CN204256530U - 多组太阳能路灯远程无线监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多组太阳能路灯远程无线监控系统，包括多个太阳能路灯终端控制器、多个中继器和控制中心计算机；每组太阳能路灯均包括太阳能路灯支柱、LED灯、万向云台、太阳能电池板、太阳光线检测传感器、太阳能路灯控制盒和蓄电池；太阳光线检测传感器包括底板、四块透光材料板、四个光电元件和透明保护罩；太阳能路灯终端控制器包括第一MSP430单片机、第一GPRS无线通信模块、第一按键操作电路模块、放大滤波电路模块和继电器；中继器包括第二MSP430单片机、第二GPRS无线通信模块和第二按键操作电路模块。本实用新型使用操作方便，能够使太阳能电池板总处在最大的发电效率下，能够实现太阳能路灯的远程无线监控。

Description

多组太阳能路灯远程无线监控系统

技术领域

本实用新型属于太阳能路灯技术领域，具体涉及一种多组太阳能路灯远程无线监控系统。

背景技术

路灯是城市照明工程的主要组成部分，它在起着重要作用的同时，也在消耗着大量的能源。传统路灯主要是高压钠灯，一盏路灯的功率大约为100W～400W。在一个城市中，仅主干道路，比如一些国道，一级公路，二级公路等所消耗的电能便可想而知。为了解决路灯耗能高的问题，出现了太阳能路灯，现有的太阳能路灯一般由太阳能电池组、蓄电池、控制器和路灯四部分组成。由控制器控制太阳能电池组为蓄电池充电，并控制路灯在天亮后点亮，在天亮前熄灭。现有技术中的太阳能路灯存在的缺陷和不足主要有以下几方面：一、由于太阳能电池组不能跟随太阳实时转动，因此太阳能电池组为蓄电池充电的充电效率低；二、路灯监管人员需要定期到路灯安装现场对太阳能路灯的运行状况进行检查和维修，耗费的人力物力高，且不能及时发现太阳能路灯故障的状况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多组太阳能路灯远程无线监控系统，其无需布线，使用操作方便，能够使太阳能电池板总是处在最大的发电效率下，能够实现太阳能路灯的远程无线监控，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：包括分别用于对多组太阳能路灯进行控制的多个太阳能路灯终端控制器、与多个太阳能路灯终端控制器通过GPRS网络无线连接并通信的多个中继器和与多个中继器通过GPRS网络和Internet网络无线连接并通信的控制中心计算机，每个所述中继器均与多个所述太阳能路灯终端控制器无线连接并通信；每组所述太阳能路灯均包括太阳能路灯支柱，安装在太阳能路灯支柱顶部的LED灯和万向云台，以及安装在万向云台顶部的太阳能电池板；所述太阳能电池板的顶部几何中心位置处设置有用于对太阳光线进行实时检测的太阳光线检测传感器，所述太阳能路灯支柱上位于万向云台的下方安装有太阳能路灯控制盒，所述太阳能路灯终端控制器安装在所述太阳能路灯控制盒内，所述太阳能路灯支柱的底部安装有蓄电池；所述太阳光线检测传感器包括底板和设置在底板上且搭接成屋顶状的四块透光材料板，四块透光材料板的顶面中心位置处均粘接有一个光电元件，四个所述光电元件分别朝向东、南、西、北四个方向安装，所述底板顶部固定连接有罩在四个所述光电元件上方的半圆形的透明保护罩；所述太阳能路灯终端控制器包括内部集成有A/D转换器的第一MSP430单片机和为太阳能路灯终端控制器中各用电模块供电的电压转换电路模块，以及与所述第一MSP430单片机相接的第一晶振电路模块、第一复位电路模块和用于无线连接到GPRS网络上的第一GPRS无线通信模块，所述电压转换电路模块与蓄电池的输出端相接，所述第一MSP430单片机的输入端接有用于参数设置的第一按键操作电路模块和用于对太阳光线检测传感器输出的信号进行放大滤波处理的放大滤波电路模块，四个所述光电元件的输出端均与放大滤波电路模块的输入端相接，所述放大滤波电路模块的输出端与A/D转换器的输入端相接，所述第一MSP430单片机的输出端接有太阳能充电电路和用于控制LED灯亮灭的继电器，所述太阳能充电电路接在太阳能电池板的输出端与蓄电池的输入端之间，所述继电器串联在蓄电池为LED灯供电的供电回路中，所述万向云台与所述第一MSP430单片机的输出端相接；所述中继器包括第二MSP430单片机和为中继器中各用电模块供电的电池，以及与所述第二MSP430单片机相接的第二晶振电路模块、第二复位电路模块和用于无线连接到GPRS网络上的第二GPRS无线通信模块，所述第二MSP430单片机的输入端接有用于参数设置的第二按键操作电路模块。

上述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述第一MSP430单片机为第一MSP430单片机芯片MSP430F247。

上述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述第二MSP430单片机为第二MSP430单片机芯片MSP430F247。

上述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述底板的底部涂覆有黑色颜料。

上述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述第一按键操作电路模块和第二按键操作电路模块均为4×4键盘。

上述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述放大滤波电路模块主要由运算放大器芯片LM358构成。

上述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述第一GPRS无线通信模块和第二GPRS无线通信模块的型号均为MC35i。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过太阳光线检测传感器对太阳光先进行实时检测，所述第一MSP430单片机根据太阳光线检测传感器检测到的太阳光线控制万向云台带动太阳能电池板旋转，使太阳能电池板实时跟踪太阳，使太阳能电池板总是处在最大的发电效率下。

2、本实用新型采用GPRS网络和Internet网络相结合进行数据的无线传输，无需布线，使用操作方便。

3、本实用新型的太阳能路灯终端控制器、中继器和控制中心计算机三者能够远程无线通信，能够实现太阳能路灯的远程无线控制，且太阳能路灯的工作状态能够远程传输给控制中心计算机，无需路灯监管人员定期到路灯安装现场对太阳能路灯的运行状况进行检查和维修，耗费的人力物力低，且能够及时发现太阳能路灯故障的状况。

4、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型无需布线，使用操作方便，能够使太阳能电池板总是处在最大的发电效率下，能够实现太阳能路灯的远程无线监控，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型太阳能路灯终端控制器的电路原理框图。

图3为本实用新型中继器的电路原理框图。

图4为本实用新型太阳光线检测传感器的结构示意图。

附图标记说明:

1—太阳能路灯支柱；     2—万向云台；           3—太阳能电池板；

4—太阳光线检测传感器；     4-1—底板；          4-2—透光材料板；

4-3—光电元件；         4-4—透明保护罩；        5—太阳能路灯控制盒；

6—中继器；            7—蓄电池；                        8—第一MSP430单片机；

8-1—A/D转换器；                 9—电压转换电路模块；

10—第一晶振电路模块；            11—第一复位电路模块；

12—第一GPRS无线通信模块；        13—GPRS网络；

14—Internet网络；               15—控制中心计算机；

16—第一按键操作电路模块；         17—放大滤波电路模块；

18—LED灯；            19—继电器；            20—太阳能充电电路；

21—太阳能路灯终端控制器；            22—第二MSP430单片机；

23—电池；                     24—第二晶振电路模块；

25—第二复位电路模块；                26—第二GPRS无线通信模块；

27—第二按键操作电路模块。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型包括分别用于对多组太阳能路灯进行控制的多个太阳能路灯终端控制器21、与多个太阳能路灯终端控制器21通过GPRS网络13无线连接并通信的多个中继器6和与多个中继器6通过GPRS网络13和Internet网络14无线连接并通信的控制中心计算机15，每个所述中继器均与多个所述太阳能路灯终端控制器21无线连接并通信；每组所述太阳能路灯均包括太阳能路灯支柱1，安装在太阳能路灯支柱1顶部的LED灯18和万向云台2，以及安装在万向云台2顶部的太阳能电池板3；所述太阳能电池板3的顶部几何中心位置处设置有用于对太阳光线进行实时检测的太阳光线检测传感器4，所述太阳能路灯支柱1上位于万向云台2的下方安装有太阳能路灯控制盒5，所述太阳能路灯终端控制器21安装在所述太阳能路灯控制盒5内，所述太阳能路灯支柱1的底部安装有蓄电池7；所述太阳光线检测传感器4包括底板4-1和设置在底板4-1上且搭接成屋顶状的四块透光材料板4-2，四块透光材料板4-2的顶面中心位置处均粘接有一个光电元件4-3，四个所述光电元件4-3分别朝向东、南、西、北四个方向安装，所述底板4-1顶部固定连接有罩在四个所述光电元件4-3上方的半圆形的透明保护罩4-4；所述太阳能路灯终端控制器21包括内部集成有A/D转换器8-1的第一MSP430单片机8和为太阳能路灯终端控制器21中各用电模块供电的电压转换电路模块9，以及与所述第一MSP430单片机8相接的第一晶振电路模块10、第一复位电路模块11和用于无线连接到GPRS网络13上的第一GPRS无线通信模块12，所述电压转换电路模块9与蓄电池7的输出端相接，所述第一MSP430单片机8的输入端接有用于参数设置的第一按键操作电路模块16和用于对太阳光线检测传感器4输出的信号进行放大滤波处理的放大滤波电路模块17，四个所述光电元件4-3的输出端均与放大滤波电路模块17的输入端相接，所述放大滤波电路模块17的输出端与A/D转换器8-1的输入端相接，所述第一MSP430单片机8的输出端接有太阳能充电电路20和用于控制LED灯18亮灭的继电器19，所述太阳能充电电路20接在太阳能电池板3的输出端与蓄电池7的输入端之间，所述继电器19串联在蓄电池7为LED灯18供电的供电回路中，所述万向云台2与所述第一MSP430单片机8的输出端相接；所述中继器6包括第二MSP430单片机22和为中继器6中各用电模块供电的电池23，以及与所述第二MSP430单片机22相接的第二晶振电路模块24、第二复位电路模块25和用于无线连接到GPRS网络13上的第二GPRS无线通信模块26，所述第二MSP430单片机22的输入端接有用于参数设置的第二按键操作电路模块27。

本实施例中，所述第一MSP430单片机8为第一MSP430单片机芯片MSP430F247。所述第二MSP430单片机22为第二MSP430单片机芯片MSP430F247。所述底板4-1的底部涂覆有黑色颜料。所述第一按键操作电路模块16和第二按键操作电路模块27均为4×4键盘。所述放大滤波电路模块17主要由运算放大器芯片LM358构成。所述第一GPRS无线通信模块12和第二GPRS无线通信模块26的型号均为MC35i。

本实用新型的工作过程是：太阳光线检测传感器4对太阳光先进行实时检测，所述第一MSP430单片机8根据太阳光线检测传感器4检测到的太阳光线控制万向云台2带动太阳能电池板3旋转，使太阳能电池板3实时跟踪太阳，使太阳能电池板3总是处在最大的发电效率下。太阳能路灯管理人员能够在控制中心计算机15上就远程对多组太阳能路灯进行监控，当需要开启或关闭多组太阳能路灯中任意一组或多组时，在控制中心计算机15上输入控制信号，输入的控制信号能够通过Internet网络14和GPRS网络13无线发送给中继器6，中继器6再将控制信号通过GPRS网络13无线发送给相应的该组太阳能路灯的太阳能路灯终端控制器21，太阳能路灯终端控制器21控制器接收到信号后，控制继电器19接通或断开，继电器19接通或断开蓄电池7为LED灯18供电的供电回路，LED灯18点亮或熄灭；太阳能路灯终端控制器21还定时发送太阳能路灯正常工作的工作状态信号并通过GPRS网络13传输给中继器6，中继器6再将太阳能路灯正常工作的工作状态信号通过GPRS网络13和Internet网络14无线发送给控制中心计算机15，这样，控制中心计算机15就能够实时了解太阳能路灯的工作状态，无需工作人员到现场查看或检修。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：包括分别用于对多组太阳能路灯进行控制的多个太阳能路灯终端控制器(21)、与多个太阳能路灯终端控制器(21)通过GPRS网络(13)无线连接并通信的多个中继器(6)和与多个中继器(6)通过GPRS网络(13)和Internet网络(14)无线连接并通信的控制中心计算机(15)，每个所述中继器均与多个所述太阳能路灯终端控制器(21)无线连接并通信；每组所述太阳能路灯均包括太阳能路灯支柱(1)，安装在太阳能路灯支柱(1)顶部的LED灯(18)和万向云台(2)，以及安装在万向云台(2)顶部的太阳能电池板(3)；所述太阳能电池板(3)的顶部几何中心位置处设置有用于对太阳光线进行实时检测的太阳光线检测传感器(4)，所述太阳能路灯支柱(1)上位于万向云台(2)的下方安装有太阳能路灯控制盒(5)，所述太阳能路灯终端控制器(21)安装在所述太阳能路灯控制盒(5)内，所述太阳能路灯支柱(1)的底部安装有蓄电池(7)；所述太阳光线检测传感器(4)包括底板(4-1)和设置在底板(4-1)上且搭接成屋顶状的四块透光材料板(4-2)，四块透光材料板(4-2)的顶面中心位置处均粘接有一个光电元件(4-3)，四个所述光电元件(4-3)分别朝向东、南、西、北四个方向安装，所述底板(4-1)顶部固定连接有罩在四个所述光电元件(4-3)上方的半圆形的透明保护罩(4-4)；所述太阳能路灯终端控制器(21)包括内部集成有A/D转换器(8-1)的第一MSP430单片机(8)和为太阳能路灯终端控制器(21)中各用电模块供电的电压转换电路模块(9)，以及与所述第一MSP430单片机(8)相接的第一晶振电路模块(10)、第一复位电路模块(11)和用于无线连接到GPRS网络(13)上的第一GPRS无线通信模块(12)，所述电压转换电路模块(9)与蓄电池(7)的输出端相接，所述第一MSP430单片机(8)的输入端接有用于参数设置的第一按键操作电路模块(16)和用于对太阳光线检测传感器(4)输出的信号进行放大滤波处理的放大滤波电路模块(17)，四个所述光电元件(4-3)的输出端均与放大滤波电路模块(17)的输入端相接，所述放大滤波电路模块(17)的输出端与A/D转换器(8-1)的输入端相接，所述第一MSP430单片机(8)的输出端接有太阳能充电电路(20)和用于控制LED灯(18)亮灭的继电器(19)，所述太阳能充电电路(20)接在太阳能电池板(3)的输出端与蓄电池(7)的输入端之间，所述继电器(19)串联在蓄电池(7)为LED灯(18)供电的供电回路中，所述万向云台(2)与所述第一MSP430单片机(8)的输出端相接；所述中继器(6)包括第二MSP430单片机(22)和为中继器(6)中各用电模块供电的电池(23)，以及与所述第二MSP430单片机(22)相接的第二晶振电路模块(24)、第二复位电路模块(25)和用于无线连接到GPRS网络(13)上的第二GPRS无线通信模块(26)，所述第二MSP430单片机(22)的输入端接有用于参数设置的第二按键操作电路模块(27)。

2.按照权利要求1所述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述第一MSP430单片机(8)为第一MSP430单片机芯片MSP430F247。

3.按照权利要求1所述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述第二MSP430单片机(22)为第二MSP430单片机芯片MSP430F247。

4.按照权利要求1所述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述底板(4-1)的底部涂覆有黑色颜料。

5.按照权利要求1所述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述第一按键操作电路模块(16)和第二按键操作电路模块(27)均为4×4键盘。

6.按照权利要求1所述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述放大滤波电路模块(17)主要由运算放大器芯片LM358构成。

7.按照权利要求1所述的多组太阳能路灯远程无线监控系统，其特征在于：所述第一GPRS无线通信模块(12)和第二GPRS无线通信模块(26)的型号均为MC35i。