CN104582060A - 多功能路灯 - Google Patents

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CN104582060A CN201310476570.3A CN201310476570A CN104582060A CN 104582060 A CN104582060 A CN 104582060A CN 201310476570 A CN201310476570 A CN 201310476570A CN 104582060 A CN104582060 A CN 104582060A
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张北
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Abstract

一种多功能路灯,包括灯杆、设置在灯杆上的光源、设置灯杆上的摄像头,其技术要点是:所述光源与路灯控制模块相连,路灯控制模块与4G基站的无线模块相连,无线模块的输入端与数据存储模块的输出端相连,数据存储模块的输入端分别与气象、环境数据采集模块的输出端、摄像头的输出端相连。其解决了现有路灯功能单一、建造成本高、不利于推广等问题。其结构设计合理,具有功能多样、方便管理与维护等优点。

Description

多功能路灯
技术领域
[0001] 本发明涉及一种照明设施,特别是一种多功能路灯。
背景技术
[0002] 随着通信业的快速发展和不断扩张,通信在渗透到每个人的生活。无线通信依托于大量的基站、机房、终端设备、传输线路等工业产品。无线通信技术已在不同行业中得到广泛应用,新一代的4G移动通信技术已逐渐步入人们的视野。众所周知的,移动通信技术需以基站为依托进行信息的交互,为此需要在市内建设大量的基站。此外,为保证人们的日常出行安全,也在市内的大多处位置安装了电子眼。为观测气象信息,需要额外设立气象数据采集中心。而为监测市内某处的全年的空气质量等环境信息,则需要设立专人进行长期观测,费时费力。现有技术中,上述设备均独立地设置,仅发挥各自的功能,这种方式不但建造成本高、占用空间、且不利于维护。若在不影响各自功能的基础上将上述设备整合到路灯上,便可很好的解决上述问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种多功能路灯,解决了现有路灯功能单一、建造成本高、不利于推广等问题。其结构设计合理,具有功能多样、方便管理与维护等优点。
[0004] 本发明的目的是这样实现的:该多功能路灯包括灯杆、设置在灯杆上的光源、设置灯杆上的摄像头,其特征在于:所述光源与路灯控制模块相连,路灯控制模块与4G基站的无线模块相连,无线模块的输入端与数据存储模块的输出端相连,数据存储模块的输入端分别与气象、环境数据采集模块的输出端、摄像头的输出端相连。
[0005] 所述气象、环境数据采集模块包括单片机,与单片机的输入端相连的温度传感器湿度传感器、风速传感器、风向传感器、噪音模块、粉尘模块、O2模块、CO2模块、气压传感器的一种或一种以上。
[0006] 本发明具有的优点及积极的技术效果是:路灯与路灯控制模块相连,路灯控制模块与4G基站的无线模块相连,可通过远程控制设置路灯的启动与关闭时间,照明强度等参数。无线模块的输入端与数据存储模块的输出端相连,数据存储模块的输入端分别与气象、环境数据采集模块的输出端、摄像头的输出端相连,数据存储模块将数据采集周期内的气象、环境数据,监控数据进行整理。无线模块的输入端与数据存储模块的输出端相连,利用4G基站的无线模块将相应的数据通过网络传递到主控室,监控人员也可在需要采集数据的地点进行巡检,便可将相应的数据直观的反映到移动终端上(如平板电脑、手机、专用手持设备等)。气象、环境数据采集模块包括单片机,分别与单片机的输入端相连的温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、噪音模块、粉尘模块、O2模块、CO2模块、气压传感器,气象、环境数据采集模块可进行多种数据的采集,以便对市内特定区域的空气质量、拥堵状况进行实时监控或定期汇总,便于制定市内交通的整改方案。
附图说明
[0007] 以下结合附图对本发明作进一步描述。
[0008] 图1是本发明的工作原理示意图;
图2是气象、环境数据采集模块的原理框图;
图3是风速传感器的电路原理示意图;
图4是风向传感器的电路原理示意图;
图5是O21旲块的电路原理不意图。
具体实施方式
[0009] 根据图1飞详细说明本发明的具体结构。该多功能路灯包括灯杆、设置在灯杆上光源、设置在灯杆上的摄像头等部分。其中,光源与路灯控制模块相连,路灯控制模块与4G基站的无线模块相连,无线模块的输入端与数据存储模块的输出端相连,数据存储模块的输入端分别与气象、环境数据采集模块的输出端、摄像头的输出端相连。由于路灯灯杆自身具有相当的高度,可与4G基站整合,而不影响无线信号的传输。气象、环境数据采集模块包括单片机,分别与单片机的输入端相连的温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、噪音模块、粉尘模块、O2模块、CO2模块、气压传感器。无线模块上至少设有三个网络接入点,将其中一个接入点专门用于通过互联网对气象、环境数据的采集、路灯的控制,另一个接入点专门用于局域网对气象与环境数据的采集、路灯的控制,其他接入点用于周边用户访问互联网等。当巡检人员位于灯杆附近时,手持终端通过4G基站无线模块与气象、环境数据采集模块,路灯控制模块进行无线连接,实现远程数据获取与路灯参数的设置,即在无互联网的时候仍可进行作业。4G基站作为互联网接入点的同时也作为局域网控制系统的接入点,丰富了 4G基站的功能。当巡检人员位于主控制室时,又可通过互联网对某一灯杆所在区域的相关数据进行下载及对灯杆的控制,弥补了仅通过局域网操控的不足。
[0010] 整个线路要严格防雷、防水要求,每个无线模块采用冗余的A P系统对整个区域提供空中和地面的全面覆盖,当一套AP系统出现问题时,另一套系统便自动启用,并将故障信号通过网络反馈到控制室,以便及时更换。其中,在手持终端(如平板电脑、手机或专用手持终端等移动设备)上,安装特定的应用程序,以便对路灯的气象、环境数据采集模块的信息进行采集,同时控制路灯。
[0011] 如图3所示,其中风速传感器为脉冲式传感器,其中红外发射管D3采用Vishay公司的940nm波长的发射器VSMB1940X01,光敏三极管Ql采用Vishay公司的TEMT7100X01型光敏三极管,其具有InA的暗电流和±60°的半灵敏度角,封装的环氧树脂镜片可过滤可见光。P1.2SMSP430的定时器捕获输入口,通过定时器捕获与风俗成正比的脉冲数,即可测出风速值。
[0012] 如图4所示,其中风向传感器为电压输出式传感器,滑动变阻器可采用北京天辰欧创电子有限公司生产的导电塑料电位器WDJ22A,它是一种精密电位器,为轴套安装型,适用于需要角度控制的场合,可360°旋转,有效角度为340°,电路设计采用TL431为其提供稳定的3V参考电压。P6.0为MSP430的A/D输入口,通过A/D测量支架转动停止时的滑动变阻器的电压值,即可测出风向值。
[0013] 如图5所示,O2模块可选用单一扩散式氧气检测器。该传感器更换方便、省电,并具有极好的线性输出。测量范围为O〜35%。1-Ol采用电化学原理,无须供电即可输出7〜
18 mV线形电压信号。经过高精度放大电路后,其输出电压可调整为1.4〜3.6 V,故可直接接入数据采集卡。
[0014] CO2模块包含一个专用的固态光源和一个双通道光电探测器,双元探测器中的两个光敏元件中各集成了一个窄带滤波器:第一个探测器的滤波器接近CO2气体的吸收光谱带宽,另外一个探测器的滤波器调整到远离CO2气体的吸收光谱带宽,作为参考通道。光源对双元光探测器是最优化的,它们被安装在一个密封金属玻璃封装内,两个通道的电压差与CO2浓度具有特定关系。经信号调理即可送入数据采集卡。CO2模块由新型红外气体传感器TPS2534和外围电路组成,TPS2534采用高精度干涉滤光片一体化红外传感器以及单光束双波长技术,从而实现CO2气体的实时测量,电路图略。
[0015] 噪音模块它由传声器、放大器、计权网络、检波器、真有效值转换电路组成。二级滤波放大电路,第一级为高通滤波电路,第二级为低通滤波电路。操作时,可通过精心调整相关外围元件参数,来使其幅频特性与A计权曲线相近,再经过真有效值转换电路把噪声信号转换成电压信号,实现噪声的实时测量,电路图略。其中气压传感器可选用Motorola公司的单片集成硅MPX4115压力传感器,温度传感器可采用热电偶,湿度传感器可采用湿敏电容,粉尘模块可采用粉尘传感器PTO20V,电路图略。
[0016] 实际实施中,要根据现场情况进行选择。无线作业方式是未来路灯控制的发展趋势。相关人员通过手持无线终端在各个工作点上进行相关数据采集、无线遥控、数据实时输入与确认等工作,从而方便对城市照明系统进行维护和管理。

Claims (2)

1.一种多功能路灯,包括灯杆、设置在灯杆上的光源、设置灯杆上的摄像头,其特征在于:所述光源与路灯控制模块相连,路灯控制模块与4G基站的无线模块相连,无线模块的输入端与数据存储模块的输出端相连,数据存储模块的输入端分别与气象、环境数据采集模块的输出端、摄像头的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的多功能路灯,其特征在于:所述气象、环境数据采集模块包括单片机,与单片机的输入端相连的温度传感器湿度传感器、风速传感器、风向传感器、噪音模块、粉尘模块、O2模块、CO2模块、气压传感器的一种或一种以上。
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