具备wifi网络上网功能的路灯监控系统的制作方法_2

文档序号:8964556阅读:来源:国知局
,本实施例设置了 MCU的看门狗功能,对意外事故造成的故障具有自动重启恢复功能。同时,MCU中的存储芯片及时钟继电器可在通讯故障状态下确保路灯按照原先的开关时间正常运行。所有的WIFI AP或路由器,均内置了认证和服务远程升级功能,便于根据商业模式的发展对WIFI上网系统进行升级。
[0035]具体地,本实施例中,所述路灯监控系统包括设置于路灯段控制箱内的滤波器、局端电力网桥,以及设置于路灯侧的无线访问接入点AP、单灯控制器MCU、电力猫。单灯控制器MCU、电力猫设置于各盏路灯,无线访问接入点AP设置于部分路灯。
[0036]所述滤波器连接供电电源,对原有线路的电力进行防电涌防雷和除谐波处理;所述滤波器连接局端电力网桥,局端电力网桥通过RJ45线连接因特网宽带光纤,实现对应路段电力线上可加载电力载波信号。
[0037]所述无线访问接入点AP与对应路灯的电力猫连接;所述电力猫设置于各盏路灯灯壳内,用以解析电力载波信号;电力猫的数字信号通过RS232或RS485串口通讯方式与单灯控制器MCU通讯,实现远程监控;单灯控制器MCU具备对LED光源调功率从而实现调光功能,以及开关功能和采集电流、电压和温度、照度信号并上传功能。
[0038]单灯控制器MCU内置在电力猫内或者内置在LED驱动电源内。请参阅图3,电力猫内设有单灯控制器MCU、通讯模块、电源模块,单灯控制器MCU分别连接通讯模块、电源模块、LED驱动电源。无线访问接入点AP采用RJ45线与电力猫连接,借用路灯电力载波局域网与因特网连接;无线访问接入点AP通过电源线连接电力猫内的电源模块。
[0039]请参阅图4,电力猫内设有通讯模块、电源模块,LED驱动电源内设有单灯控制器MCU ;LED驱动电源连接通讯模块及电源模块。无线访问接入点AP采用RJ45线与电力猫连接,借用路灯电力载波局域网与因特网连接;无线访问接入点AP通过电源线连接LED驱动电源。
[0040]在距离局端电力网桥50?350米处设置耦合器来放大和桥接信号,或者通过在这段距离之间的两盏灯上设置桥接AP,将信号放大并转移到其他路灯的电力猫上,从而延伸电力载波信号。
[0041]实施例二
[0042]请参阅图2,本实施例与实施例一的区别在于,本实施例更适用于直接接入光纤宽带因特网不方便的区域或商业价值不大的区域,本实施例的方案如下:直接将3G/4G路由器通过RJ45线接入电力猫或局端电力网桥,使得电力网桥直接将电力载波局域网与因特网快速连。
[0043]路段路灯控制箱内同样采用滤波器对路段电力进行防电涌防雷和滤除谐波处理;后端电力线上加装局端电力网桥,以及每盏路灯上加装电力猫,实现路灯电力载波局域网的宽带通讯功能。分布在商业区域路灯上加装的AP通过RJ45线与电力猫连接,可实现较为简单的WIFI上网功能,如:收发邮件或浏览新闻。通过电力猫内置,并通过RS232或RS485串口通讯方式连接的MCU或LED驱动电源内置的MCU,可以实现对单灯的开关、调光控制,以及路灯及通讯模块工作状况信号的采集上传功能。
[0044]此外,距离局端电力网桥约300米处电力载波信号发生衰减后,可通过加装耦合器放大和桥接信号,也可以通过两盏灯之间加装桥接AP实现电力载波信号延伸,甚至可以通过再次加装3G/4G路由器与单灯上电力猫连接,实现电力载波信号延伸。
[0045]具体地,本实施例中,具备WIFI网络上网功能的路灯监控系统包括:设置于路灯段控制箱内的滤波器、局端电力网桥,以及设置于路灯侧的无线网络路由器、无线访问接入点AP、单灯控制器MCU、电力猫。单灯控制器MCU、电力猫设置于各盏路灯,无线访问接入点AP设置于部分路灯。
[0046]所述滤波器连接供电电源,对原有线路的电力进行防电涌防雷和除谐波处理;所述滤波器连接局端电力网桥,局端电力网桥通过RJ45线连接无线网络路由器。电力猫的数字信号通过RS232或RS485串口通讯方式与单灯控制器MCU通讯,实现远程监控。
[0047]所述无线访问接入点AP与对应路灯的电力猫连接;所述电力猫设置于各盏路灯灯壳内,用以解析电力载波信号,电力猫与单灯控制器MCU连接。
[0048]所述无线访问接入点AP采用RJ45线与电力猫连接,借用路灯电力载波局域网与因特网连接。在距离局端电力网桥50?350米处设置耦合器来放大和桥接信号,或者通过在这段距离之间的两盏灯上设置桥接AP,将信号放大并转移到其他路灯的电力猫上,从而延伸电力载波信号。
[0049]实施例三
[0050]为了提高路灯监控系统的商业价值,使之可以通过商业模式推广复制,本实用新型提供了 WIFI上网功能在路灯监控系统上的实现方法。采用高带宽电力载波通讯作为路段路灯之间基本信号的通讯方式,采用光纤宽带因特网接入或3G/4G无线宽带通讯接入方式使得路灯监控通讯网络与因特网连接通讯,并在商业区域适当分布WIFI上网中继器AP或路由器,同时将他们接入电力载波通讯局域网络,从而构成一个具有至少50M以上高带宽WIFI上网功能的路灯监控通讯网络。
[0051]为使得该网络提供高质量和安全稳定信号通讯,基于电力载波通讯网络系统的构成首先要求在路段电源接入的路灯电控箱内设置电源滤波器,在滤波器后端加装局端电力网桥或高性能电力载波通讯模块(电力猫)。局端电力网桥预留与光纤宽带因特网接入端口,或3G/4G路由器接入端口,接入通讯线缆可采用RJ45线。通过在每盏路灯上加装电力猫,即可形成路灯监控的远程通讯网络。通过在电力猫中内置路灯调控单片机MCU模块,或者将MCU模块内置在LED路灯驱动电源内,即可实现对单灯的调控。在商业区域根据WIFI模块实际的通讯距离加装一定密度AP在单灯上,通过RJ45通讯线与单灯上电力猫实现宽带数据通讯。与因特网相连的远程宽带服务器BRAS或者虚拟服务器负责监控数据的处理和接受和发出控制指令。考虑到路灯远程监控管理与WIFI上网管理的相互独立性,本实用新型采用了两组独立的服务器分别管理路灯监控数据和WIFI上网数据。其中的WIFI上网数据服务器之前段加装了网络管理控制器AC,实现对WIFI上网的AP的数据分配和固件升级功能。
[0052]在电力载波通讯信号衰减至影响WIFI上网通讯信号的位置路灯,可通过与电缆延伸段之间加装耦合器方式延伸电力载波通讯距离;或者通过在延伸段路灯上加装AP并与前段路灯上AP组网后将信号加载到电力猫上,也可实现电力载波通讯距离的延长。一般路灯单段电力直达距离最大在1200米左右,通过上述方案,即可实现全路段路灯远程监控和WIFI上网的功能。
[0053]需要补充的是,本实用新型考虑到WIFI上网功能与路灯远程监控功能实际管理的分离,以及路灯远程监控所需要的高度安全性和稳定性,接收和存储WIFI通讯数据的服务器与路灯监控数据及控制软件的服务器是分离的两个独立服务器。通过各个服务器与AP的IP地址以及与电力猫IP地址的分别绑定指向,实现独立的两套信息处理系统。
[0054]所述的滤波器兼具了对路灯电力系统谐波的过滤以及对浪涌、雷电冲击的缓冲功會K。
[0055]所述的高带宽电力载波通讯方式,是指加载到该路灯电力线上的电力猫采用了高性能芯片,支持10Mbps传输速率的电力载波组网系统。目前更高性能的局端电力网桥及电力猫已经可以支持500Mbps传输速率的电力载波组网系统,这就为实现高性能的WIFI无线上网提供了良好体验性的基础。电力网桥是电力线宽带接入系统的接入汇聚设备,通过AC100-240V电力线传输和接收以太网信号,可以使原有的电力线网络以很低的投资升级成为一个电信级的可运营、可管理的宽带接入网络。电力网桥是将光电转换器输出的标准的以太网信号调制成可以在电力线上传输的射频信号通过采用OFDM技术(多载波调制技术)使其能够在复杂的网络环境中进行可靠的数据传输。
[0056]所述路灯调控单片机MCU模块,通过RS232或RS485串口通讯与电力猫连接,并加装了心跳信号识别看门狗
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