一种智能雷达感应路灯节电系统装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能雷达感应路灯节电系统装置，包括支路控制器、终端控制器和无线自组网，支路控制器包括光照采集模块、限流模块和发射模块，终端控制器包括雷达移动检测模块、故障检测模块和路灯控制模块，支路控制器和终端控制器均通过无线发射模块和无线自组网与中央处理器连接。本实用新型一种智能雷达感应路灯节电系统装置通过支路控制器和终端控制器及连接二者之间的无线自组网，其中支路控制器完成时间、光照信息的测量，终端控制器完成故障诊断和移动物体的检测，与传统的路灯控制模式相结合，根据不同路段及时间，对协调器设置不同的检测与控制方式，能及时对路灯进行相应的控制并发现路灯损坏情况和它的具体位置。
【专利说明】
一种智能雷达感应路灯节电系统装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种市政控制系统，尤其涉及一种智能雷达感应路灯节电系统装置。
【背景技术】
[0002]随着中国城市和经济的迅速发展，城市路灯照明已经成为展示城市魅力的名片和窗口，但是照明在带来绚丽和方便的同时，也遇到了诸多问题。据调查，我国小型城市在夜晚9点后，大中城市在午夜12点后，道路上行人非常稀少，凌晨2点以后，道路上也罕见行人、车辆。这时如果保持“恒照度”会造成资源的大量浪费；另外后半夜是用电的低谷期，电力系统的电压升高，路灯反而会更亮，由于高负荷运行即耗能又减少灯具使用寿命。而我国现行70%的道路照明使用的高压钠灯，此类电网电压的波动致使灯泡的实际使用寿命不超过I年，带来了高额的维修费和材料费，并且系统难以及时反馈路灯运行的故障信息，无法进行远程控制和处理，只能采取人工巡查方式。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种智能雷达感应路灯节电系统装置。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0005]—种智能雷达感应路灯节电系统装置，包括支路控制器、终端控制器和无线自组网，所述支路控制器包括光照采集模块、限流模块和发射模块，所述终端控制器包括雷达移动检测模块、故障检测模块和路灯控制模块，所述支路控制器和所述终端控制器均通过无线发射模块和所述无线自组网与中央处理器连接。
[0006]进一步，还包括中心译码信号转换柜和远程控制终端，所述中心译码信号转换柜与所述中央处理器连接，所述中心译码信号转换柜通过无线自组网与所述远程控制终端连接。
[0007]具体地，所述终端控制器安装在路灯上，所述无线自组网包括协调器和多个路由控制器，所述协调器和多个所述路由器组成树状网络拓扑结构。
[0008]具体地，所述雷达移动检测模块包括多普勒雷达探测器、第一电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第二三极管和第一单片机，所述第一电阻的第一端为LD端且与所述无线自组网连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端和所述第二三极管的基极连接，所述第四电阻的第二端与所述第二三极管的发射极连接且接5V正电压，所述第二三极管的集电极与所述第二电容的第一端、所述第一电容的第一端、所述第一单片机的VCC端和所述多普勒雷达探测器的VCC端，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第二端和所述第一单片机的GND端连接，所述第一单片机的P3.3端与所述多普勒雷达探测器的OUT端连接。
[0009]具体地，所述故障检测模块包括第五电容、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第十二电阻、第十一电阻、第三三极管、变阻器、比较器、光敏传感器和第二单片机，所述光敏传感器的第一端分别与所述变阻器的滑动端、所述变阻器的第一端和所述比较器的负极输入端连接，所述变阻器的第二端分别与所述第六电阻的第一端、所述变阻器的正极电压端和所述第八电阻的第一端连接并接5V正电压，所述第六电阻的第二端分别与所述比较器的正极输入端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述光敏传感器的第二端和所述比较器的负极电压端连接，所述比较器的输出端分别与所述第八电阻的第二端和所述第二单片机的P3.0端连接，所述第二单片机的GND端分别与所述第五电容的第一端和所述第六电容的第一端连接并接地，所述第五电容的第二端分别与所述第六电容的第二端和第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极与所述第十二电阻的第一端连接并接5V电压，所述第十二电阻的第二端分别与所述第十一电阻的第一端和第三三极管的基极连接，所述第十一电阻的第二端和所述第二单片机的P3.3端均与所述无线自组网连接。
[0010]具体地，所述路灯控制模块包括与门芯片、光耦、第二电阻、第三电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一三极管、第四三极管、第一二极管、第二二极管、高压变压器和低压变压器，所述与门芯片的输入端与所述无线自组网连接，所述与门芯片的输出端通过所述光耦与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述第一三极管的基极连接，所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的发射极连接并接5V电压，所述第一三极管的集电极与所述第一二极管的负极和所述低压变压器的第一输入端连接，所述第一二极管的负极与所述低压变压器的第二输入端连接并接地，所述低压变压器的第一输出端接低电压，所述低压变压器的第二输出端和所述高压变压器的第一输入端均与所述路灯连接，所述高压变压器的第二输入端接高电压，所述第十四电阻的第一端与所述无线自组网连接，所述第十四电阻的第二端分别与所述第十三电阻的第一端和所述第四三极管的基极连接，所述第十三电阻的第二端与所述第四三极管的发射极连接并接5V正电压，所述第四三极管的集电极与所述第二二极管的负极和所述高压变压器的第一输入端连接，所述第二二极管的正极与所述高压变压器的第二输入端连接并接地。
[0011 ]本实用新型的有益效果在于:
[0012]本实用新型一种智能雷达感应路灯节电系统装置通过支路控制器和终端控制器及连接二者之间的无线自组网，其中支路控制器完成时间、光照信息的测量，终端控制器完成故障诊断和移动物体的检测，与传统的路灯控制模式相结合，根据不同路段及时间，对协调器设置不同的检测与控制方式，能及时对路灯进行相应的控制并发现路灯损坏情况和它的具体位置，方便维修管理，实现按需节能、智能化管理，达到城市照明系统节能减排的目标。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型所述一种智能雷达感应路灯节电系统装置的结构框图；
[0014]图2是本实用新型所述雷达移动检测模块的电路图；
[0015]图3是本实用新型所述故障检测模块的电路图；
[0016]图4是本实用新型所述路灯控制模块的电路图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0018]如图1所示，本实用新型一种智能雷达感应路灯节电系统装置，包括支路控制器、终端控制器、无线自组网、中心译码信号转换柜和远程控制终端，支路控制器包括光照采集模块、限流模块和发射模块，终端控制器包括雷达移动检测模块、故障检测模块和路灯控制模块，支路控制器和终端控制器均通过无线发射模块和无线自组网与中央处理器连接，中心译码信号转换柜通过无线自组网与远程控制终端连接，终端控制器安装在路灯上，无线自组网包括协调器和多个路由控制器，协调器和多个路由器组成树状网络拓扑结构。
[0019]支路控制器完成时间、光照信息的测量，终端控制器完成故障诊断和移动物体的检测，利用无线自组网实现支路控制器和终端控制器之间的通信。
[0020]无线自组网的网络拓扑机构可以随意变动，这一特点对实现路灯智能监控系统的智能化、高可靠性、低成本起到很好的作用，其网络拓扑结构可分为:网状结构、星型结构和树状结构，考虑到树状结构能够提高通信网络的可靠性，因此本设计中无线系统的网络拓扑采用树状结构，使用路由功能传输。
[0021]如图2所示，雷达移动检测模块包括多普勒雷达探测器、第一电阻R1、第四电阻R4、第一电容Cl、第二电容C2、第二三极管Q2和第一单片机，第一电阻Rl的第一端为LD端且与无线自组网连接，第一电阻Rl的第二端分别与第四电阻R4的第一端和第二三极管Q2的基极连接，第四电阻R4的第二端与第二三极管Q2的发射极连接且接5V正电压，第二三极管Q2的集电极与第二电容C2的第一端、第一电容Cl的第一端、第一单片机的VCC端和多普勒雷达探测器的VCC端，第一电容Cl的第二端与第二电容C2的第二端和第一单片机的GND端连接，第一单片机的P3.3端与多普勒雷达探测器的OUT端连接。
[0022]微波雷达传感器受气流、温度、尘埃的影响较小，因此设计中选用标准的1GHz微波多普勒雷达探测器HlO进行移动物体检测。在人与车稀少的区段开启移动物体检测模块，当有移动物体在路灯所检测的范围内活动时开启路灯全档；当移动物体离开后保持路灯处于低亮状态一段时间，STC15F104单片机提供延时，并由P3.1 口输出控制信号。
[0023]如图3所示，故障检测模块包括第五电容C5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第十二电阻R12、第^^一电阻Rll、第三三极管Q3、变阻器RV3、比较器、光敏传感器LDR和第二单片机，光敏传感器LDR的第一端分别与变阻器RV3的滑动端、变阻器RV3的第一端和比较器的负极输入端连接，变阻器RV3的第二端分别与第六电阻R6的第一端、变阻器RV3的正极电压端和第八电阻R8的第一端连接并接5V正电压，第六电阻R6的第二端分别与比较器的正极输入端和第七电阻R7的第一端连接，第七电阻R7的第二端分别与光敏传感器LDR的第二端和比较器的负极电压端连接，比较器的输出端分别与第八电阻R8的第二端和第二单片机的P3.0端连接，第二单片机的GND端分别与第五电容的第一端和第六电容的第一端连接并接地，第五电容的第二端分别与第六电容的第二端和第三三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q3的发射极与第十二电阻R12的第一端连接并接5V电压，第十二电阻R12的第二端分别与第i^一电阻Rll的第一端和第三三极管Q3的基极连接，第^^一电阻Rll的第二端和第二单片机的P3.3端均与无线自组网连接。
[0024]夜晚开启路灯的同时开启故障检测模块，路灯正常工作时光线强，比较器输出低电平;路灯故障时，光线较暗，比较器输出高电平。
[0025]由于比较器输出的只是高低电平，出现故障变为高电平，此时如若直接连接到ZigBee模块上它会不断的发送故障信息，造成系统资源的浪费。设计中用STC15F104单片机不断的检测比较器的输出端，出现故障时由P3.3端向ZigBee模块(即无线自组网)输出一个负脉冲，单片机的工作电源由ZigBee模块的LED端控制，保证系统在高亮时段实时检测故障从而节约了系统资源。
[0026]如图4所示，路灯控制模块包括与门芯片、光耦、第二电阻R2、第三电阻R3、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第一三极管Q1、第四三极管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、高压变压器和低压变压器，与门芯片的输入端与无线自组网连接，与门芯片的输出端通过光耦与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端分别与第二电阻R2的第一端和第一三极管Ql的基极连接，第二电阻R2的第二端与第一三极管Ql的发射极连接并接5V电压，第一三极管Ql的集电极与第一二极管Dl的负极和低压变压器的第一输入端连接，第一二极管Dl的负极与低压变压器的第二输入端连接并接地，低压变压器的第一输出端接低电压，低压变压器的第二输出端和高压变压器的第一输入端均与路灯连接，高压变压器的第二输入端接高电压，第十四电阻R14的第一端与无线自组网连接，第十四电阻R14的第二端分别与第十三电阻R13的第一端和第四三极管Q4的基极连接，第十三电阻R13的第二端与第四三极管Q4的发射极连接并接5V正电压，第四三极管Q4的集电极与第二二极管D2的负极和高压变压器的第一输入端连接，第二二极管D2的正极与高压变压器的第二输入端连接并接地。
[0027]当定时时间到时开启路灯，开启模式为全亮;进入雷达检测模式后，有移动物体出现在检测范围内，开启全亮模式;两种控制用与门连接，有一个输出为低电平就开启路灯。没有移动物体在雷达检测范围之内时路灯处于半亮模式，接入的电压为全亮模式的一半用。为了使其控制端间互不影响，在各控制末端加入光电耦合器进行隔离。
[0028]本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能雷达感应路灯节电系统装置，其特征在于:包括支路控制器、终端控制器和无线自组网，所述支路控制器包括光照采集模块、限流模块和发射模块，所述终端控制器包括雷达移动检测模块、故障检测模块和路灯控制模块，所述支路控制器和所述终端控制器均通过无线发射模块和所述无线自组网与中央处理器连接。2.根据权利要求1所述的一种智能雷达感应路灯节电系统装置，其特征在于:还包括中心译码信号转换柜和远程控制终端，所述中心译码信号转换柜与所述中央处理器连接，所述中心译码信号转换柜通过无线自组网与所述远程控制终端连接。3.根据权利要求1所述的一种智能雷达感应路灯节电系统装置，其特征在于:所述终端控制器安装在路灯上，所述无线自组网包括协调器和多个路由控制器，所述协调器和多个所述路由器组成树状网络拓扑结构。4.根据权利要求1所述的一种智能雷达感应路灯节电系统装置，其特征在于:所述雷达移动检测模块包括多普勒雷达探测器、第一电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第二三极管和第一单片机，所述第一电阻的第一端为LD端且与所述无线自组网连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端和所述第二三极管的基极连接，所述第四电阻的第二端与所述第二三极管的发射极连接且接5V正电压，所述第二三极管的集电极与所述第二电容的第一端、所述第一电容的第一端、所述第一单片机的VCC端和所述多普勒雷达探测器的VCC端，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第二端和所述第一单片机的GND端连接，所述第一单片机的P3.3端与所述多普勒雷达探测器的OUT端连接。5.根据权利要求1所述的一种智能雷达感应路灯节电系统装置，其特征在于:所述故障检测模块包括第五电容、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第十二电阻、第十一电阻、第三三极管、变阻器、比较器、光敏传感器和第二单片机，所述光敏传感器的第一端分别与所述变阻器的滑动端、所述变阻器的第一端和所述比较器的负极输入端连接，所述变阻器的第二端分别与所述第六电阻的第一端、所述变阻器的正极电压端和所述第八电阻的第一端连接并接5V正电压，所述第六电阻的第二端分别与所述比较器的正极输入端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述光敏传感器的第二端和所述比较器的负极电压端连接，所述比较器的输出端分别与所述第八电阻的第二端和所述第二单片机的P3.0端连接，所述第二单片机的GND端分别与所述第五电容的第一端和所述第六电容的第一端连接并接地，所述第五电容的第二端分别与所述第六电容的第二端和第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极与所述第十二电阻的第一端连接并接5V电压，所述第十二电阻的第二端分别与所述第十一电阻的第一端和第三三极管的基极连接，所述第十一电阻的第二端和所述第二单片机的P3.3端均与所述无线自组网连接。6.根据权利要求1所述的一种智能雷达感应路灯节电系统装置，其特征在于:所述路灯控制模块包括与门芯片、光耦、第二电阻、第三电阻、第十三电阻、第十四电阻、第一三极管、第四三极管、第一二极管、第二二极管、高压变压器和低压变压器，所述与门芯片的输入端与所述无线自组网连接，所述与门芯片的输出端通过所述光耦与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端和所述第一三极管的基极连接，所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的发射极连接并接5V电压，所述第一三极管的集电极与所述第一二极管的负极和所述低压变压器的第一输入端连接，所述第一二极管的负极与所述低压变压器的第二输入端连接并接地，所述低压变压器的第一输出端接低电压，所述低压变压器的第二输出端和所述高压变压器的第一输入端均与所述路灯连接，所述高压变压器的第二输入端接高电压，所述第十四电阻的第一端与所述无线自组网连接，所述第十四电阻的第二端分别与所述第十三电阻的第一端和所述第四三极管的基极连接，所述第十三电阻的第二端与所述第四三极管的发射极连接并接5V正电压，所述第四三极管的集电极与所述第二二极管的负极和所述高压变压器的第一输入端连接，所述第二二极管的正极与所述高压变压器的第二输入端连接并接地。
【文档编号】H05B33/08GK205622932SQ201620381902
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】任德新, 李志敏, 王涌
【申请人】四川省科本哈根能源科技有限公司