一种带倾倒监测功能的路灯控制器的制作方法

本实用新型涉及智慧城市应用领域，尤其涉及一种带倾倒监测功能的路灯控制器。

背景技术：

城市路灯照明作为一个终端数量庞大的运行系统，分散式的分布在城市的大街小巷，在传统非智能的路灯照明管理情况下，系统的维护工作变得非常繁杂，存在着不能及时发现灯具的异常或者损坏、维修定位难、只能在出现问题后才能处理等问题。采用智能控制方式后，能够很好处理和解决上述问题，处理高效：灯具的异常或者损坏，能够及时通过系统上报到管理平台，推送至维护人员移动终端；定位准确：问题灯具的定位可以在系统平台上及时方便的得到位置信息，维修人员可以很好的规划运营维护路线；问题预防：智能系统通过实时监测路灯灯具的运行状态参数，通过数据对比，预测灯具的光衰和异常情况，为管理维护提供预先判断依据。

基于上述背景下，现阶段城市智能路灯系统的重要性也被越来越多的城市管理者重视起来，同时作为市民生活中的重要数据源也越来越得到市民的关注，而且现实的市场应用也迫切的需要相关的成熟配套设备及方案。

路灯杆是城市接到中经常用到的照明设备。路灯杆经常设置在居民区，为居民在城市的夜晚带来光明，由于在户外容易遭到自然或人为的破坏，如大风、车辆碰撞等路灯杆容易造成倾斜，甚至倒塌，而如果没有被及时发现，路灯杆一旦倾斜到一定的程度，将造成断路、起火，从而造成大面积的停电，因此给人民生活带来了很大的危害；而如果一旦倒塌，将可能有砸伤行人、屋舍的危险。因此设计开发出一种能够实时监测灯杆状态的设备是十分有意义的，以便于提前预判灯杆的受力情况，进行必要的预防措施，避免灯杆倒塌导致的严重事故。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种带倾倒监测功能的路灯控制器，通过该路灯杆倾斜报警装置有效的解决了城市居民照明线路安全监测困难的问题，节省了大量的人力、物力，保证了人民的安全，通过此路灯控制器在出现路灯倾斜时，路灯控制器自动向平台报警，平台可以及时切断电源并及时通知相关人员进行应急处理。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种带倾倒监测功能的路灯控制器，包括倾斜检测模块，中央处理器cpu，直流电压电流监测模块和通信模块；所述倾斜检测模块倾斜度超过设置的阈值发出报警电压信号到所述直流电压电流监测模块，所述直流电压电流监测模块对报警电压信号进行计算和处理并输出电流信号到所述中央处理器cpu，所述中央处理器cpu将电流信号进行处理并将通信信号及定位信息发送到所述通信模块，所述通信模块将通信信号及定位信息发送至后端服务器。

进一步地，所述直流电压电流监测模块包括分压电阻，模数转换器adc和串流低阻值电阻，所述分压电阻对报警电压信号进行分压，所述模数转换器adc对分压后的电压信号进行计算处理并通过所述串联低阻值电阻采样得到电流信号。

进一步地，还包括继电器，用于安全保护，转换电路。

进一步地，还包括pwm控制器，用于应急和故障处理。

进一步地，还包括cpu保护模块和电池模块，用于保护所述中央处理器cpu并提供电源。

进一步地，还包括视频监控模块，环境检测模块和广播模块，用于对路灯附近环境进行监控以及广播。

进一步地，所述环境检测模块包括光度传感器，湿度传感器和温度传感器，用于感应光度，湿度和温度。

进一步地，还包括wifi设备，用于提供无线网络。

进一步地，还包括存储模块，用于对数据的存储。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供一种带倾倒监测功能的路灯控制器，通过倾斜检测模块将超过阈值的倾斜度信号及定位信息发送到cpu进行处理发送到后台，实现对路灯设备倾斜度的监控；通过该路灯杆倾斜报警装置有效的解决了城市居民照明线路安全监测困难的问题，节省了大量的人力、物力，保证了人民的安全。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种带倾倒监测功能的路灯控制器的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种带倾倒监测功能的路灯控制器的设备硬件结构布局图；

图3为本实用新型提供的直流电压电流监测模块电路原理图。

具体实施方式

随着led发光技术和制造工艺的发展，路灯的智能控制技术也随之形成了广阔的市场。特别是近年来随着各种通信技术、互联网和物联网的发展开始受到更多人的关注，并在新技术，新手段上投入资金和技术等资源进行相关研发工作。智能路灯控制技术在城市路灯照明工程上，能够很好的实现二次节能和智能维护等多重效果。特别是作为大型的城市路灯照明的应用更是具有下列非常明显的作用：

第一，节能环保。众所周知随着led照明的兴起，已经将照明的能耗降低约50％左右，但是作为公共照明的场合，相当大的一部分能源是浪费在照明管理上，特别是城市路灯照明，不能做到按需照明，由此浪费的电能占总能耗的50％；通过智能的路灯照明控制，能够简单快捷的实现路灯照明的智能管理，做到按需照明提供，由此以智能化的管理控制手段实现二次节能可以在使用led灯具节约50％的基础上再节约50％的能耗，其节能效果是显而易见的。

第二，管理维护方便。城市路灯照明作为一个终端数量庞大的运行系统，分散式的分布在城市的大街小巷，在传统非智能的路灯照明管理情况下，系统的维护工作变得非常繁杂，存在着不能及时发现灯具的异常或者损坏、维修定位难、只能在出现问题后才能处理等问题。采用智能控制方式后，能够很好处理和解决上述问题，处理高效：灯具的异常或者损坏，能够及时通过系统上报到管理平台，推送至维护人员移动终端；定位准确：问题灯具的定位可以在系统平台上及时方便的得到位置信息，维修人员可以很好的规划运营维护路线；问题预防：智能系统通过实时监测路灯灯具的运行状态参数，通过数据对比，预测灯具的光衰和异常情况，为管理维护提供预先判断依据。

第三，智慧城市数据源和采集末梢。在智慧城市的概念下，数据的采集和应用变得非常重要，路灯本身的工作和能耗参数可以是城市数据的一部分，更重要的是，作为城市内全覆盖，分布最广，密度均匀的路灯照明系统是扩展为智慧城市中，城市的路网、井盖、环境参数等诸多数据采集的重要末梢，现在的智慧灯杆就已具有部分功能。

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参阅图1，图2和图3，一种带倾倒监测功能的路灯控制器，包括倾斜检测模块，中央处理器cpu，直流电压电流监测模块和通信模块；倾斜检测模块倾斜度超过设置的阈值发出报警电压信号到直流电压电流监测模块，直流电压电流监测模块对报警电压信号进行计算和处理并输出电流信号到中央处理器cpu，中央处理器cpu将电流信号进行处理并将通信信号及定位信息发送到通信模块，通信模块将通信信号及定位信息发送至后端服务器。

基于nb-lot技术的带倾倒监测功能的路灯控制器，能够实现路灯的开关、调光控制、电流电压工作参数采集等功能，并预留了扩展接口、灯杆倾斜监测报警等功能，当路灯杆被外界碰撞，或大风吹斜时，设备判断电路灯杆的倾斜度是否超过一定的阈值，当超过一定的阈值，将发出报警信号，倾斜传感器输出电流信号与cpu进行通信，cpu通过监测电流大小判定灯杆的倾斜角度，以便系统能够对灯杆的倾斜情况作出判定。对倾斜检测模块的报警电压信号的监测通过电阻分压后采样获取，取样后的电压信号直接送处理器adc端口进行计算和处理；电流的采样通过串联低阻值电阻，然后对电阻两端的电压监测获得电流对应参数，最终将电流信号发送到中央处理器cpu，然后通过通信模块将信号发送到向后端服务器报警，后端服务器可以及时切断电源并及时通知相关人员进行应急处理。有效地解决了城市居民照明线路安全监测困难的问题，实现城市路灯照明控制的智能化，可视化，提升整个路灯运营管理和维护的效率，降低能源消耗，节省了大量的人力、物理，保证了人民的安全。

带倾倒监测功能的路灯控制器，高灵敏度、高分辨率、可实现；低功耗、响应时间快，可实现在0.1s内快速反应；卓越的线性输出，误差控制在0.2％内；优异的稳定性，可靠性高；可做倾斜角度的精确判定，误差2度内。

优选地，中央处理器cpu采用stm32f207，低功耗，集成度高。

通信模块通常情况下会安装在led路灯的灯罩内，这样可以利用灯盏空间和灯盏的三防功能，降低工程施工成本；也可以根据实际需要与路灯分离安装或安装在灯杆底座上，但是会增加工程施工成本，影响美观。

进一步地，直流电压电流监测模块包括分压电阻，模数转换器adc和串流低阻值电阻，分压电阻对报警电压信号进行分压，模数转换器adc对分压后的电压信号进行计算处理并通过串联低阻值电阻采样得到电流信号。

进一步地，还包括继电器，用于安全保护，转换电路。互动输入回路和输出回路，自动调节转换电路，安全保护。

优选地，继电器采用hrs4芯片。

进一步地，还包括pwm控制器，用于应急和故障处理。这样就能避免因为系统的故障导致路灯不亮的情况发生，同时管理端能够根据情况对旁路功能开启的控制器实现监测和报警，如果单灯控制整体失效，系统会监测到控制器不在线产生告警；如果还可以进行通信，在亮度变化的情况下会监测到控制器的电流监测值与调光预设值之间有偏差，从而产生电流异常告警。在系统正常工作中，能够确保继电器处于闭合状态，实现pwm信号的正常输出，在异常情况或者掉电的情况下，继电器能够断开，让pwm输出处于开路。

优选地，pwm控制器采用hrb1s5v芯片。

进一步地，还包括cpu保护模块和电池模块，用于保护所述中央处理器cpu并提供电源。

进一步地，还包括视频监控模块，环境检测模块和广播模块，用于对路灯附近环境进行监控以及广播。

进一步地，所述环境检测模块包括光度传感器，湿度传感器和温度传感器，用于感应光度，湿度和温度。对路灯设备周围环境进行监控，掌握环境信息。

进一步地，还包括wifi设备，用于提供无线网络。

进一步地，还包括存储模块，用于对数据的存储。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。