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一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):8734199閱讀:485來(lái)源:國(guó)知局
一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種城鎮(zhèn)照明系統(tǒng),特別是涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]路燈是人們?nèi)粘I畈豢苫蛉钡幕A(chǔ)性公共設(shè)施,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,道路負(fù)荷的增大,道路安全引起人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注,城鎮(zhèn)照明系統(tǒng)的重要性和節(jié)能性之間的不協(xié)調(diào)也備受關(guān)注。目前,城鎮(zhèn)照明系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的光控或時(shí)控的控制方式,整夜運(yùn)行且以恒定的光照強(qiáng)度照明,既與實(shí)際路況信息脫節(jié),又浪費(fèi)了電能,還給管理和維護(hù)帶來(lái)不便。
[0003]采用先進(jìn)的城鎮(zhèn)照明系統(tǒng),可確保系統(tǒng)穩(wěn)定高效且有效節(jié)電,目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日漸成熟,在生活中開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用,但所使用的城鎮(zhèn)照明系統(tǒng)并未很好的與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來(lái)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),解決現(xiàn)有照明系統(tǒng)與實(shí)際路況信息脫節(jié)、持續(xù)照明造成能源浪費(fèi)的問(wèn)題,以及無(wú)法有效監(jiān)控造成管理和維護(hù)困難的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相同,包括主控中心、分控中心和控制單元中心,主控中心通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或一個(gè)以上分控中心進(jìn)行雙向通信,分控中心通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與其他分控中心及一個(gè)或一個(gè)以上控制單元中心進(jìn)行雙向通信,不同之處在于:控制單元中心分別設(shè)置在路燈上,包括數(shù)據(jù)處理單元、輸入單元、定位單元、環(huán)境檢測(cè)單元、脈寬調(diào)制單元、時(shí)鐘存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)傳輸單元,輸入單元的輸入鍵盤(pán)和液晶顯示器與數(shù)據(jù)處理單元相應(yīng)I/O 口連接,定位單元的北斗或GPS定位模塊與數(shù)據(jù)處理單元相應(yīng)I/O 口連接,環(huán)境檢測(cè)單元的光強(qiáng)檢測(cè)模塊通過(guò)放大電路,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路后與數(shù)據(jù)處理單元相應(yīng)I/O 口連接,脈寬調(diào)制單元經(jīng)穩(wěn)壓電路后與數(shù)據(jù)處理單元相應(yīng)I/O 口連接,時(shí)鐘存儲(chǔ)單元附晶振電路,與數(shù)據(jù)處理單元相應(yīng)I/O 口連接,數(shù)據(jù)傳輸單元經(jīng)過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與分控中心或其他控制單元中心進(jìn)行雙向通信。
[0006]環(huán)境檢測(cè)單元可根據(jù)需求增加模塊,如可增加磁阻傳感器模塊,可增加熱釋電紅外傳感器模塊,還可增加多普勒雷達(dá)測(cè)速模塊,數(shù)據(jù)處理單元可為所增加的模塊分配I/o
□ O
[0007]數(shù)據(jù)傳輸單元可采用GPRS、3G、WiF1、ZigBee中的一種,較之于其它三種無(wú)線通信模式,ZigBee可以實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng),在分控中心或控制單元中心的數(shù)量或位置有變化時(shí)仍能重新組網(wǎng),形成新的通信網(wǎng)絡(luò),因此本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)傳輸單元采用ZigBee無(wú)線通信模塊。
[0008]作為改進(jìn),所述熱釋電紅外傳感器的探頭可結(jié)合使用菲涅爾透鏡以增大有效探測(cè)距離。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
[0010]本實(shí)用新型結(jié)合使用物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線通信技術(shù),設(shè)置了可擴(kuò)展的環(huán)境檢測(cè)單元,實(shí)現(xiàn)了可根據(jù)實(shí)際路況信息調(diào)節(jié)路燈工作狀態(tài),可反饋故障路燈信息的功能,且可按需改變路燈工作狀態(tài),在不影響行人和車輛行進(jìn)的前提下既能避免電能浪費(fèi),又能給管理和維護(hù)帶來(lái)方便。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型控制單元中心安裝示意圖。
[0012]圖中標(biāo)號(hào)為:1、路燈;2、控制單元中心。
[0013]圖2為本實(shí)用新型控制單元中心的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中標(biāo)號(hào)為:201、數(shù)據(jù)處理單元;202、輸入單元;203、定位單元;204、環(huán)境檢測(cè)單元;205、脈寬調(diào)制單元;206、時(shí)鐘存儲(chǔ)單元;207、數(shù)據(jù)傳輸單元。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明,但本實(shí)用新型并不局限于這些實(shí)施例。
[0016]圖1給出了本實(shí)用新型一實(shí)施例控制單元中心安裝示意圖,圖2給出了圖1所述實(shí)施方式中控制單元中心2的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),其架構(gòu)如下:主控中心通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或一個(gè)以上分控中心進(jìn)行雙向通信,分控中心通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與其他分控中心及一個(gè)或一個(gè)以上控制單元中心2進(jìn)行雙向通信。
[0018]在本實(shí)施例中,控制單元中心2分別設(shè)置在路燈上,包括數(shù)據(jù)處理單元201、輸入單元202、定位單元203、環(huán)境檢測(cè)單元204、脈寬調(diào)制單元205、時(shí)鐘存儲(chǔ)單元206和數(shù)據(jù)傳輸單元207,輸入單元202的輸入鍵盤(pán)和液晶顯示器與數(shù)據(jù)處理單元201相應(yīng)I/O 口連接,定位單元203的北斗或GPS定位模塊與數(shù)據(jù)處理單元201相應(yīng)I/O 口連接,環(huán)境檢測(cè)單元204的光強(qiáng)檢測(cè)模塊通過(guò)放大電路,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路后與數(shù)據(jù)處理單元201相應(yīng)I/O 口連接,脈寬調(diào)制單元205經(jīng)穩(wěn)壓電路后與數(shù)據(jù)處理單元201相應(yīng)I/O 口連接,時(shí)鐘存儲(chǔ)單元206附晶振電路,與數(shù)據(jù)處理單元201相應(yīng)I/O 口連接,數(shù)據(jù)傳輸單元207經(jīng)過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與分控中心或其他控制單元中心2進(jìn)行雙向通信。
[0019]控制單元中心2用于根據(jù)主控中心的指令或自行調(diào)節(jié)路燈的工作狀態(tài),其中:
[0020]數(shù)據(jù)處理單元201使用了 STM32單片機(jī),用于根據(jù)經(jīng)瑋度計(jì)算路燈所在地的日出日落時(shí)間,根據(jù)路況控制路燈的亮滅,在發(fā)現(xiàn)路燈異常亮滅時(shí)獲取故障路燈的信息并反饋給分控中心,在任何時(shí)候接收到分控中心的指令,按指令控制路燈工作狀態(tài);
[0021]輸入單元202由鍵盤(pán)和液晶顯示器組成,用于輸入和顯示經(jīng)瑋度及日期時(shí)間;
[0022]定位單元203由衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器SoC解決方案、電平串口、穩(wěn)壓電路和電容濾波電路組成,用于定位故障路燈所在地;
[0023]環(huán)境檢測(cè)單元204由光強(qiáng)檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和信號(hào)放大電路組成,用于檢測(cè)路況以確定是否需要照明,路燈的亮滅信息還可作為是否存在故障的判斷依據(jù);
[0024]脈寬調(diào)制單元205由PWM脈寬調(diào)制型控制器和穩(wěn)壓電路組成,用于產(chǎn)生PWM方波控制繼電器,從而控制路燈的漸亮和漸滅;
[0025]時(shí)鐘存儲(chǔ)單元206由時(shí)鐘芯片和晶振電路組成,用于存儲(chǔ)實(shí)時(shí)更新的日期和時(shí)間;
[0026]控制單元系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸單元207由無(wú)線通信模塊組成,用于完成與分控中心和其它控制單元中心2的通信。
[0027]環(huán)境檢測(cè)單元204可根據(jù)需求增加模塊,例如為檢測(cè)道路是否有車輛經(jīng)過(guò),可增加包括磁阻傳感器模塊;為檢測(cè)道路是否有行人經(jīng)過(guò),可增加熱釋電紅外傳感器模塊;為檢測(cè)行人或車輛的速度,可增加多普勒雷達(dá)測(cè)速模塊。
[0028]數(shù)據(jù)傳輸單元207可采用GPRS、3G、WiF1、ZigBee中的一種傳輸方式,本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)傳輸單元207采用ZigBee無(wú)線通信模塊。
[0029]為給行人和車輛提供足夠大的照明區(qū)域,所述熱釋電紅外傳感器的探頭結(jié)合使用了菲涅爾透鏡,使得有效探測(cè)距離增大到10米。
[0030]所述的控制單元中心2包括一塊備用可充電電池,在斷電情況下該電池支持系統(tǒng)續(xù)航工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),主控中心通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或一個(gè)以上分控中心進(jìn)行雙向通信,分控中心通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與其他分控中心及一個(gè)或一個(gè)以上控制單元中心(2)進(jìn)行雙向通信,其特征在于:控制單元中心(2)分別設(shè)置在路燈上,包括數(shù)據(jù)處理單元(201)、輸入單元(202)、定位單元(203)、環(huán)境檢測(cè)單元(204)、脈寬調(diào)制單元(205)、時(shí)鐘存儲(chǔ)單元(206)和數(shù)據(jù)傳輸單元(207),輸入單元(202)的輸入鍵盤(pán)和液晶顯示器與數(shù)據(jù)處理單元(201)相應(yīng)I/O 口連接,定位單元(203)的北斗或GPS定位模塊與數(shù)據(jù)處理單元(201)相應(yīng)I/O 口連接,環(huán)境檢測(cè)單元(204)的光強(qiáng)檢測(cè)模塊通過(guò)放大電路,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路后與數(shù)據(jù)處理單元(201)相應(yīng)I/O 口連接,脈寬調(diào)制單元(205)經(jīng)穩(wěn)壓電路后與數(shù)據(jù)處理單元(201)相應(yīng)I/O 口連接,時(shí)鐘存儲(chǔ)單元(206)附晶振電路,與數(shù)據(jù)處理單元(201)相應(yīng)I/O 口連接,數(shù)據(jù)傳輸單元(207)經(jīng)過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與分控中心或其他控制單元中心(2)進(jìn)行雙向通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),其特征在于:所述環(huán)境檢測(cè)單元(204)包括磁阻傳感器模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),其特征在于:所述環(huán)境檢測(cè)單元(204)包括熱釋電紅外傳感器模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),其特征在于:所述環(huán)境檢測(cè)單元(204)包括多普勒雷達(dá)測(cè)速模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),其特征在于:數(shù)據(jù)傳輸單元(207)可采用GPRS、3G、WiF1、ZigBee中的一種傳輸方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),其特征在于:數(shù)據(jù)傳輸單元(207)采用ZigBee無(wú)線通信模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),其特征在于:所述熱釋電紅外傳感器的探頭可結(jié)合使用菲涅爾透鏡。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能控制的節(jié)能路燈系統(tǒng),控制單元中心(2)設(shè)置在每個(gè)路燈上,包括數(shù)據(jù)處理單元(201)、輸入單元(202)、定位單元(203)、環(huán)境檢測(cè)單元(204)、脈寬調(diào)制單元(205)、時(shí)鐘存儲(chǔ)單元(206)和數(shù)據(jù)傳輸單元(207),數(shù)據(jù)處理單元(201)相應(yīng)的I/O口與其它六個(gè)單元連接,數(shù)據(jù)傳輸單元(207)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與分控中心及其它控制單元中心(2)進(jìn)行雙向通信。本實(shí)用新型可根據(jù)時(shí)節(jié)和實(shí)時(shí)路況信息調(diào)節(jié)路燈工作狀態(tài),也可根據(jù)主控中心的指令改變路燈工作狀態(tài),還可向主控中心反饋故障路燈情況,實(shí)用且節(jié)能。
【IPC分類】H05B37-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204442764
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520068138
【發(fā)明人】陳顯平, 陳煒斌, 鐘富生, 邱法超, 曾澤良
【申請(qǐng)人】桂林電子科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日
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