CN207969026U

CN207969026U - 一种基于毫米波雷达的智慧路灯

Info

Publication number: CN207969026U
Application number: CN201820279241.8U
Authority: CN
Inventors: 郎翊东
Original assignee: Hangzhou Langyang Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Langyang Technology Co Ltd
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2028-02-27

Abstract

本实用新型公开了一种基于毫米波雷达的智慧路灯。它包括路灯本体以及设置在路灯本体上的控制装置、信息采集装置，控制装置包括微处理器、电源模块、路灯驱动电路和LoRa模块，信息采集装置包括GPS定位模块、光照传感器、温湿度传感器以及用于检测路灯周围物体的毫米波雷达模块，路灯驱动电路的输入端与市电电连接，路灯驱动电路的输出端与路灯本体的光源电连接，路灯驱动电路的控制端与微处理器电连接，微处理器还分别与电源模块、LoRa模块、GPS定位模块、光照传感器、温湿度传感器和毫米波雷达模块电连接。本实用新型能够对单灯运行情况进行监控，可根据路灯周围车辆或行人的远近自动控制路灯亮度，节省了能源，还可采集多种环境数据。

Description

一种基于毫米波雷达的智慧路灯

技术领域

本实用新型涉及路灯技术领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的智慧路灯。

背景技术

智慧城市的建设目的是“能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运作核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活”。因此，智慧城市需要一个信息采集、信息发布、信息传输的载体。城市拥有数量众多的路灯，是最密集的城市基础设施，便于信息的采集和发布。智慧路灯未来是物联网重要的信息采集来源，城市智慧路灯是智慧城市的一个重要组成部分和重要入口，可促进智慧市政和智慧城市在城市照明业务方面的落地，实现城市及市政服务能力的提升。

然而，现有的路灯只有单一的照明功能，不能采集其他信息。而且，还存在以下不足：

（1）监控管理方式相对粗放：只能实现回路级别的采集和控制，对单灯运行情况无法实时获取并监控，设备故障无法得到准确及时的反馈，不能实现智能化监控和精细化管理。

（2）能源消耗偏大：没有灵活有效的节能手段。过度照明和照明不足的矛盾难以调和，即无法实现按需照明，后半夜车流量极少时，照明强度却保持一致，极大的浪费了能源。

发明内容

本实用新型为了解决上述问题，提供了一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其能够对单灯运行情况进行监控，可根据路灯周围车辆或行人的远近自动控制路灯亮度，节省了能源，还可采集多种环境数据。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，包括路灯本体以及设置在路灯本体上的控制装置、信息采集装置，所述控制装置包括微处理器、电源模块、路灯驱动电路和LoRa模块，所述信息采集装置包括GPS定位模块、光照传感器、温湿度传感器以及用于检测路灯周围物体的毫米波雷达模块，所述路灯驱动电路的输入端与市电电连接，所述路灯驱动电路的输出端与路灯本体的光源电连接，所述路灯驱动电路的控制端与微处理器电连接，所述微处理器还分别与电源模块、LoRa模块、GPS定位模块、光照传感器、温湿度传感器和毫米波雷达模块电连接，所述LoRa模块通过LoRa无线网络与云平台无线连接。

在本技术方案中，毫米波雷达模块用于检测路灯周围移动目标物（车辆或行人）与路灯之间的距离，微处理器根据距离计算出路灯的光源应该达到的亮度，通过路灯驱动电路驱动路灯的光源达到相应的亮度，移动目标物与路灯之间的距离越近，路灯光源的亮度越低。如：当移动目标物在毫米波雷达探测距离外（70米之外），控制路灯的光源亮度达到100%，当移动目标物与路灯之间的距离达到55米时，控制路灯的光源亮度达到59.7%，当移动目标物与路灯之间的距离达到5米时，控制路灯的光源亮度达到7.1%。

毫米波雷达模块还可用于检测经过路灯区域车辆的车速，检测车流量，微处理器通过LoRa模块将这些数据发送到云平台。当路灯下方有停车位时，还可通过毫米波雷达模块检测停车位是否空闲，微处理器通过LoRa模块将该数据发送到云平台，便于车主了解车位情况。

GPS定位模块用于定位路灯的地理位置信息，微处理器通过LoRa模块将地理位置信息发送到云平台。光照传感器用于检测光照强度，温湿度传感器用于检测环境温湿度，微处理器通过LoRa模块将这些数据发送到云平台。

作为优选，所述路灯驱动电路为PWM驱动电路。通过PWM调制控制路灯的光源的亮度。

作为优选，所述光源为LED灯具。LED 灯具采用高压压铸成形外壳，外部静电喷塑处理。采用导热系数高的材料及铝合金散热。

作为优选，所述信息采集装置还包括PM2.5传感器，所述PM2.5传感器与微处理器电连接。PM2.5传感器用于检测环境PM2.5数据，微处理器通过LoRa模块将数据发送到云平台。

作为优选，所述信息采集装置还包括噪声检测模块，所述噪声检测模块与微处理器电连接。噪声检测模块用于检测环境噪声，微处理器通过LoRa模块将数据发送到云平台。

作为优选，所述信息采集装置还包括大气压传感器，所述大气压传感器与微处理器电连接。大气压传感器用于检测环境气压，微处理器通过LoRa模块将数据发送到云平台。

作为优选，所述信息采集装置还包括风速传感器，所述风速传感器与微处理器电连接。风速传感器用于检测风速，微处理器通过LoRa模块将数据发送到云平台。

作为优选，所述信息采集装置还包括雨滴传感器，所述雨滴传感器与微处理器电连接。雨滴传感器用于检测下雨及雨量，微处理器通过LoRa模块将数据发送到云平台。

作为优选，所述信息采集装置还包括烟雾传感器，所述烟雾传感器与微处理器电连接。烟雾传感器用于检测火灾，微处理器通过LoRa模块将数据发送到云平台。

本实用新型的有益效果是：（1）能够对单灯运行情况进行监控，可根据路灯周围车辆或行人的远近自动控制路灯亮度，节省了能源，还可采集多种环境数据。（2）采用LoRa无线通信技术，所需电流小于10mA，大大减少了电源的消耗。（3）可用“在线巡检”代替“人工巡检”，节省大量人力物力财力。（4）在路灯节能管理过程中，减少了灯具亮灯时长，延长了灯具寿命，节省设施投资。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的一种电路原理连接框图。

图中：1、路灯本体，2、控制装置，3、云平台，4、微处理器，5、电源模块，6、路灯驱动电路，7、LoRa模块，8、GPS定位模块，9、光照传感器，10、温湿度传感器，11、毫米波雷达模块，12、PM2.5传感器，13、噪声检测模块，14、大气压传感器，15、风速传感器，16、雨滴传感器，17、烟雾传感器，18、光源。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，如图1、图2所示，包括路灯本体1以及设置在路灯本体1上的控制装置2、信息采集装置，控制装置2包括微处理器4、电源模块5、路灯驱动电路6和LoRa模块7，信息采集装置包括GPS定位模块8、光照传感器9、温湿度传感器10以及用于检测路灯周围物体的毫米波雷达模块11，路灯驱动电路6的输入端与市电电连接，路灯驱动电路6的输出端与路灯本体的光源18电连接，路灯驱动电路6的控制端与微处理器4电连接，微处理器4还分别与电源模块5、LoRa模块7、GPS定位模块8、光照传感器9、温湿度传感器10和毫米波雷达模块11电连接，LoRa模块7通过LoRa无线网络与云平台3无线连接。

毫米波雷达模块用于检测路灯周围移动目标物（车辆或行人）与路灯之间的距离，微处理器根据距离计算出路灯的光源应该达到的亮度，通过路灯驱动电路驱动路灯的光源达到相应的亮度，移动目标物与路灯之间的距离越近，路灯光源的亮度越低。如：当移动目标物在毫米波雷达探测距离外（70米之外），控制路灯的光源亮度达到100%，当移动目标物与路灯之间的距离达到55米时，控制路灯的光源亮度达到59.7%，当移动目标物与路灯之间的距离达到5米时，控制路灯的光源亮度达到7.1%。

路灯驱动电路为PWM驱动电路。通过PWM调制控制路灯的光源的亮度。光源为LED灯具。LED 灯具采用高压压铸成形外壳，外部静电喷塑处理。采用导热系数高的材料及铝合金散热。

电源模块可以是电池或直流供电，满足了不同需求的应用要求和部署情况；使用1或2节“AA”锂电池可支持5到10年的工作寿命。毫米波雷达模块具有高精度多维搜索测量的特点，能进行高精度距离、方位、频率和空间位置的测量定位，当有行人、车辆离路灯的距离越近，路灯的亮度越大。相关人员可在移动端或PC端远程操控路灯的开关和调节。

LoRa无线通信技术具有远距离通信、易于建设和部署、成本低等特点，此外，LoRa无线通信距离最远可达20千米。智慧路灯间距一般在50～100米。

信息采集装置还包括PM2.5传感器12、噪声检测模块13、大气压传感器14、风速传感器15、雨滴传感器16和烟雾传感器17，微处理器4分别与PM2.5传感器12、噪声检测模块13、大气压传感器14、风速传感器15、雨滴传感器16和烟雾传感器17电连接。

PM2.5传感器用于检测环境PM2.5数据，噪声检测模块用于检测环境噪声，大气压传感器用于检测环境气压，风速传感器用于检测风速，雨滴传感器用于检测下雨及雨量，烟雾传感器用于检测火灾，微处理器通过LoRa模块将这些数据发送到云平台。

Claims

1.一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其特征在于，包括路灯本体（1）以及设置在路灯本体（1）上的控制装置（2）、信息采集装置，所述控制装置（2）包括微处理器（4）、电源模块（5）、路灯驱动电路（6）和LoRa模块（7），所述信息采集装置包括GPS定位模块（8）、光照传感器（9）、温湿度传感器（10）以及用于检测路灯周围物体的毫米波雷达模块（11），所述路灯驱动电路（6）的输入端与市电电连接，所述路灯驱动电路（6）的输出端与路灯本体（1）的光源（18）电连接，所述路灯驱动电路（6）的控制端与微处理器（4）电连接，所述微处理器（4）还分别与电源模块（5）、LoRa模块（7）、GPS定位模块（8）、光照传感器（9）、温湿度传感器（10）和毫米波雷达模块（11）电连接，所述LoRa模块（7）通过LoRa无线网络与云平台（3）无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其特征在于，所述路灯驱动电路（6）为PWM驱动电路。

3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其特征在于，所述光源（18）为LED灯具。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其特征在于，所述信息采集装置还包括PM2.5传感器（12），所述PM2.5传感器（12）与微处理器（4）电连接。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其特征在于，所述信息采集装置还包括噪声检测模块（13），所述噪声检测模块（13）与微处理器（4）电连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其特征在于，所述信息采集装置还包括大气压传感器（14），所述大气压传感器（14）与微处理器（4）电连接。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其特征在于，所述信息采集装置还包括风速传感器（15），所述风速传感器（15）与微处理器（4）电连接。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其特征在于，所述信息采集装置还包括雨滴传感器（16），所述雨滴传感器（16）与微处理器（4）电连接。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种基于毫米波雷达的智慧路灯，其特征在于，所述信息采集装置还包括烟雾传感器（17），所述烟雾传感器（17）与微处理器（4）电连接。