本發(fā)明涉及城市照明技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于信號放大電路的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市照明建設(shè)的飛速發(fā)展，城市照明系統(tǒng)雖然在為人們提供便捷生活、營造城市宜居環(huán)境，但是我們也不能忽視其所消耗的大量電力資源，為了緩解這兩者的矛盾，在智慧城市發(fā)展過程中，必將產(chǎn)生一種按需照明，智能管理的照明信息管理系統(tǒng)，對提高整個城市照明的亮燈率、節(jié)約能源、改善投資環(huán)境、減少交通事故、保障人身安全，穩(wěn)定社會治安等起到有效的作用。

城市道路照明是一個城市的重要基礎(chǔ)建設(shè)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，城市照明建設(shè)越來越注重于城市的形象，城市路燈照明的監(jiān)控程度也成為了城市的重要標志之一。它反映了一個現(xiàn)代化城市的精神風貌，是一個城市的形象代表。對城市治安、城市美化、夜間交通以及城市文明建設(shè)起重要作用，為城市人民生活和經(jīng)濟活動提供了重要的保障。路燈控制運營是通過控制對路燈燈具的供電來實現(xiàn)的，路燈照明的基本供電回路是變壓器、供配電柜、電纜到燈桿、再到燈桿上的路燈燈具，控制方式是控制供配電柜中交流接觸器的開閉實現(xiàn)開關(guān)燈控制的。

路燈作為城市亮化工程的主要組成部分，在夜晚，起到了非常重要的作用。路燈不僅提供夜間交通安全照明，更是維持夜間治安必要的設(shè)施，從路燈設(shè)施的好壞可以看出一個城市現(xiàn)代化的水平，因此世界各城市對路燈設(shè)施的建設(shè)均非常重視。隨著近幾年來能源價格的大幅上漲，龐大的路燈電費開支也成了當?shù)卣囊淮筘摀?，缺電和照明落后成為制約經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。近年來，照明節(jié)電問題被列為除動力節(jié)電以外的另一重大節(jié)電項目，這無疑對推動用電節(jié)能工作的開展，具有非常重要的意義。

城市路燈照明是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚墓苍O(shè)施。路燈照明耗電量約占總耗電量的 15%，全國各地無不面對電力緊張帶來的各種問題。面對供電緊張形勢，路燈巡查對于市政部門來講是一項需要耗費大量人力的工作，各種臨時應(yīng)急節(jié)電措施被廣泛采用：夜晚間隔關(guān)燈、調(diào)整路燈開關(guān)的時間、在用電緊張的日子里關(guān)閉景觀照明等等，當用電高峰過后，這些措施可能就被束之高閣，明年的用電高峰來臨，一切又會重新開始。這樣的節(jié)電措施，在緩解用電緊張的同時，卻帶來資源的浪費和對人們?nèi)粘Ｉ畹呢撁嬗绊?。緩解用電緊張的最佳和有效的辦法是對用電實施智能化管理，減少浪費，使我們的每一度電都能物盡其用。

對于智能路燈系統(tǒng)而言，能夠準確的判斷在黑暗的條件下是否有人經(jīng)過很重要。傳統(tǒng)的開關(guān)路燈和聲控路燈系統(tǒng)，需要人為控制開關(guān)或通過發(fā)出一定的聲音使路燈點亮。對于開關(guān)控制的路燈系統(tǒng)，當行人過去后沒辦法及時關(guān)掉，導(dǎo)致長時間點亮，產(chǎn)生了浪費；對于聲控系統(tǒng)而言，夜深人靜的時候需要通過大聲咳嗽、拍手、跺腳等行為才能使路燈點亮，產(chǎn)生噪聲，影響了周圍人的正常休息，可見這兩種方法都非常不方便，并容易產(chǎn)生誤操作，所以這兩種路燈控制系統(tǒng)不能有效的發(fā)揮作用，不能實現(xiàn)智能化。

現(xiàn)在傳統(tǒng)的路燈開關(guān)大多采用時間控制或人工控制，這在實際管理過程中會帶來很多不方便。由于外界環(huán)境的不確定性，通過時間控制經(jīng)常會形成當晚上路燈已經(jīng)打開，天卻還沒黑，或早上天已經(jīng)亮了，路燈卻還開著，造成嚴重的電能浪費。冬季日照時間短，又會形成天已經(jīng)黑了路燈仍然沒打開，早上天還沒亮路燈卻已經(jīng)熄滅，影響行人和車輛的出行?，F(xiàn)有的路燈也不具備當積水深時報警的功能，即在道路上等無人看守的水害易發(fā)場所，在出現(xiàn)積水無法及時排出事故時無法及時通知值班人員排除險情，并不能達到很好的實時報警效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于信號放大電路的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，本發(fā)明根據(jù)熱釋電紅外檢測電路、信號放大電路的基礎(chǔ)上實現(xiàn)自動開關(guān)燈，且可在道路上有積水時可及時報警。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明提出的一種基于信號放大電路的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，包括光照度測量電路、有源低通濾波器電路、第一邏輯控制電路、菲涅爾透鏡、熱釋電紅外檢測電路、信號放大電路、整流電路、第二邏輯控制電路、電子開關(guān)、LED燈和GSM水浸報警模塊；所述GSM水浸報警模塊包括水浸傳感器、處理器、聲光報警、GSM無線通信模塊、手機用戶終端、通信接口電路和監(jiān)護終端；其中，

光照度測量電路、有源低通濾波器電路、第一邏輯控制電路、熱釋電紅外檢測電路、信號放大電路、整流電路、第二邏輯控制電路、電子開關(guān)、LED燈依次順序連接，水浸傳感器、聲光報警、GSM無線通信模塊、通信接口電路分別與處理器連接，GSM無線通信模塊與手機用戶終端連接，通信接口電路和監(jiān)護終端連接；

所述信號放大電路包括第一運算放大器、第二運算放大器、第一至第六電阻、第一電容和第二電容；其中，第一運算放大器的正相輸入端與第一電阻的一端、第二電阻的一端分別連接，第一電阻的另一端與第一電容的一端連接，第一電容的另一端接地，第二電阻的另一端與第一運算放大器的輸出端、第二電容的一端分別連接，第二電容的另一端與第三電阻的一端、第二運算放大器的反相輸入端分別連接，第三電阻的另一端接地，第二運算放大器的正相輸入端與第四電阻的一端、第五電阻的一端分別連接，第四電阻的另一端與第三電容的一端連接，第三電容的另一端接地，第五電阻的另一端與第二運算放大器的輸出端、第六電阻的一端分別連接，第六電阻的另一端接地；

所述水浸傳感器設(shè)置在路燈上且到地面的距離為預(yù)設(shè)的，所述菲涅爾透鏡設(shè)置在熱釋電紅外檢測電路的前方，菲涅爾透鏡包括中心單元透鏡組以及環(huán)繞所述中心單元透鏡組的多個環(huán)形單元透鏡組，所述的中心單元透鏡組由多個單元透鏡組成，相鄰的每兩個單元透鏡緊靠在一起。

作為本發(fā)明所述的一種基于信號放大電路的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案，所述的中心單元透鏡組由四個單元透鏡組成，該四個單元透鏡排列成兩行兩列，相鄰的每兩個單元透鏡緊靠在一起。

作為本發(fā)明所述的一種基于信號放大電路的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案，所述水浸傳感器為NV3－WDT－P型水浸傳感器。

作為本發(fā)明所述的一種基于信號放大電路的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案，處理器為89C52單片機。

作為本發(fā)明所述的一種基于信號放大電路的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案，GSM無線通信模塊為C35模塊。

作為本發(fā)明所述的一種基于信號放大電路的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)進一步優(yōu)化方案，第一運算放大器、第二運算放大器的型號均為LT1014A。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：

（1）本發(fā)明根據(jù)熱釋電紅外檢測電路、、信號放大電路的基礎(chǔ)上實現(xiàn)自動開關(guān)燈，減少了電能的浪費，延長了路燈的使用壽命；

（2）本發(fā)明在道路上有積水時可及時報警，通過通信網(wǎng)絡(luò)，以短消息的形式遠程告知用戶當前是否發(fā)生水浸事故，從而解決了其他報警設(shè)備受限于時間和空間位置的難題，進一步保證了場所的安全，減少了不必要的損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是信號放大電路的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明：

如圖1所示，一種基于信號放大電路的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，包括光照度測量電路、有源低通濾波器電路、第一邏輯控制電路、菲涅爾透鏡、熱釋電紅外檢測電路、信號放大電路、整流電路、第二邏輯控制電路、電子開關(guān)、LED燈和GSM水浸報警模塊；所述GSM水浸報警模塊包括水浸傳感器、處理器、聲光報警、GSM無線通信模塊、手機用戶終端、通信接口電路和監(jiān)護終端；其中，

光照度測量電路、有源低通濾波器電路、第一邏輯控制電路、熱釋電紅外檢測電路、信號放大電路、整流電路、第二邏輯控制電路、電子開關(guān)、LED燈依次順序連接，水浸傳感器、聲光報警、GSM無線通信模塊、通信接口電路分別與處理器連接，GSM無線通信模塊與手機用戶終端連接，通信接口電路和監(jiān)護終端連接；

圖2是信號放大電路的結(jié)構(gòu)圖，所述信號放大電路包括第一運算放大器U1、第二運算放大器U2、第一至第六電阻R1-R6、第一電容C1和第二電容C2；其中，第一運算放大器的正相輸入端與第一電阻的一端、第二電阻的一端分別連接，第一電阻的另一端與第一電容的一端連接，第一電容的另一端接地，第二電阻的另一端與第一運算放大器的輸出端、第二電容的一端分別連接，第二電容的另一端與第三電阻的一端、第二運算放大器的反相輸入端分別連接，第三電阻的另一端接地，第二運算放大器的正相輸入端與第四電阻的一端、第五電阻的一端分別連接，第四電阻的另一端與第三電容的一端連接，第三電容的另一端接地，第五電阻的另一端與第二運算放大器的輸出端、第六電阻的一端分別連接，第六電阻的另一端接地；

所述水浸傳感器設(shè)置在路燈上且到地面的距離為預(yù)設(shè)的，所述菲涅爾透鏡設(shè)置在熱釋電紅外檢測電路的前方，菲涅爾透鏡包括中心單元透鏡組以及環(huán)繞所述中心單元透鏡組的多個環(huán)形單元透鏡組，所述的中心單元透鏡組由多個單元透鏡組成，相鄰的每兩個單元透鏡緊靠在一起。

所述的中心單元透鏡組由四個單元透鏡組成，該四個單元透鏡排列成兩行兩列，相鄰的每兩個單元透鏡緊靠在一起。

所述水浸傳感器為NV3－WDT－P型水浸傳感器。

處理器為89C52單片機。

GSM無線通信模塊為C35模塊。C35模塊是西門子開發(fā)的一款GSM無線通信模塊，工作電壓為3． 3 ～ 5． 5 V，工作頻率為900 MHz /1 800 MHz，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸語音通話短消息電話簿等功能此外，TC35模塊提供標準的AT設(shè)置界面，支持TEXT和PDU兩種格式的短消息，方便開發(fā)人員進行設(shè)計。采用本發(fā)明菲涅爾透鏡的熱釋電紅外傳感器對中心區(qū)域的人體微小移動更加敏感。

第一運算放大器、第二運算放大器的型號均為LT1014A。

光照度測量電路用于將采集到的光照強度信號輸入至有源低通濾波器電路，有源低通濾波器電路用于對輸入的信號進行調(diào)理，以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，輸出調(diào)理后的光照強度信號至第一邏輯控制電路；第一邏輯控制電路用于將調(diào)理后的光照強度信號與預(yù)設(shè)的光強閾值比較處理，當調(diào)理后的光照強度信號小于預(yù)設(shè)的光強閾值，輸出開啟信號至熱釋電紅外檢測電路，當有人進入熱釋電紅外檢測電路的感應(yīng)范圍內(nèi)時，熱釋電紅外檢測電路輸出高電平，經(jīng)信號放大電路、整流電路后至第二邏輯控制電路，此時系統(tǒng)輸出高電平控制電子開關(guān)導(dǎo)通，路燈則自動點亮；當人離開熱釋電紅外檢測電路的感應(yīng)范圍內(nèi)時熱釋電紅外檢測電路則輸出低電平，則路燈自動熄滅。

當水浸傳感器無水浸時，水浸傳感器內(nèi)部電路向處理器提供低電平0，不報警；在檢測到積水時，水浸傳感器內(nèi)部電路導(dǎo)通，向處理器提供一個開關(guān)信號，此時可觸發(fā)報警裝置進行聲光報警，同時通過通信接口電路，實現(xiàn)處理器與監(jiān)護終端之間的通信，通知監(jiān)護終端及時處理；通過GSM無線通信模塊向預(yù)設(shè)接收短信和電話的用戶號碼發(fā)送報警短消息，通知用戶及時注意。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替代，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。