигурации и расписания 2 и блока анализа состояния светильника, датчиков и входов 12. Одновременно с этим, с блока комплексного анализа и обработки данных 3 передается команда на блок формирования сообщений для сервера 13 где формируется команда для отправки сообщения об изменении состояния светильника.In the automatic control mode, after initialization in the block for determining the configuration parameters and schedule 2, the data is read from the block of the schedule and configuration parameters 5, which are transferred to the block of complex analysis and data processing 3. Based on the data received from the block for determining the configuration parameters and schedule 2 and data lowered from the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12, a control action is formed on the block for generating commands to the lamp 4 to change its state of brightness; on/off. Next, the corresponding command is transmitted to the luminaire control device 9. Thus, changing the brightness state, as well as turning the luminaire on / off, is implemented based on data on the luminaire operating modes at a particular point in time, received from the block for determining configuration parameters and schedule 2 and the block for analyzing the state of the luminaire, sensors and inputs 12. At the same time, from the block of complex analysis and data processing 3, a command is transmitted to the block for generating messages for the server 13, where a command is generated to send a message about changing the state of the lamp.

В режиме управления от сервера, при приеме команды по радиоканалу блоком приема\передачи данных по радиоканалу 6 производится её обработка, в блоке обработки команды от сервера 7 и через блок формирования данных от сервера 8 формируется команда по изменению состояния в светильнике, которая передается в блок комплексного анализа и обработки данных 3, где производится формирование управляющего воздействия на блок формирования команд светильнику 4 на изменение его состояния яркости, включения/выключения и далее соответствующая команда поступает на устройство управления светильником 9. Также в этом режиме по команде от сервера принятой в блоке приема\передачи данных по радиоканалу 6, через блок обработки команды от сервера 7 и блок формирования данных от сервера 8 производится изменение расписания или параметров конфигурации в блоке расписания и параметров конфигурации 5. Подтверждение выполнения команды от сервера с блока комплексного анализа и обработки данных 3 передается на блок формирования сообщения на сервер 13 и далее на блок приема\передачи данных по радиоканалу 6.In the control mode from the server, when a command is received over the radio channel, the data reception / transmission unit over the radio channel 6 processes it, in the command processing unit from the server 7 and through the data generation unit from the server 8, a command is generated to change the state in the lamp, which is transmitted to the unit complex analysis and data processing 3, where the control action is formed on the block for generating commands to the lamp 4 to change its state of brightness, turn it on / off, and then the corresponding command is sent to the lamp control device 9. Also in this mode, by a command from the server received in the receiving block \ data transmission over the radio channel 6, through the command processing unit from the server 7 and the data generation unit from the server 8, the schedule or configuration parameters are changed in the schedule and configuration parameters unit 5. Confirmation of the execution of the command from the server from the block of complex analysis and data processing 3 is transmitted to form block sending a message to the server 13 and further to the block for receiving/transmitting data over the radio channel 6.

Заявленный технический результат - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности как автоматического, так и ручного управления светильником достигается за счет обеспечения возможности функционирования устройства сразу в нескольких режимах, а именно:The claimed technical result - expanding the functionality of the device by providing the possibility of both automatic and manual control of the lamp is achieved by allowing the device to operate in several modes at once, namely:

возможность автоматического опроса состояния светильника с отправкой команд о состоянии на сервер;the possibility of automatic polling of the state of the luminaire with sending status commands to the server;

возможность автоматического режима работы через блок расписания и параметров конфигурации 5 с отправкой команд о состоянии работы на сервер;the possibility of automatic operation through the schedule block and configuration parameters 5 with sending commands on the status of operation to the server;

возможность ручного режима работы с получением команд от сервера через блок комплексного анализа и обработки данных 3;the possibility of manual operation with receiving commands from the server through the block of complex analysis and data processing 3;

возможность ручного изменения параметров конфигурации и расписания светильника. the ability to manually change the configuration parameters and schedule of the luminaire.

Таким образом заявленное техническое решение позволяет реализовывать функцию телеметрии и управления уличным светильником по предназначению, с минимальным вмешательством человека-оператора, а также позволяет осуществлять корректное функционирование устройства в том числе и при неисправности радиоканала передачи данных, благодаря наличию автоматического режима работы. Thus, the claimed technical solution makes it possible to implement the function of telemetry and control of a street lamp for its intended purpose, with minimal intervention by a human operator, and also allows the correct functioning of the device, including in the event of a malfunction of the data radio channel, due to the presence of an automatic mode of operation.

Заявителем в 2022 был изготовлен опытный и промышленный образец заявленного устройства, в ходе эксплуатации которого подтвердился технический результат. In 2022, the Applicant manufactured a prototype and industrial prototype of the claimed device, during the operation of which the technical result was confirmed.

Заявленное устройство изготавливается на предприятии и является единым изделием.The claimed device is manufactured at the enterprise and is a single product.

Пример реализации устройства. Device implementation example.

Устройство включает в себя следующие модули (фиг. 2):The device includes the following modules (Fig. 2):

Модуль 1 телеметрии и управления светильником реализован на базе формирователя сигнала IRLML2803 и включает в себя: блок формирования команд светильнику 4; устройство управления светильником 9; устройство опроса состояния светильника 11.Module 1 of telemetry and control of the luminaire is implemented on the basis of the signal conditioner IRLML2803 and includes: a block for generating commands to the luminaire 4; lamp control device 9; luminaire status interrogator 11.

Модуль 2 анализа настроек, обработки сигналов, команд управления и подготовка сообщений реализован на базе микросхемы STM32L152 и включает в себя: блок комплексного анализа и обработки данных 3; блок анализа состояния светильника, датчиков и входов 12; блок формирования данных от сервера 8.Module 2 for analyzing settings, processing signals, control commands and preparing messages is based on the STM32L152 chip and includes: a block for complex analysis and data processing 3; block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs 12; data generation unit from the server 8.

Модуль 3 хранения параметров конфигурации и расписания реализован на основе микросхемы памяти SST25V и включает в себя: блок определения параметров конфигурации и расписания 2; блок расписания и параметров конфигурации 5; блок инициализации 1.Module 3 for storage of configuration and schedule parameters is implemented on the basis of the SST25V memory chip and includes: a block for determining configuration parameters and schedule 2; schedule block and configuration parameters 5; initialization block 1.

Модуль 4 датчиков, внешних входов, реализован на основе микросхем датчиков температуры DHT30-D1 и акселерометра MC3635 и включает в себя: устройство датчиков и внешних входов 10.The module of 4 sensors, external inputs, is implemented on the basis of DHT30-D1 temperature sensor chips and the MC3635 accelerometer and includes: a device for sensors and external inputs 10.

Модуль 5 приема\передачи данных по радиоканалу, реализован на основе микросхемы цифрового трансивера SX1276 и включает в себя: блок приема\передачи данных по радиоканалу 6; блок обработки команды от сервера 7; блок формирования сообщений для сервера 13.Module 5 for receiving/transmitting data over the radio channel is implemented on the basis of a digital transceiver chip SX1276 and includes: a block for receiving/transmitting data over the air channel 6; a command processing unit from the server 7; block for generating messages for the server 13.

Вариант реализации алгоритма функционирования устройства представлен на фиг. 3 в виде блок-схемы.An embodiment of the device operation algorithm is shown in Fig. 3 in block diagram form.

Устройство телеметрии и управления уличным светильником с модулем LoRaWAN представляет из себя плату, которая может устанавливаться в корпус уличного светильника с электропитанием 3,3 В от драйвера светильника и осуществлять управление им по интерфейсу UART. Также она может работать от сети 220 В через собственный блок питания и управлять светильником посредством ШИМ или цифровыми командами (UART интерфейс). Также возможен вариант компоновки устройства телеметрии и управления уличным светильником с модулем LoRaWAN, при котором реализуется его установка в корпус с расширением функционала, путем установки на плату соответствующим сенсоров, схемотехнических решений и как следствие добавление функционала следующих устройств: датчик освещенности, датчик вибрации и удара, датчик температуры и влажности, счетчик импульсов, вход выход типа ОК, аналоговый вход с АЦП.A telemetry and control device for a street lamp with a LoRaWAN module is a board that can be installed in a street lamp housing with a 3.3 V power supply from the lamp driver and control it via the UART interface. It can also operate from a 220 V network through its own power supply and control the lamp using PWM or digital commands (UART interface). It is also possible to arrange a telemetry device and control a street lamp with a LoRaWAN module, in which it is installed in a housing with an expansion of functionality by installing appropriate sensors, circuitry solutions on the board and, as a result, adding the functionality of the following devices: light sensor, vibration and shock sensor, temperature and humidity sensor, impulse counter, input output type OK, analog input with ADC.

Claims

The device for telemetry and control of a street lamp contains a block for receiving and transmitting data over a radio channel, characterized in that the first output of the initialization block and the output of the schedule and configuration parameters block are connected to the inputs of the configuration and schedule parameters determination block, the first output of which is connected to the complex analysis and processing block data, the block for complex analysis and data processing is connected to the block for generating commands to the lamp, which is connected to the lamp control device, the second and third outputs of the initialization block are connected to the inputs of the sensor device and external inputs, the device for polling the state of the lamp, the outputs of which are connected to the input of the state analysis block lamp, sensors and inputs, the first output of the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs is connected to the input of the block for complex analysis and data processing, the second output of the block for analyzing the state of the lamp, sensors and inputs is connected to the input of the block for generating messages for the server, the output of the block for complex analysis and data processing is connected to the input of the message generation block for the server, the output of which is connected to the input of the block for receiving and transmitting data over the air, which is connected to the command processing block from the server, which is connected to the block for generating data from the server , the first output of which is connected to the input of the complex analysis and data processing block, the second output is connected to the first input of the schedule and configuration parameters block, the second input of which is connected to the second output of the configuration and schedule parameters determination block.