CN207706490U - 一种具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备，其包括：电力载波通信装置、主控装置、灯控装置、网络摄像装置和外设装置；所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电电路模块、微处理器电路模块、数据存储电路模块、以太网数据交换处理电路模块、PLC模拟信号输入/输出处理电路模块、收发滤波电路模块；所述电力载波通信装置中的收发滤波电路模块经由差分线与主控装置连接；所述电力载波通信装置中的以太网数据交换处理电路模块经由交换机与网络摄像装置连接；所述主控装置分别与灯控装置和外设装置通信连接。本实用新型充分利用路灯杆资源，具有远距离、高带宽、抗干扰能力强、功耗低、稳定可靠和多跳等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子通信技术领域，特别是涉及一种具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备。
背景技术
随着智慧城市的大力发展，城市用地已经接近饱和的状态下，城市建设中已经随处可见的路灯成为了一种承载信息上下传输的一个重要渠道。目前，在智能路灯建设中，除了路灯的智能照明系统之外，音视频信息发布、道路状况监控、绿色出行所需的电动汽车充电、防灾防洪的消防广播、安全报警等功能也逐渐的集成到智能路灯系统中。现在的智能路灯系统中，亟待解决两个方面的问题。
第一，对现有的路灯照明系统的智能化管理；第二，智能路灯作为城市的一个终端，如何将更多的服务终端集成到路灯设备。这两种方式中都需要解决一个非常重要的问题，那就是稳定的、高速的、安全的通信系统，并且由于路灯建设的距离长，覆盖范围广的原因，施工成本低，通信费用尽可能少也是两个必要的条件。
电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯(Power lineCommunication，PLC)是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，其最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。电力线是一个广泛存在的网络，如果利用这一优势，不需要对路灯系统重新架设网络，只要利用已有的配电网就可以进行数据的传输，这在很大程度上降低了基础建设和维护的成本，提高城市路灯的利用率，方便节能。那么如何具体的利用具有宽带电力载波通信装置对智能路灯进行改造就成为了业界亟待解决的问题。
公开于该实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型涉及一种集成有宽带电力载波通信模块的智能路灯设备。
该种具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备，其包括：电力载波通信装置、主控装置、灯控装置、网络摄像装置和外设装置；所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电电路模块、微处理器电路模块、数据存储电路模块、以太网数据交换处理电路模块、PLC模拟信号输入/输出处理电路模块、收发滤波电路模块；所述宽压交/直流输入供电电路模块为微处理器电路模块、数据存储电路模块和以太网数据交换处理电路模块提供电力；所述数据存储电路模块和以太网数据交换处理电路模块分别与微处理器电路模块双向通讯连接；所述微处理器电路模块经由PLC模拟信号输入/输出处理电路模块与收发滤波电路模块连接；所述电力载波通信装置中的收发滤波电路模块经由差分线与主控装置连接；所述电力载波通信装置中的以太网数据交换处理电路模块经由交换机与网络摄像装置连接；所述主控装置分别与灯控装置和外设装置通信连接。
优选地，所述电力载波通信装置中的差分线的输出端上串接有线路驱动器模块。
优选地，所述主控装置包括：主控MCU；所述灯控装置包括：光源控制电路和调光电路；所述网络摄像装置包括：网络摄像头；所述外设装置包括：LCD音响、温度湿度传感器、光照传感器和PM2.5传感器。
更优选地，所述宽压交/直流输入供电电路模块包括有型号为：MP2122和MP1541的处理芯片；所述数据存储电路模块包括有型号为：MX25L1606E的处理芯片；所述以太网数据交换处理电路模块包括有型号为：KSZ8041NL的处理芯片；所述线路驱动器模块包括有信号为：ISL1571的处理芯片。
本实用新型的有益效果是：本实用新型充分利用路灯杆资源，融入周围环境，具有远距离、高带宽、抗干扰能力强、功耗低、稳定可靠和多跳等优点。并且还可将灯杆上的网络摄像机、WiFi、充电桩、触摸屏、广播、一键报警等数字信号，调制到随行线缆中现有的220V电力照明线路中，在“免布线”的前提下，便实现数字设备信号的传输。
附图说明
通过随后结合附图所呈现的具体描述，本实用新型的以上和其它目的、特征以及优点将会更明显，在这些附图中：
图1为本实用新型中的具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备的结构框图；
图2为本实用新型中的宽带电力载波通信装置的结构框图。
具体实施方式
结合图1和图2所示，该种具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备1可以是多个串接在路灯供电线路上的装置并且每一个智能路灯设备均包括：电力载波通信装置、主控装置、灯控装置、网络摄像装置和外设装置。
所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电电路模块、微处理器电路模块、数据存储电路模块、以太网数据交换处理电路模块、PLC模拟信号输入/输出处理电路模块、收发滤波电路模块和线路驱动器模块。所述宽压交/直流输入供电电路模块分别为微处理器电路模块、数据存储电路模块和以太网数据交换处理电路模块提供电力。该种宽压交/直流输入供电电路为宽带电力载波通信模块提供各单元所需要的工作电源，该宽压交/直流输入供电电路模块采用交流5V直流电压输入，该模块将5V转换成1.2V、3.3V以及功放所需的12V，有效减少客户的电源设计。
数据存储电路模块、微处理器电路模块、以太网数据交换处理电路模块依次顺序双向通讯连接；输入/输出处理电路模块、收发滤波电路模块、线路驱动器模块依次单向通讯连接并形成闭环。也就是说，所述数据存储电路模块和以太网数据交换处理电路模块分别与微处理器电路模块双向通讯连接。所述微处理器电路模块经由PLC模拟信号输入/输出处理电路模块与收发滤波电路模块连接。
所述宽压交/直流输入供电电路模块包括有型号为：MP2122和MP1541的处理芯片；所述数据存储电路模块包括有型号为：MX25L1606E的处理芯片；所述以太网数据交换处理电路模块包括有型号为：KSZ8041NL的处理芯片；所述线路驱动器模块包括有信号为：ISL1571的处理芯片。
本实用新型的宽带电力线载波通信装置，提供一组非同步收发接口与一组网络接口，可非常容易地将数据在电力线、同轴线、双绞线等差分类型的线缆上进行可靠传输，实现使以太网信号通过电力线载波通信方式达到最高240Mbps物理层速率的透明传输功能，传输距离更远。
本实用新型中的电力载波通信装置中的收发滤波电路模块经由差分线RX、TX与主控装置连接，所述电力载波通信装置中的以太网数据交换处理电路模块经由网络LAN与网络摄像装置连接，所述主控装置分别与灯控装置和外设装置通信连接。优选地，所述电力载波通信装置中的差分线的输出端上串接有线路驱动器模块。所述主控装置为主控MCU，所述灯控装置为光源控制电路和调光电路，所述网络摄像装置为网络摄像头并且所述外设装置为LCD音响、温度湿度传感器、光照传感器和PM2.5传感器。
此外，本实用新型中的所有智能路灯设备均由同样串接在路灯供电线路上的集中控制设备2来进行统一控制，该集中控制设备2包括：电力载波通信装置、主控MCU、温度湿度传感器、电量采集装置、按键装置和GPRS装置。所述电力载波通信装置可是上面所描述的电力载波通信装置，其内部结构和各个部件之间的连接关系这里不再做具体描述。
本实用新型的智能路灯系统是基于电力载波技术，由智能充电桩、智能控制盒以及智能路灯构成，实现了面向多重任务的硬件方案及产品的一体化融合。它实现了一个传统的路灯杆，既是电动汽车充电桩，大屏幕户外型LED屏幕还可提供便民信息及用于广告运营。充分利用路灯杆资源，融入周围环境，为公众及运营公司进行构建WiFi热点、城市环境监控、安防管理提供了保证，并可以提供定向广告投放等增值服务。该系统中的节点适配器和集中管理节点适配器具有远距离、高带宽、抗干扰能力强、功耗低、稳定可靠和多跳等功能，可将灯杆上的网络摄像机、WiFi、充电桩、触摸屏、广播、一键报警等数字信号，调制到随行线缆中现有的220V电力照明线路(或者备用线)中，在“免布线”的前提下，便实现数字设备信号的传输。解决了远距离、多节点组网、高带宽问题，同时还可以支持云管理，可以管理各节点上的适配器设备。
如上所述，尽管已经参照示例性实施方案和附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不限于此，而是，相关领域的技术人员可以进行各种修改和改变而不脱离所附权利要求书中所要求的本实用新型的精神和范围。
Claims (4)
1.一种具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备，其特征在于包括：电力载波通信装置、主控装置、灯控装置、网络摄像装置和外设装置；
所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电电路模块、微处理器电路模块、数据存储电路模块、以太网数据交换处理电路模块、PLC模拟信号输入/输出处理电路模块、收发滤波电路模块；
所述宽压交/直流输入供电电路模块为微处理器电路模块、数据存储电路模块和以太网数据交换处理电路模块提供电力；
所述数据存储电路模块和以太网数据交换处理电路模块分别与微处理器电路模块双向通讯连接；
所述微处理器电路模块经由PLC模拟信号输入/输出处理电路模块与收发滤波电路模块连接；
所述电力载波通信装置中的收发滤波电路模块经由差分线与主控装置连接；
所述电力载波通信装置中的以太网数据交换处理电路模块经由交换机与网络摄像装置连接；
所述主控装置分别与灯控装置和外设装置通信连接。
2.根据权利要求1所述的具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备，其特征在于：所述电力载波通信装置中的差分线的输出端上串接有线路驱动器模块。
3.根据权利要求1所述的具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备，其特征在于：
所述主控装置包括：主控MCU；
所述灯控装置包括：光源控制电路和调光电路；
所述网络摄像装置包括：网络摄像头；
所述外设装置包括：LCD音响、温度湿度传感器、光照传感器和PM2.5传感器。
4.根据权利要求2所述的具有宽带电力载波通信装置的智能路灯设备，其特征在于：所述宽压交/直流输入供电电路模块包括有型号为：MP2122和MP1541的处理芯片；所述数据存储电路模块包括有型号为：MX25L1606E的处理芯片；所述以太网数据交换处理电路模块包括有型号为：KSZ8041NL的处理芯片；所述线路驱动器模块包括有信号为：ISL1571的处理芯片。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108768463A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-11-06 | 苏州路易威森电梯有限公司 | 一种差分通讯和电力载波网络通讯系统 |
| CN113315467A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-27 | 深圳拓邦股份有限公司 | 一种光伏发电站直流载波通信系统 |
| CN113923825A (zh) * | 2020-07-10 | 2022-01-11 | 深圳市达特照明股份有限公司 | 灯光电路 |
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