一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置，包括支路控制器、終端控制器和無線自組網，支路控制器包括光照采集模塊、限流模塊和發(fā)射模塊，終端控制器包括雷達移動檢測模塊、故障檢測模塊和路燈控制模塊，支路控制器和終端控制器均通過無線發(fā)射模塊和無線自組網與中央處理器連接。本實用新型一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置通過支路控制器和終端控制器及連接二者之間的無線自組網，其中支路控制器完成時間、光照信息的測量，終端控制器完成故障診斷和移動物體的檢測，與傳統(tǒng)的路燈控制模式相結合，根據不同路段及時間，對協(xié)調器設置不同的檢測與控制方式，能及時對路燈進行相應的控制并發(fā)現(xiàn)路燈損壞情況和它的具體位置。
【專利說明】
一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種市政控制系統(tǒng)，尤其涉及一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置。
【背景技術】
[0002]隨著中國城市和經濟的迅速發(fā)展，城市路燈照明已經成為展示城市魅力的名片和窗口，但是照明在帶來絢麗和方便的同時，也遇到了諸多問題。據調查，我國小型城市在夜晚9點后，大中城市在午夜12點后，道路上行人非常稀少，凌晨2點以后，道路上也罕見行人、車輛。這時如果保持“恒照度”會造成資源的大量浪費；另外后半夜是用電的低谷期，電力系統(tǒng)的電壓升高，路燈反而會更亮，由于高負荷運行即耗能又減少燈具使用壽命。而我國現(xiàn)行70%的道路照明使用的高壓鈉燈，此類電網電壓的波動致使燈泡的實際使用壽命不超過I年，帶來了高額的維修費和材料費，并且系統(tǒng)難以及時反饋路燈運行的故障信息，無法進行遠程控制和處理，只能采取人工巡查方式。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置。
[0004]本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的:
[0005]—種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置，包括支路控制器、終端控制器和無線自組網，所述支路控制器包括光照采集模塊、限流模塊和發(fā)射模塊，所述終端控制器包括雷達移動檢測模塊、故障檢測模塊和路燈控制模塊，所述支路控制器和所述終端控制器均通過無線發(fā)射模塊和所述無線自組網與中央處理器連接。
[0006]進一步，還包括中心譯碼信號轉換柜和遠程控制終端，所述中心譯碼信號轉換柜與所述中央處理器連接，所述中心譯碼信號轉換柜通過無線自組網與所述遠程控制終端連接。
[0007]具體地，所述終端控制器安裝在路燈上，所述無線自組網包括協(xié)調器和多個路由控制器，所述協(xié)調器和多個所述路由器組成樹狀網絡拓撲結構。
[0008]具體地，所述雷達移動檢測模塊包括多普勒雷達探測器、第一電阻、第四電阻、第一電容、第二電容、第二三極管和第一單片機，所述第一電阻的第一端為LD端且與所述無線自組網連接，所述第一電阻的第二端分別與所述第四電阻的第一端和所述第二三極管的基極連接，所述第四電阻的第二端與所述第二三極管的發(fā)射極連接且接5V正電壓，所述第二三極管的集電極與所述第二電容的第一端、所述第一電容的第一端、所述第一單片機的VCC端和所述多普勒雷達探測器的VCC端，所述第一電容的第二端與所述第二電容的第二端和所述第一單片機的GND端連接，所述第一單片機的P3.3端與所述多普勒雷達探測器的OUT端連接。
[0009]具體地，所述故障檢測模塊包括第五電容、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第十二電阻、第十一電阻、第三三極管、變阻器、比較器、光敏傳感器和第二單片機，所述光敏傳感器的第一端分別與所述變阻器的滑動端、所述變阻器的第一端和所述比較器的負極輸入端連接，所述變阻器的第二端分別與所述第六電阻的第一端、所述變阻器的正極電壓端和所述第八電阻的第一端連接并接5V正電壓，所述第六電阻的第二端分別與所述比較器的正極輸入端和所述第七電阻的第一端連接，所述第七電阻的第二端分別與所述光敏傳感器的第二端和所述比較器的負極電壓端連接，所述比較器的輸出端分別與所述第八電阻的第二端和所述第二單片機的P3.0端連接，所述第二單片機的GND端分別與所述第五電容的第一端和所述第六電容的第一端連接并接地，所述第五電容的第二端分別與所述第六電容的第二端和第三三極管的集電極連接，所述第三三極管的發(fā)射極與所述第十二電阻的第一端連接并接5V電壓，所述第十二電阻的第二端分別與所述第十一電阻的第一端和第三三極管的基極連接，所述第十一電阻的第二端和所述第二單片機的P3.3端均與所述無線自組網連接。
[0010]具體地，所述路燈控制模塊包括與門芯片、光耦、第二電阻、第三電阻、第十三電阻、第十四電阻、第一三極管、第四三極管、第一二極管、第二二極管、高壓變壓器和低壓變壓器，所述與門芯片的輸入端與所述無線自組網連接，所述與門芯片的輸出端通過所述光耦與所述第三電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端分別與所述第二電阻的第一端和所述第一三極管的基極連接，所述第二電阻的第二端與所述第一三極管的發(fā)射極連接并接5V電壓，所述第一三極管的集電極與所述第一二極管的負極和所述低壓變壓器的第一輸入端連接，所述第一二極管的負極與所述低壓變壓器的第二輸入端連接并接地，所述低壓變壓器的第一輸出端接低電壓，所述低壓變壓器的第二輸出端和所述高壓變壓器的第一輸入端均與所述路燈連接，所述高壓變壓器的第二輸入端接高電壓，所述第十四電阻的第一端與所述無線自組網連接，所述第十四電阻的第二端分別與所述第十三電阻的第一端和所述第四三極管的基極連接，所述第十三電阻的第二端與所述第四三極管的發(fā)射極連接并接5V正電壓，所述第四三極管的集電極與所述第二二極管的負極和所述高壓變壓器的第一輸入端連接，所述第二二極管的正極與所述高壓變壓器的第二輸入端連接并接地。
[0011 ]本實用新型的有益效果在于:
[0012]本實用新型一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置通過支路控制器和終端控制器及連接二者之間的無線自組網，其中支路控制器完成時間、光照信息的測量，終端控制器完成故障診斷和移動物體的檢測，與傳統(tǒng)的路燈控制模式相結合，根據不同路段及時間，對協(xié)調器設置不同的檢測與控制方式，能及時對路燈進行相應的控制并發(fā)現(xiàn)路燈損壞情況和它的具體位置，方便維修管理，實現(xiàn)按需節(jié)能、智能化管理，達到城市照明系統(tǒng)節(jié)能減排的目標。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型所述一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置的結構框圖；
[0014]圖2是本實用新型所述雷達移動檢測模塊的電路圖；
[0015]圖3是本實用新型所述故障檢測模塊的電路圖；
[0016]圖4是本實用新型所述路燈控制模塊的電路圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0018]如圖1所示，本實用新型一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置，包括支路控制器、終端控制器、無線自組網、中心譯碼信號轉換柜和遠程控制終端，支路控制器包括光照采集模塊、限流模塊和發(fā)射模塊，終端控制器包括雷達移動檢測模塊、故障檢測模塊和路燈控制模塊，支路控制器和終端控制器均通過無線發(fā)射模塊和無線自組網與中央處理器連接，中心譯碼信號轉換柜通過無線自組網與遠程控制終端連接，終端控制器安裝在路燈上，無線自組網包括協(xié)調器和多個路由控制器，協(xié)調器和多個路由器組成樹狀網絡拓撲結構。
[0019]支路控制器完成時間、光照信息的測量，終端控制器完成故障診斷和移動物體的檢測，利用無線自組網實現(xiàn)支路控制器和終端控制器之間的通信。
[0020]無線自組網的網絡拓撲機構可以隨意變動，這一特點對實現(xiàn)路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)的智能化、高可靠性、低成本起到很好的作用，其網絡拓撲結構可分為:網狀結構、星型結構和樹狀結構，考慮到樹狀結構能夠提高通信網絡的可靠性，因此本設計中無線系統(tǒng)的網絡拓撲采用樹狀結構，使用路由功能傳輸。
[0021]如圖2所示，雷達移動檢測模塊包括多普勒雷達探測器、第一電阻R1、第四電阻R4、第一電容Cl、第二電容C2、第二三極管Q2和第一單片機，第一電阻Rl的第一端為LD端且與無線自組網連接，第一電阻Rl的第二端分別與第四電阻R4的第一端和第二三極管Q2的基極連接，第四電阻R4的第二端與第二三極管Q2的發(fā)射極連接且接5V正電壓，第二三極管Q2的集電極與第二電容C2的第一端、第一電容Cl的第一端、第一單片機的VCC端和多普勒雷達探測器的VCC端，第一電容Cl的第二端與第二電容C2的第二端和第一單片機的GND端連接，第一單片機的P3.3端與多普勒雷達探測器的OUT端連接。
[0022]微波雷達傳感器受氣流、溫度、塵埃的影響較小，因此設計中選用標準的1GHz微波多普勒雷達探測器HlO進行移動物體檢測。在人與車稀少的區(qū)段開啟移動物體檢測模塊，當有移動物體在路燈所檢測的范圍內活動時開啟路燈全檔；當移動物體離開后保持路燈處于低亮狀態(tài)一段時間，STC15F104單片機提供延時，并由P3.1 口輸出控制信號。
[0023]如圖3所示，故障檢測模塊包括第五電容C5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第十二電阻R12、第^^一電阻Rll、第三三極管Q3、變阻器RV3、比較器、光敏傳感器LDR和第二單片機，光敏傳感器LDR的第一端分別與變阻器RV3的滑動端、變阻器RV3的第一端和比較器的負極輸入端連接，變阻器RV3的第二端分別與第六電阻R6的第一端、變阻器RV3的正極電壓端和第八電阻R8的第一端連接并接5V正電壓，第六電阻R6的第二端分別與比較器的正極輸入端和第七電阻R7的第一端連接，第七電阻R7的第二端分別與光敏傳感器LDR的第二端和比較器的負極電壓端連接，比較器的輸出端分別與第八電阻R8的第二端和第二單片機的P3.0端連接，第二單片機的GND端分別與第五電容的第一端和第六電容的第一端連接并接地，第五電容的第二端分別與第六電容的第二端和第三三極管Q3的集電極連接，第三三極管Q3的發(fā)射極與第十二電阻R12的第一端連接并接5V電壓，第十二電阻R12的第二端分別與第i^一電阻Rll的第一端和第三三極管Q3的基極連接，第^^一電阻Rll的第二端和第二單片機的P3.3端均與無線自組網連接。
[0024]夜晚開啟路燈的同時開啟故障檢測模塊，路燈正常工作時光線強，比較器輸出低電平;路燈故障時，光線較暗，比較器輸出高電平。
[0025]由于比較器輸出的只是高低電平，出現(xiàn)故障變?yōu)楦唠娖剑藭r如若直接連接到ZigBee模塊上它會不斷的發(fā)送故障信息，造成系統(tǒng)資源的浪費。設計中用STC15F104單片機不斷的檢測比較器的輸出端，出現(xiàn)故障時由P3.3端向ZigBee模塊(即無線自組網)輸出一個負脈沖，單片機的工作電源由ZigBee模塊的LED端控制，保證系統(tǒng)在高亮時段實時檢測故障從而節(jié)約了系統(tǒng)資源。
[0026]如圖4所示，路燈控制模塊包括與門芯片、光耦、第二電阻R2、第三電阻R3、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第一三極管Q1、第四三極管Q4、第一二極管D1、第二二極管D2、高壓變壓器和低壓變壓器，與門芯片的輸入端與無線自組網連接，與門芯片的輸出端通過光耦與第三電阻的第一端連接，第三電阻的第二端分別與第二電阻R2的第一端和第一三極管Ql的基極連接，第二電阻R2的第二端與第一三極管Ql的發(fā)射極連接并接5V電壓，第一三極管Ql的集電極與第一二極管Dl的負極和低壓變壓器的第一輸入端連接，第一二極管Dl的負極與低壓變壓器的第二輸入端連接并接地，低壓變壓器的第一輸出端接低電壓，低壓變壓器的第二輸出端和高壓變壓器的第一輸入端均與路燈連接，高壓變壓器的第二輸入端接高電壓，第十四電阻R14的第一端與無線自組網連接，第十四電阻R14的第二端分別與第十三電阻R13的第一端和第四三極管Q4的基極連接，第十三電阻R13的第二端與第四三極管Q4的發(fā)射極連接并接5V正電壓，第四三極管Q4的集電極與第二二極管D2的負極和高壓變壓器的第一輸入端連接，第二二極管D2的正極與高壓變壓器的第二輸入端連接并接地。
[0027]當定時時間到時開啟路燈，開啟模式為全亮;進入雷達檢測模式后，有移動物體出現(xiàn)在檢測范圍內，開啟全亮模式;兩種控制用與門連接，有一個輸出為低電平就開啟路燈。沒有移動物體在雷達檢測范圍之內時路燈處于半亮模式，接入的電壓為全亮模式的一半用。為了使其控制端間互不影響，在各控制末端加入光電耦合器進行隔離。
[0028]本實用新型的技術方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據本實用新型的技術方案做出的技術變形，均落入本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置，其特征在于:包括支路控制器、終端控制器和無線自組網，所述支路控制器包括光照采集模塊、限流模塊和發(fā)射模塊，所述終端控制器包括雷達移動檢測模塊、故障檢測模塊和路燈控制模塊，所述支路控制器和所述終端控制器均通過無線發(fā)射模塊和所述無線自組網與中央處理器連接。2.根據權利要求1所述的一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置，其特征在于:還包括中心譯碼信號轉換柜和遠程控制終端，所述中心譯碼信號轉換柜與所述中央處理器連接，所述中心譯碼信號轉換柜通過無線自組網與所述遠程控制終端連接。3.根據權利要求1所述的一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述終端控制器安裝在路燈上，所述無線自組網包括協(xié)調器和多個路由控制器，所述協(xié)調器和多個所述路由器組成樹狀網絡拓撲結構。4.根據權利要求1所述的一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述雷達移動檢測模塊包括多普勒雷達探測器、第一電阻、第四電阻、第一電容、第二電容、第二三極管和第一單片機，所述第一電阻的第一端為LD端且與所述無線自組網連接，所述第一電阻的第二端分別與所述第四電阻的第一端和所述第二三極管的基極連接，所述第四電阻的第二端與所述第二三極管的發(fā)射極連接且接5V正電壓，所述第二三極管的集電極與所述第二電容的第一端、所述第一電容的第一端、所述第一單片機的VCC端和所述多普勒雷達探測器的VCC端，所述第一電容的第二端與所述第二電容的第二端和所述第一單片機的GND端連接，所述第一單片機的P3.3端與所述多普勒雷達探測器的OUT端連接。5.根據權利要求1所述的一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述故障檢測模塊包括第五電容、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第十二電阻、第十一電阻、第三三極管、變阻器、比較器、光敏傳感器和第二單片機，所述光敏傳感器的第一端分別與所述變阻器的滑動端、所述變阻器的第一端和所述比較器的負極輸入端連接，所述變阻器的第二端分別與所述第六電阻的第一端、所述變阻器的正極電壓端和所述第八電阻的第一端連接并接5V正電壓，所述第六電阻的第二端分別與所述比較器的正極輸入端和所述第七電阻的第一端連接，所述第七電阻的第二端分別與所述光敏傳感器的第二端和所述比較器的負極電壓端連接，所述比較器的輸出端分別與所述第八電阻的第二端和所述第二單片機的P3.0端連接，所述第二單片機的GND端分別與所述第五電容的第一端和所述第六電容的第一端連接并接地，所述第五電容的第二端分別與所述第六電容的第二端和第三三極管的集電極連接，所述第三三極管的發(fā)射極與所述第十二電阻的第一端連接并接5V電壓，所述第十二電阻的第二端分別與所述第十一電阻的第一端和第三三極管的基極連接，所述第十一電阻的第二端和所述第二單片機的P3.3端均與所述無線自組網連接。6.根據權利要求1所述的一種智能雷達感應路燈節(jié)電系統(tǒng)裝置，其特征在于:所述路燈控制模塊包括與門芯片、光耦、第二電阻、第三電阻、第十三電阻、第十四電阻、第一三極管、第四三極管、第一二極管、第二二極管、高壓變壓器和低壓變壓器，所述與門芯片的輸入端與所述無線自組網連接，所述與門芯片的輸出端通過所述光耦與所述第三電阻的第一端連接，所述第三電阻的第二端分別與所述第二電阻的第一端和所述第一三極管的基極連接，所述第二電阻的第二端與所述第一三極管的發(fā)射極連接并接5V電壓，所述第一三極管的集電極與所述第一二極管的負極和所述低壓變壓器的第一輸入端連接，所述第一二極管的負極與所述低壓變壓器的第二輸入端連接并接地，所述低壓變壓器的第一輸出端接低電壓，所述低壓變壓器的第二輸出端和所述高壓變壓器的第一輸入端均與所述路燈連接，所述高壓變壓器的第二輸入端接高電壓，所述第十四電阻的第一端與所述無線自組網連接，所述第十四電阻的第二端分別與所述第十三電阻的第一端和所述第四三極管的基極連接，所述第十三電阻的第二端與所述第四三極管的發(fā)射極連接并接5V正電壓，所述第四三極管的集電極與所述第二二極管的負極和所述高壓變壓器的第一輸入端連接，所述第二二極管的正極與所述高壓變壓器的第二輸入端連接并接地。
【文檔編號】H05B33/08GK205622932SQ201620381902
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】任德新, 李志敏, 王涌
【申請人】四川省科本哈根能源科技有限公司