一种综合led路灯管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及路灯管理系统，尤其涉及一种综合LED路灯管理系统。
【背景技术】
[0002] LED路灯具有环保无污染，耗电少，光效高，可控性好等优点，但目前我国街道上的 LED路灯主要是有线LED路灯系统，存在硬件接线复杂，升级成本高，维护不方便等诸多缺 点，虽然有些路灯也在尝试无线管理和监控，但是其依然存在功能单一，能耗高和监控效率 低等问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0004] 根据本发明的实施方式，提出一种综合LED路灯管理系统，所述系统包括：主控中 心、无线接入点、第一无线通信单元、前端汇聚单元、多个现场分控制单元以及稳压供电单 元，所述主控中心通过无线接入点与第一无线通信单元无线通信连接，所述第一无线通信 单元与前端汇聚单元间通过串口双向通信连接，所述前端汇聚单元与每个现场分控制单元 无线通信连接，所述稳压供电单元连接前端汇聚单元和多个现场分控制单元；其中，
[0005] 所述主控中心用于根据现场分控制单元传输的监控数据进行数据解析，并根据数 据解析结果向现场分控制单元发出控制指令；
[0006] 所述无线接入点用于提供主控单元与第一无线通信单元的远程连接；
[0007] 所述第一无线通信单元用于提供前端汇聚单元到无线接入点的无线连接；
[0008] 所述前端汇聚单元用于接收汇聚并调度现场分控制单元与第一无线通信单元的 数据传输和无线接连；
[0009] 所述现场分控制单元用于对提供对LED路灯的现场管理、驱动和监控；以及
[0010] 所述稳压供电单元用于向前端汇聚单元和现场分控制单元供电并对输出电流进 行控制。
[0011] 根据本发明的实施方式，每个现场分控制单元包括现场处理单元、第二无线通信 单元、智能驱动单元、驱动保护单元、LED路灯、监控单元以及现场通信单元，所述现场处理 单元分别连接第二无线通信单元、智能驱动单元和现场通信单元，所述第二无线通信单元 连接前端汇聚单元，所述驱动保护单元连接智能驱动单元，智能驱动单元的输出端与LED 路灯电连接，LED路灯与监控单元的输入端连接，监控单元的输出端与第二无线通信单元的 输入端电连接；其中，
[0012] 所述现场处理单元用于提供对现场分控制单元各部件的控制和信号转换；
[0013] 所述第二无线通信单元用于提供现场分控制单元与前端汇聚单元的无线连接；
[0014] 所述智能驱动单元用于提供对LED路灯的恒流驱动和温控保护；
[0015] 所述驱动保护单元提供对智能驱动单元的安全保护；
[0016] 所述监控单元用于实时获取LED路灯的状态参数信息和实时路况信息；以及
[0017] 所述现场通信单元用于与道路行驶车辆进行实时现场通信。
[0018] 根据本发明的实施方式，所述主控中心包括数据存储单元、数据解析单元、智能指 令生成单元、以及指令分发单元，其中，
[0019] 所述数据存储单元用于存储从现场分控制单元接收的监控数据和预先设置的指 令映射表，所述指令映射表用于记录不同监测数据解析结果对应的优选操作指令；
[0020] 所述数据解析单元用于对接收的监控数据进行解析；
[0021] 所述智能指令生成单元用于根据对监控数据的解析结果和指令映射表的存储指 令生成对现场分控制单元的操作指令；
[0022] 所述指令分发单元用于将所述操作指令下发至现场分控制单元。
[0023] 根据本发明的实施方式，所述数据解析单元包括LED路灯运行状态检测解析子单 元、LED路灯流明衰减检测解析子单元、道路交通状况检测解析子单元、以及恒定照明调光 解析子单元；其中，
[0024] 所述LED路灯运行状态检测解析子单元用于根据监控单元实时获取的LED路灯 的电流和电压信号，与设定的电流电压标准值进行比较，生成关于运行状态的检测解析结 果；
[0025] 所述LED路灯流明衰减检测解析是通过监控单元传输的LED路灯本身流明强度 值，结合设定的流明强度值进行对比，解析得出LED路灯流明衰减是否超过设定的阈值，生 成关于流明衰减的检测解析结果；
[0026] 所述道路交通状况检测解析是通过监控单元传输的数据，统计每个过往的LED路 灯所在位置的车辆，解析得出整个安装有LED路灯的区域道路交通的基本状况，生成关于 道路交通状况的检测解析结果。
[0027] 所述恒定照明调光解析子单元通过监控单元传输的实时环境光照强度数据，与设 定的环境光照强度进行对比，生成关于环境相关照度的检测解析结果。
[0028] 根据本发明的实施方式，所述现场分控制单元的智能驱动单元包括：驱动电路、压 降变换单元、定时平衡单元、定时控制单元、平均电流获取单元、PWM信号生成单元、温度响 应三极管、和温度调节信号发生电路；所述定时平衡单元分别与驱动电路、定时控制单元和 平均电流获取单元连接；压降变换单元分别与驱动电路和平均电流获取单元连接；所述温 度响应三极管的漏极与LED的阴极相连，源极与PffM信号生成单元相连，栅极与温度调节信 号发生电路相连。
[0029] 根据本发明的实施方式，所述驱动保护单元包括插值比较电路和插值信号产生电 路；其中，所述接插值比较电路的输出端接智能驱动单元的驱动电路，负输入端接地；插值 信号产生电路的第一输入端接智能驱动单元的压降变换单元，第二输入端接第一外部基准 电压，输出端接插值比较电路的第一输入端；插值比较电路的第二输入端接第二外部基准 电压，其负输入端接地。
[0030] 根据本发明的实施方式，所述监控单元包括电流电压监测单元、亮度监测单元、微 波监测单元以及环境温度监测单元；
[0031] 所述电流电压监测单元用于实时获取LED路灯的电流和电压参数，包括依次连接 的电流取样单元、平滑单元、缓冲单元；所述电流取样单元用于对LED路灯中的电流进行取 样，所述平滑单元用于对取样的电流信号进行平滑处理，所述缓冲单元用于对经平滑处理 后的信号进行缓冲后输入到现场处理单元；
[0032] 所述实时亮度监测单元，用于检测LED路灯的实际光照度并与设定值交叉对比， 得出LED路灯的流明衰减程度，并用于检测外界环境的光照度，将检测结果输入到现场处 理单元；
[0033] 所述环境温度监测单元用于实时获取LED路灯所处位置的环境温度，并将检测结 果输入到现场处理单元；
[0034] 所述微波监测单元，用于检测对应LED路灯下的车辆移动方向、速度、及距离信 息，并将检测结果输入到现场处理单元。
[0035] 根据本发明的实施方式，所述现场通信单元包括：光发射单元，用于发射LED可见 光，所述LED可见光具有照明和通信功能；光接收单元，用于接收车辆发射的可见光信号； 网络信号转换单元，用于将所述接收到的可见光信号转换为现有网络可进行数据交换的帧 数据格式。
[0036] 根据本发明的实施方式，所述稳压供电单元包括回归控制电路、输出交直转换电 路和供电响应控制单元，所述回归控制电路与所述输出交直转换电路连接，所述输出交直 转换电路与所述供电响应控制单元连接。
[0037] 本发明的综合LED路灯管理系统包括主控中心、无线接入点、第一无线通信单元、 前端汇聚单元、多个现场分控制单元以及稳压供电单元；实现了对路灯系统的无线管理，并 通过智能驱动单元、驱动保护单元、监控单元以及现场通信单元的设置，扩展了 LED路灯系 统的功能，提高了对LED路灯系统的监控效率。
【附图说明】
[0038] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0039] 附图1示出了根据本发明实施方式的综合LED路灯管理系统结构示意图；
[0040] 附图2示出了根据本发明实施方式的现场分控制单元结构示意图；
[0041] 附图3示出了根据本发明实施方式的主控中心结构示意图；
[0042] 附图4示出了根据本发明实施方式的前端汇聚单元结构示意图；
[0043] 附图5示出了根据本发明实施方式的智能驱动单元结构示意图；
[0044] 附图6示出了根据本发明实施方式的温度调节信号发生电路结构示意图；
[0045] 附图7示出了根据本发明实施方式的驱动保护单元结构示意图；
[0046] 附图8示出了根据本发明实施方式的监控单元结构示意图；
[0047] 附图9示出了根据本发明实施方式的现场通信单元结构示意图；
[0048] 附图10示出了根据本发明实施方式的稳压供电单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0049] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公 开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实 施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公 开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0050] 根据本发明的实施方式，提出一种综合LED路灯管理系统，如附图1所示，所述系 统包括：主控中心、无线接入点、第一无线通信单元、前端汇聚单元、多个现场分控制单元 以及稳压供电单元，所述主控中心通过无线接入点与第一无线通信单元无线通信连接，所 述第一无线通信单元与前端汇聚单元间通过串口双向通信连接，所述前端汇聚单元与每个 现场分控制单元无线通信连接，所述稳压供电单元连接前端汇聚单元和多个现场