一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種城鎮照明系統，特別是涉及一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統。
【背景技術】
[0002]路燈是人們日常生活不可或缺的基礎性公共設施，隨著經濟的快速發展，道路負荷的增大，道路安全引起人們越來越多的關注，城鎮照明系統的重要性和節能性之間的不協調也備受關注。目前，城鎮照明系統采用傳統的光控或時控的控制方式，整夜運行且以恒定的光照強度照明，既與實際路況信息脫節，又浪費了電能，還給管理和維護帶來不便。
[0003]采用先進的城鎮照明系統，可確保系統穩定高效且有效節電，目前物聯網技術日漸成熟，在生活中開始得到廣泛應用，但所使用的城鎮照明系統并未很好的與物聯網技術結合起來。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型提供一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，解決現有照明系統與實際路況信息脫節、持續照明造成能源浪費的問題，以及無法有效監控造成管理和維護困難的問題。
[0005]本實用新型與現有技術相同，包括主控中心、分控中心和控制單元中心，主控中心通過無線通信網絡與一個或一個以上分控中心進行雙向通信，分控中心通過無線通信網絡與其他分控中心及一個或一個以上控制單元中心進行雙向通信，不同之處在于:控制單元中心分別設置在路燈上，包括數據處理單元、輸入單元、定位單元、環境檢測單元、脈寬調制單元、時鐘存儲單元和數據傳輸單元，輸入單元的輸入鍵盤和液晶顯示器與數據處理單元相應I/O 口連接，定位單元的北斗或GPS定位模塊與數據處理單元相應I/O 口連接，環境檢測單元的光強檢測模塊通過放大電路，經A/D轉換電路后與數據處理單元相應I/O 口連接，脈寬調制單元經穩壓電路后與數據處理單元相應I/O 口連接，時鐘存儲單元附晶振電路，與數據處理單元相應I/O 口連接，數據傳輸單元經過無線通信網絡與分控中心或其他控制單元中心進行雙向通信。
[0006]環境檢測單元可根據需求增加模塊，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測速模塊，數據處理單元可為所增加的模塊分配I/o
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[0007]數據傳輸單元可采用GPRS、3G、WiF1、ZigBee中的一種，較之于其它三種無線通信模式，ZigBee可以實現自組網，在分控中心或控制單元中心的數量或位置有變化時仍能重新組網，形成新的通信網絡，因此本實用新型的數據傳輸單元采用ZigBee無線通信模塊。
[0008]作為改進，所述熱釋電紅外傳感器的探頭可結合使用菲涅爾透鏡以增大有效探測距離。
[0009]本實用新型的優點與效果是:
[0010]本實用新型結合使用物聯網和無線通信技術，設置了可擴展的環境檢測單元，實現了可根據實際路況信息調節路燈工作狀態，可反饋故障路燈信息的功能，且可按需改變路燈工作狀態，在不影響行人和車輛行進的前提下既能避免電能浪費，又能給管理和維護帶來方便。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型控制單元中心安裝示意圖。
[0012]圖中標號為:1、路燈；2、控制單元中心。
[0013]圖2為本實用新型控制單元中心的結構圖。
[0014]圖中標號為:201、數據處理單元；202、輸入單元；203、定位單元；204、環境檢測單元；205、脈寬調制單元；206、時鐘存儲單元；207、數據傳輸單元。
【具體實施方式】
[0015]以下結合實施例對本實用新型作進一步說明，但本實用新型并不局限于這些實施例。
[0016]圖1給出了本實用新型一實施例控制單元中心安裝示意圖，圖2給出了圖1所述實施方式中控制單元中心2的結構圖。
[0017]一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，其架構如下:主控中心通過無線通信網絡與一個或一個以上分控中心進行雙向通信，分控中心通過無線通信網絡與其他分控中心及一個或一個以上控制單元中心2進行雙向通信。
[0018]在本實施例中，控制單元中心2分別設置在路燈上，包括數據處理單元201、輸入單元202、定位單元203、環境檢測單元204、脈寬調制單元205、時鐘存儲單元206和數據傳輸單元207，輸入單元202的輸入鍵盤和液晶顯示器與數據處理單元201相應I/O 口連接，定位單元203的北斗或GPS定位模塊與數據處理單元201相應I/O 口連接，環境檢測單元204的光強檢測模塊通過放大電路，經A/D轉換電路后與數據處理單元201相應I/O 口連接，脈寬調制單元205經穩壓電路后與數據處理單元201相應I/O 口連接，時鐘存儲單元206附晶振電路，與數據處理單元201相應I/O 口連接，數據傳輸單元207經過無線通信網絡與分控中心或其他控制單元中心2進行雙向通信。
[0019]控制單元中心2用于根據主控中心的指令或自行調節路燈的工作狀態，其中:
[0020]數據處理單元201使用了 STM32單片機，用于根據經瑋度計算路燈所在地的日出日落時間，根據路況控制路燈的亮滅，在發現路燈異常亮滅時獲取故障路燈的信息并反饋給分控中心，在任何時候接收到分控中心的指令，按指令控制路燈工作狀態；
[0021]輸入單元202由鍵盤和液晶顯示器組成，用于輸入和顯示經瑋度及日期時間；
[0022]定位單元203由衛星導航系統接收器SoC解決方案、電平串口、穩壓電路和電容濾波電路組成，用于定位故障路燈所在地；
[0023]環境檢測單元204由光強檢測模塊、A/D轉換模塊和信號放大電路組成，用于檢測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；
[0024]脈寬調制單元205由PWM脈寬調制型控制器和穩壓電路組成，用于產生PWM方波控制繼電器，從而控制路燈的漸亮和漸滅；
[0025]時鐘存儲單元206由時鐘芯片和晶振電路組成，用于存儲實時更新的日期和時間；
[0026]控制單元系統數據傳輸單元207由無線通信模塊組成，用于完成與分控中心和其它控制單元中心2的通信。
[0027]環境檢測單元204可根據需求增加模塊，例如為檢測道路是否有車輛經過，可增加包括磁阻傳感器模塊；為檢測道路是否有行人經過，可增加熱釋電紅外傳感器模塊；為檢測行人或車輛的速度，可增加多普勒雷達測速模塊。
[0028]數據傳輸單元207可采用GPRS、3G、WiF1、ZigBee中的一種傳輸方式，本實用新型的數據傳輸單元207采用ZigBee無線通信模塊。
[0029]為給行人和車輛提供足夠大的照明區域，所述熱釋電紅外傳感器的探頭結合使用了菲涅爾透鏡，使得有效探測距離增大到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續航工作。
【主權項】
1.一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，主控中心通過無線通信網絡與一個或一個以上分控中心進行雙向通信，分控中心通過無線通信網絡與其他分控中心及一個或一個以上控制單元中心(2)進行雙向通信，其特征在于:控制單元中心(2)分別設置在路燈上，包括數據處理單元(201)、輸入單元(202)、定位單元(203)、環境檢測單元(204)、脈寬調制單元(205)、時鐘存儲單元(206)和數據傳輸單元(207)，輸入單元(202)的輸入鍵盤和液晶顯示器與數據處理單元(201)相應I/O 口連接，定位單元(203)的北斗或GPS定位模塊與數據處理單元(201)相應I/O 口連接，環境檢測單元(204)的光強檢測模塊通過放大電路，經A/D轉換電路后與數據處理單元(201)相應I/O 口連接，脈寬調制單元(205)經穩壓電路后與數據處理單元(201)相應I/O 口連接，時鐘存儲單元(206)附晶振電路，與數據處理單元(201)相應I/O 口連接，數據傳輸單元(207)經過無線通信網絡與分控中心或其他控制單元中心(2)進行雙向通信。
2.根據權利要求1所述的一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，其特征在于:所述環境檢測單元(204)包括磁阻傳感器模塊。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，其特征在于:所述環境檢測單元(204)包括熱釋電紅外傳感器模塊。
4.根據權利要求3所述的一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，其特征在于:所述環境檢測單元(204)包括多普勒雷達測速模塊。
5.根據權利要求4所述的一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，其特征在于:數據傳輸單元(207)可采用GPRS、3G、WiF1、ZigBee中的一種傳輸方式。
6.根據權利要求5所述的一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，其特征在于:數據傳輸單元(207)采用ZigBee無線通信模塊。
7.根據權利要求6所述的一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，其特征在于:所述熱釋電紅外傳感器的探頭可結合使用菲涅爾透鏡。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于物聯網智能控制的節能路燈系統，控制單元中心(2)設置在每個路燈上，包括數據處理單元(201)、輸入單元(202)、定位單元(203)、環境檢測單元(204)、脈寬調制單元(205)、時鐘存儲單元(206)和數據傳輸單元(207)，數據處理單元(201)相應的I/O口與其它六個單元連接，數據傳輸單元(207)通過無線通信網絡與分控中心及其它控制單元中心(2)進行雙向通信。本實用新型可根據時節和實時路況信息調節路燈工作狀態，也可根據主控中心的指令改變路燈工作狀態，還可向主控中心反饋故障路燈情況，實用且節能。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN204442764
【申請號】CN201520068138
【發明人】陳顯平, 陳煒斌, 鐘富生, 邱法超, 曾澤良
【申請人】桂林電子科技大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月30日