LED路灯远程无线监控系统的制作方法

本实用新型涉及路灯照明管理技术领域，尤其涉及一种led路灯远程无线智能监控装置。

背景技术：

随着城市交通的发展，城市道路照明监控管理系统的建设质量既关系到广大市民的工作生活，又关系到整座城市的形象品位。对于城市道路照明系统的管理模式，国外许多国家大多采用计算机集中控制方式；国内许多城市也逐步采用路灯远程监控系统，市政管理人员通过远程操作就可执行路灯开关状态控制和路灯工作状态检测等工作。在路灯控制技术方面，即便是已使用路灯智能监控系统的城市，大多仍采用传统光控或时控等开关灯方式，亮灯方式的实用性和创新性较差。传统城市道路照明管理模式主要存在以下不足：1)监控管理功能相对简单，智能化程度较低；2)道路照明设施运行维护效率低、成本高；3)道路照明能耗较大。

智慧照明是智慧城市建设的一项重要内容。近年来，随着城市物联网建设的加快推进，智慧照明产业也随之迅速发展。以绿色环保、低碳节能为核心的城市智慧照明凭借自动化、智能化和网络化等方面优势，正逐步取代传统照明管理模式。利用物联网技术、云计算技术及现代测控技术，可有效解决当前城市道路照明管理和维护中出现的问题，有利于改善道路照明质量、降低道路照明能耗并提高管理效率和水平。因此，亟需一种led路灯远程无线监控系统。

技术实现要素：

基于上述问题，本实用新型的目的是提供一种led路灯远程无线监控系统，路灯云端服务器通过4g无线通信模块将数据发送给路灯集中控制器，路灯集中控制器再通过第一lora无线通信模块将数据发送给智慧路灯，实现三者间的无线通信；本实用新型能实现道路信息检测、led路灯远程无线监控和led路灯单灯控制功能；能明显改善道路照明质量，降低道路照明能耗并提高管理效率和水平。

本实用新型采用的技术方案如下，led路灯远程无线监控系统包括路灯云端服务器、路灯集中控制器和智慧路灯；

其中，路灯集中控制器包括第一电源模块、中央控制器、时钟模块、信息存储模块、4g无线通信模块和第一lora无线通信模块；第一电源模块连接中央控制器；中央控制器分别连接4g无线通信模块、第一lora无线通信模块、时钟模块和信息存储模块；

智慧路灯包括第二电源模块、信息处理模块、第二lora无线通信模块、照度检测模块、车辆检测模块、电参数检测模块、调光控制模块和led路灯；第二电源模块连接信息处理模块；照度检测模块、车辆检测模块、电参数检测模块、调光控制模块并联方式连接信息处理模块和led路灯；

路灯云端服务器通过4g无线通信模块将数据发送给路灯集中控制器，路灯集中控制器再通过第一lora无线通信模块将数据发送给智慧路灯，实现三者间的无线通信；

智慧路灯通过第二lora无线通信模块和信息处理模块随时接收源自路灯云端服务器所发送的数据，解析后执行相关指令，采集led路灯的电参数数据或完成led路灯的远程开关与调光控制，同时将led路灯的工作状态数据及时上传至路灯云端服务器。

照度检测模块包括照度传感器和照度电路；照度传感器为光敏电阻r8。

车辆检测模块包括运动传感器和车辆实时信息检测电路；运动传感器采用多普勒传感器模块hb100。

信息处理模块采用v9811芯片。

中央控制器采用stm32f103c8t6芯片。

第一lora无线通信模块采用zm470sx模组；zm470sx模组中的硬件电路包括sxl278lora通信收发器芯片、外围电路和无线射频收发电路。

第一lora无线通信模块和第二lora无线通信模块结构相同。

本实用新型通过智慧路灯中的照度检测模块、车辆检测模块和电参数检测模块实时采集路灯周围的环境照度数据、车辆信息数据和路灯电参数数据，智慧路灯中的信息处理模块一方面对照度检测模块和车辆检测模块所采集到的实际道路信息进行分析处理，通过调光控制模块完成led路灯的调光控制，另一方面根据电参数检测模块采集到的电参数(电流、电压、功率因素)，对led路灯进行全面的数据分析、状态监控和故障判断。智慧路灯中的信息处理模块通过第二lora无线通信模块将所对应的led路灯运行数据无线传输至路灯集中控制器；第二电源模块提供5v和3.3v两种直流电源。

路灯集中控制器通过信息存储模块存储由第一lora无线通信模块收集到的城市道路各个led路灯的运行数据，通过4g无线通信模块将所有led路灯的运行数据上传至路灯云端服务器。路灯集中控制器中的中央控制器采用stm32f103c8t6芯片，其特征为采用基于armcortex-m内核stm32系列的32位的微控制器、支持最高工作频率为72mhz、程序存储器容量为64kb(64k×8)、ram容量为20k×8，使用内部振荡器。时钟模块由rx8025t高精度时钟芯片及其外围电路组成，通过4g通信网络校时，为路灯集中控制器执行各种定时的路灯节能控制提供较为准确的时间信息。第一电源模块为路灯集中控制器提供可靠稳定的直流电源。

lora无线通信模块采用zm470sx模组，硬件电路包括sxl278lora通信收发器芯片、外围电路和无线射频收发电路。芯片内置lora调制解调器，可进行远距离扩频通信，实现智慧路灯与路灯集中控制器之间的lora组网与远程通信。

附图说明

图1是本实用新型led路灯远程无线监控制系统的框图；

图2是本实用新型led路灯远程无线监控制系统中调光控制模块的电路图；

图3是本实用新型led路灯远程无线监控制系统中电源模块电路图；

图4是本实用新型led路灯远程无线监控制系统中lora无线通信模块的电路图；

图5是本实用新型led路灯远程无线监控制系统中中央控制器的电路图；

图6是本实用新型led路灯远程无线监控制系统中照度检测模块的电路图；

图7是本实用新型led路灯远程无线监控制系统中车辆检测模块的电路图。

具体实施方式

以下详细描述本发明的技术方案。本实用新型实施例仅供说明具体结构，该结构的规模不受实施例的限制。

如图1至图7所示，led路灯远程无线监控系统，包括路灯云端服务器1、路灯集中控制器2、智慧路灯3；路灯云端服务器1通过4g无线通信模块25将数据发送给路灯集中控制器2，路灯集中控制器2再通过第一lora无线通信模块26将数据发送给智慧路灯3，实现三者间的无线通信；

智慧路灯3通过第二lora无线通信模块38和信息处理模块37随时接收源自路灯云端服务器1所发送的数据，解析后执行相关指令，采集led路灯36的电参数数据或完成led路灯36的远程开关与调光控制，同时将led路灯36的工作状态数据及时上传至路灯云端服务器1。

路灯集中控制器2包括第一电源模块21、中央控制器22、时钟模块23、信息存储模块24、4g无线通信模块25和第一lora无线通信模块26；第一电源模块21连接所述的中央控制器22；中央控制器22分别连接4g无线通信模块25、第一lora无线通信模块26、时钟模块23和信息存储模块24；路灯集中控制器2通过第一lora无线通信模块26和信息存储模块24收集并存储城市道路各个led路灯36的运行数据，通过4g无线通信模块25将所有led路灯36的运行数据上传至路灯云端服务器1。中央控制器22采用stm32f103c8t6芯片，其特征为采用基于armcortex-m内核stm32系列的32位的微控制器、支持最高工作频率为72mhz、程序存储器容量为64kb(64k×8)、ram容量为20k×8，使用内部振荡器。时钟模块23由rx8025t高精度时钟芯片及其外围电路组成，通过4g通信网络校时，为路灯集中控制器2执行各种定时的路灯节能控制提供较为准确的时间信息。第一电源模块21为路灯集中控制器提供可靠稳定的直流电源。

第一lora无线通信模块26采用zm470sx模组，硬件电路包括sxl278lora通信收发器芯片、外围电路和无线射频收发电路。芯片内置lora调制解调器，可进行远距离扩频通信，实现智慧路灯3与路灯集中控制器2之间的lora组网与远程通信。第一lora无线通信模块26和第二lora无线通信模块38结构相同。

智慧路灯3包括第二电源模块31、信息处理模块37、第二lora无线通信模块38、照度检测模块32、车辆检测模块33、电参数检测模块34、调光控制模块35和led路灯36；第二电源模块31连接信息处理模块37；照度检测模块32、车辆检测模块33、电参数检测模块34、调光控制模块35并联方式连接信息处理模块37和led路灯36；第二电源模块31和第一电源模块21为相同的电源模块。

照度检测模块32包括照度传感器和照度检测电路。照度传感器为光敏电阻r8。工作原理为：照度传感器检测路面的照度实时信息，经过照度检测电路变换后得到反映照度信息的输出电压v1，传递给信息处理模块37处理。

车辆检测模块33由运动传感器和车辆实时信息检测电路组成。运动传感器采用多普勒传感器模块hb100。工作原理为：采用运动传感器(多普勒传感器模块hb100)检测路面的车辆实时信息，得到初始电压信号v0，经过车辆检测电路变换后得到反映车辆信息的输出电压v2，传递给信息处理模块37处理。

电参数检测模块34采集对应led路灯的工作电流、电压和功率因数等电参数。

信息处理模块37采用v9811芯片。v9811芯片为电能计量专用芯片，集成有模拟电参数数据采集前端和电能量计量等功能模块，结合电参数检测模块可实时完成led路灯电参数数据的采集、分析与处理，实现led路灯的状态监控和故障判断。

路灯云端服务器1接收所有led路灯36的运行数据并进行分析，实时显示led路灯36的工作状态，并进行led路灯36的故障报警与定位；另外，路灯云端服务器1向各智慧路灯3发送控制指令，实现led路灯36的远程单灯控制。通过部署led路灯智能控制系统平台软件，实现城市道路照明的远程数据备份、集中监控和节能控制。