专利名称：无线传感网络智能路灯系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测系统，尤其涉及一种利用无线传感技术的路灯系统，用 于电缆的防盗。
背景技术：
智能路灯系统的应用在逐渐增多，智能路灯系统具备路灯节点控制和数据采集通 信的能力，从而可以获取每个路灯信息、线上电压电流信息、环境信息等，其中监控电缆状 况，判断电缆是否被盗属于智能路灯系统的一项主要功能。路灯节点控制与通信能力的相 对传统方法是电力载波通信，相对该技术，无线传感网技术具有传送速度较快、网络空间跨 度大、网络层成熟可靠等优点，但是在实现电缆防盗功能的方面存在不足，这是因为路灯电 缆在白天是未供电，单纯依靠路灯控制节点无法判断电缆是否被盗。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种无线传感网络智能路灯系统，当电缆上未供电 时，仍能实现路灯电缆的防盗。一种无线传感网络智能路灯系统，包括管理终端、现场集中控制器、路灯节点控制 器和电缆。管理终端通过GPRS或3G协议与现场集中控制器通讯连接，现场集中控制器和 路灯节点控制器均连接于电缆上，现场集中控制器和路灯节点控制器通讯连接，路灯节点 控制器周期性采集电缆上的电压和电流信息并传给现场集中控制器。现场集中控制器包括1个或2个脉冲时域发送检测模块，脉冲时域发送检测模块 包括断电非易失存储芯片，芯片内储存有电缆长度、电缆标定测试时所确定的脉冲幅度和 宽度等信息。电缆在通电时，路灯节点控制器周期性采集电缆上的电压或电流信息。电缆断电 时，脉冲时域发送检测模块发送脉冲信号，当电缆上出现阻抗不匹配时，将形成反射波到初 始发射点，通过计算发射与接收反射波的时间差，得出电缆的长度与储存的数值不匹配时， 现场集中控制器将此信息上传给管理终端，从而实现电缆防盗功能。管理终端储存有电子地图和路灯节点的GPS信息，可以做到被盗点的准确定位。当路灯系统中呈现高频负载时，本发明无线传感网络智能路灯系统，还包括电子 可控双刀开关和非接触式传感器。非接触式电压传感器和电子可控双刀开关分别连接于路 灯节点控制器，路灯节点控制器通过电子可控双刀开关与电缆相连接。路灯节点控制器通 过无线网络将电子可控双刀开关的状态信息传给现场集中控制器。路灯节点控制器通过非接触式传感器检测电缆上电压或电流。当电缆供电时，路 灯节点控制器控制电子可控双刀开关闭合，从而给路灯供电；当电缆上断电时，路灯节点控 制器控制电子可控双刀开关断开，以减少高频阻抗，现场集中控制器脉冲时域发送检测模 块发送脉冲信号，当电缆上出现阻抗不匹配时，将形成反射波到初始发射点，通过计算发射 与接收的时间差，得出电缆的长度与储存的数值不匹配时，现场集中控制器将此信息上传给管理终端，从而实现电缆防盗功能。本实用新型技术方案实现的有益效果本实用新型公开的一种无线传感网络智能路灯系统，在现场集中控制器中使用脉 冲时域发送检测模块，对断电时的电缆进行时时检测，通过计算发射与接收的时间差，判断 电缆的长度与储存的数值是否匹配，并将不匹配的信息上传给管理终端，管理终端储存的 电子地图和路灯节点的GPS信息，可以做到被盗点的准确定位。从而实现电缆防盗功能。本 实用新型的技术方案能对路灯电缆在供电和断电时实施全面检测，实现路灯电缆的全天候 防盗。
图1为本实用新型无线传感网络智能路灯系统原理结构示意图；图2为本实用新型无线传感网络智能路灯系统一实施例结构示意图；图3为本实用新型无线传感网络智能路灯系统一实施例结构示意图；图4为本实用新型无线传感网络智能路灯系统一实施例结构示意图；图5为本实用新型无线传感网络智能路灯系统一实施例结构示意图；图6为本实用新型无线传感网络智能路灯系统一实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型的技术方案。如图1所示，本实用新型无线传感网络智能路灯系统，包括管理终端1、现场集中 控制器2、路灯节点控制器3和电缆4。管理终端1通过GPRS或3G协议与现场集中控制器 2通讯连接，现场集中控制器2和路灯节点控制器3均连接于电缆4上，现场集中控制器2 和路灯节点控制器3通讯连接，本实施例中采用Zigbee协议实现现场集中控制器2和路灯 节点控制器3之间的无线通讯。路灯节点控制器3周期性采集电缆4上的电压和电流信息 并传给现场集中控制器2。当整个系统无高频负载时，如图2所示，本实用新型无线传感网络智能路灯系统 应用于路灯防盗的实施例。无线传感网络智能路灯系统，包括管理终端1、现场集中控制器2、路灯节点控制 器3和电缆4。管理终端1通过GPRS或3G协议与现场集中控制器2通讯连接，现场集中控 制器2和路灯节点控制器3均连接于电缆4上。本实施例中，现场集中控制器2和路灯节 点控制器3采用Zigbee协议通讯连接。路灯节点控制器3周期性采集电缆4上的电压和 电流信息并传给现场集中控制器2。现场集中控制器2包括2个脉冲时域发送检测模块21，脉冲时域发送检测模块21 包括断电非易失存储芯片，本实施例中采用的芯片为24LC32(购自香港菲尔英电子有限公 司)，芯片内储存有电缆长度、电缆标定测试时所确定的脉冲幅度和宽度等信息。电缆在通电时，路灯节点控制器3周期性采集电缆4上的电压或电流信息，防止电 缆被盗。电缆断电时，脉冲时域发送检测模块21发送脉冲信号，当电缆4上出现阻抗不匹 配时，将形成反射波到初始发射点，通过计算发射与接收反射波的时间差，得出电缆4的长 度与储存的数值不匹配时，现场集中控制器将此信息上传给管理终端，从而实现电缆防盗功能。管理终端1储存有电子地图和路灯节点的GPS信息，可以做到被盗点的准确定位。如图3所示，当路灯节点控制器3的两个输入之间呈现高频阻抗时，现场集中控制 器2内采用一个脉冲时域发送检测模块21，使用脉冲时域点对点测量法测量两根电缆的总 长度，对比初始标定测量的长度，从而实现线缆断电状况下对电缆被盗的判断。当整个系统呈现高频负载时，如图4所示，本实用新型无线传感网络智能路灯系 统应用于路灯防盗的实施例。包括管理终端1、现场集中控制器2、路灯节点控制器3、电缆 4、电子可控双刀开关5和非接触式传感器6。管理终端1通过GPRS或3G协议与现场集中 控制器2通讯连接，现场集中控制器2和路灯节点控制器3均连接于电缆4上。电子可控 双刀开关5和非接触式电压传感器6分别连接于路灯节点控制器3，路灯节点控制器3通 过电子可控双刀开关5与电缆4相连接。本实施例中，现场集中控制器2和路灯节点控制 器3采用Zigbee协议通讯连接。路灯节点控制器3周期性采集电缆4上的电压和电流信 息并传给现场集中控制器2。电缆在通电时，路灯节点控制器3通过非接触式传感器6检测电缆4上电压或电 流，路灯节点控制器控制电子可控双刀开关闭合，从而给路灯供电。当电缆4上断电时，路 灯节点控制器3控制电子可控双刀开关5断开，以减少高频阻抗，现场集中控制器脉冲时域 发送检测模块21发送脉冲信号。现场集中控制器脉冲时域发送检测模块21发送脉冲信 号，当电缆4上出现阻抗不匹配时，将形成反射波到初始发射点，通过计算发射与接收的时 间差，得出电缆的长度与储存的数值不匹配时，现场集中控制器2将此信息上传给管理终 端1，从而实现电缆防盗功能。当整个系统中的负载为一纯电阻时，如图5所示，两根电缆4之间在远离现场集中 控制器一端接入一个纯电阻负载R。本实用新型无线传感网络智能路灯系统应用于路灯防 盗的实施例。包括管理终端1、现场集中控制器2、路灯节点控制器3、电缆4、电子可控双刀 开关5和非接触式传感器6。管理终端1通过GPRS或3G协议与现场集中控制器2通讯连 接，现场集中控制器2和路灯节点控制器3均连接于电缆4上。电子可控双刀开关5和非 接触式电压传感器6分别连接于路灯节点控制器3，路灯节点控制器3通过电子可控双刀开 关5与电缆4相连接。本实施例中，现场集中控制器2和路灯节点控制器3采用Zigbee协 议通讯连接。路灯节点控制器3周期性采集电缆4上的电压和电流信息并传给现场集中控 制器2。电缆在通电时，非接触式电压传感器6探测到电缆4上出现电流时，路灯节点控制 器3控制电子可控双刀开关5合并上电，电缆的被盗检测判断由路灯节点控制器3实现。当 电缆4断电，路灯节点控制器3也处于断开状态，线缆上不存在负载，此时，现场集中控制器 脉冲时域发送检测模块21往一条电缆上发送脉冲时域，同时检测另一条电缆上出现的信 号，通过点对点方法实现电缆长度测量，对比初始标定测量的长度，从而实现电缆断电状况 下对电缆被盗的判断。该情况也可以采用脉冲时域反射法来测量电缆的长度，如图6所示，在保证测量 周期内另一根电缆处于断开状态的条件下，集中控制器脉冲时域发送检测模块21往一条 电缆上发送脉冲时域，同时在同一端检测反射信号，测量出两条电缆的总长度，对比初始标 定测量的长度，从而实现电缆断电状况下对电缆被盗的判断。
权利要求一种无线传感网络智能路灯系统，其特征是包括管理终端、现场集中控制器、路灯节点控制器和电缆；其中，所述的现场集中控制器包括1个或2个脉冲时域发送检测模块，所述的脉冲时域发送检测模块包括断电非易失存储芯片，芯片内储存有电缆长度、电缆标定测试时所确定的脉冲幅度和宽度等信息；所述的管理终端通过GPRS或3G协议与所述的现场集中控制器通讯连接，所述的现场集中控制器和所述的路灯节点控制器均连接于所述的电缆上，所述的现场集中控制器和所述的路灯节点控制器通讯连接；所述电缆在通电时，所述路灯节点控制器周期性采集所述电缆上的电压或电流信息；所述电缆断电时，脉冲时域发送检测模块发送脉冲信号，通过计算发射与接收到反射波的时间差，得出电缆的长度与储存的数值不匹配时，现场集中控制器将此信息上传给管理终端。
2.根据权利要求1所述的无线传感网络智能路灯系统，其特征是所述的无线传感网络 智能路灯系统还包括电子可控双刀开关和非接触式传感器；所述的非接触式电压传感器和 所述的电子可控双刀开关分别连接于所述的路灯节点控制器，所述的路灯节点控制器通过 所述的电子可控双刀开关与所述的电缆相连接；所述的非接触式电压传感器探测到所述电缆上电流或电压后，所述的路灯节点控制器 控制所述的电子可控双刀开关闭合；当所述电缆断电时，所述路灯节点控制器控制所述电 子可控双刀开关断开，所述现场集中控制器脉冲时域发送检测模块发送脉冲信号，当所述 电缆上出现阻抗不匹配时，将形成反射波到初始发射点，通过计算发射与接收的时间差，得 出电缆的长度与储存的数值不匹配时，现场集中控制器将此信息上传给管理终端。
3.根据权利要求1所述的无线传感网络智能路灯系统，其特征是所述管理终端储存有 电子地图和路灯节点的GPS信息。
专利摘要一种无线传感网络智能路灯系统，包括管理终端、现场集中控制器、路灯节点控制器和电缆。管理终端通过GPRS或3G协议与现场集中控制器通讯连接，现场集中控制器和路灯节点控制器均连接于电缆上，现场集中控制器和路灯节点控制器通讯连接，路灯控制节点周期性采集电缆上的电压和电流信息并传给现场集中控制器。通过计算脉冲发射与接收的时间差，判断电缆的长度与现场集中控制器中储存的数值是否匹配，并将不匹配的信息上传给管理终端，管理终端储存的电子地图和路灯节点的GPS信息，可以做到被盗点的准确定位。从而实现电缆防盗功能。本实用新型的技术方案能对路灯电缆在供电和断电时实施全面检测，实现路灯电缆的全天候防盗。
文档编号H05B37/02GK201690648SQ20102018008
公开日2010年12月29日 申请日期2010年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者吴玮, 常城, 文平, 李明锁, 李鸷, 胡建晓 申请人:天通浙江精电科技有限公司