CN208046983U - 一种智能路灯集中器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能路灯集中器，包括处理器单元、计量模块、电源控制模块、存储模块、用以与路灯的单灯控制器进行信息交互的Zigbee通信模块、用以与手持移动端进行信息交互的WiFi通信模块、以及用以与路灯智能管理系统的远程监控平台进行信息交互的GPRS网络通信模块，处理器单元同时与计量模块、电源控制模块、存储模块、Zigbee通信模块、WiFi通信模块及GPRS网络通信模块信号连接。本实用新型的优点是：能实时获取各路灯运行状况及路面情况，并能根据路面情况对路灯进行准确高效地远程控制，减少电能的浪费，更加方便和高效地检查路灯故障情况，故障响应速度快，漏检率低，处理效率高，人工成本低。

Description

一种智能路灯集中器

技术领域

本实用新型涉及智能路灯技术领域，具体涉及一种智能路灯集中器。

背景技术

随着近年来城市基础设施建设的飞速发展，城市的市容市貌得到了很大的改观。城市路灯照明作为城市建设中必备的公共基础设施，直接反应了城市形象及城市现代化水平。城市公共照明不仅照亮城市、减少城市夜间交通事故、保护市民的安全，而且在美化城市方面起着非常重要的作用。

随着我国城市化进程的快速发展，城市照明设施的需求量和建设规模不断增大，而老旧的道路照明设备与有限的人力物力资源矛盾日益突出，目前城市照明存在以下问题：（1）缺乏远程智能控制，路灯经常以不必要的高亮度进行彻夜地照明，或者在人烟稀少的地方高亮度照明，大大浪费了电能；（2）传统的城市照明一般采用人工定期现场巡检的方式来巡测路灯故障情况，故障响应速度慢，漏检率高、处理效率低、依靠人工的方式维护成本也非常高，不能实时、准确、全面地监控全城地路灯运行状况。

因此，亟需发明一套能顺应环境变化做出反应且能实现无线远程调试与监控路灯的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能准确高效地路灯进行无线远程调试与监控的智能路灯集中器。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：所述的一种智能路灯集中器，包括处理器单元、用以计量接入回路的能耗及电力参数的计量模块，用以控制电源的电源控制模块、用以存储数据的存储模块、用以与路灯的单灯控制器进行信息交互的Zigbee通信模块，用以与手持移动端进行信息交互的WiFi通信模块、以及用以与路灯智能管理系统的远程监控平台进行信息交互的GPRS网络通信模块，所述处理器单元同时与计量模块、电源控制模块、存储模块、Zigbee通信模块、WiFi通信模块及GPRS网络通信模块信号连接。

进一步地，前述的一种智能路灯集中器，其中：计量模块包括三相电能专用计量芯片。

进一步地，前述的一种智能路灯集中器，其中：电源控制模块包括变压器组和继电器组。

进一步地，前述的一种智能路灯集中器，其中：存储模块包括EEPROM电可擦可编程只读存储器和Flash存储器。

进一步地，前述的一种智能路灯集中器，其中：包括与处理器单元信号连接的外部传感器模块，外部传感器模块包括：温度传感器、光照传感器和红外传感器中的一种或多种。

进一步地，前述的一种智能路灯集中器，其中：其特征在于：包括扩展接口模块，扩展接口模块包括GPIO、串口、RS485总线接口和RS232总线接口。

进一步地，前述的一种智能路灯集中器，其中：处理器单元还包括自检子模块，该自检子模块负责监测各个模块的工作状态，当自检子模块监测到某个模块发生故障时，自检子模块会自动重启该故障模块，并且当自检子模块监测到故障模块重启后仍存在故障时，自检子模块会向路灯智能管理系统的远程监控平台发送报警信号。

通过上述技术方案的实施，本实用新型的有益效果是：（1）能实时获取各路灯的运行状况及路面情况，并能根据路面情况对路灯进行准确高效地远程控制，从而减少电能的浪费；（2）能对路灯进行远程调试与监控，从而更加方便和高效地检查路灯故障情况，故障响应速度快，漏检率低，处理效率高，大大降低了人工成本；（3）运行稳定性高、操作性强且具有扩展性。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种智能路灯集中器的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，所述的一种智能路灯集中器，包括处理器单元1、用以计量接入回路的能耗及电力参数的计量模块2，用以控制电源的电源控制模块3、用以存储数据的存储模块4、通过Zigbee无线通信协议与路灯的单灯控制器进行信息交互的Zigbee通信模块6，通过WiFi无线通信协议与手持移动端进行信息交互的WiFi通信模块8、通过移动通信或有线通信接入互联网与路灯智能管理系统的远程监控平台进行信息交互的GPRS网络通信模块10，所述处理器单元1同时与计量模块2、电源控制模块3、存储模块4、Zigbee通信模块6、WiFi通信模块8及GPRS网络通信模块10信号连接；

在本实施例中，处理器单元选择的是ST公司推出的基于Cortex M4内核的STM32F407VET6作为MCU，该芯片集成了FPU和DSP指令，并具有192KB SRAM、512KB FLASH、12个16位定时器、2个32位定时器、2个DMA控制器（共16个通道）、3个SPI、2个全双工I2S、3个IIC、6个串口、2个USB（支持HOST/SLAVE）、2个CAN、3个12位ADC、2个12位DAC、1个RTC（带日历功能）、1个SDIO接口、1个FSMC接口、1个10/100M以太网MAC控制器、1个摄像头接口、1个硬件随机数生成器、以及82个通用IO口等，其低成本、高性能的优点非常适合应用于嵌入式系统；

在本实施例中，Zigbee通信采用的是顺舟公司生产的型号是SZ05-ADV-TTL的ZigBee模块，该ZigBee模块具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性，可实现多设备间的数据透明传输；并且WiFi通信模块8采用的是顺舟公司生产的型号是SZ12-01-HPW的WiFi模块，该WiFi模块为超小型、超高性能的嵌入式Wi-Fi模块，是一款超高集成度的Wi-Fi微控制器，集成了IEEE 802.11b/g/n,射频以及一个可以运行Wi-Fi网络协议栈和应用程序的微控制核心，并且SZ12-01-HPW内置4M字节的内存，32字节RAM和丰富的外设；同时GPRS网络通信模块10采用的是移远公司生产的型号是Quectel-M26的GPRS网络通信模块，该GPRS网络通信模块通过GPRS网络连接到Internet网络，并主动与监控中心建立通信联络，进行双向数据通信，该GPRS网络通信模块内嵌TCP/IP协议栈，具有尺寸小，功耗低，便于集成等优点；

在本实施例中，计量模块2包括三相电能专用计量芯片，该三相电能专用计量芯片所计量接入回路的能耗包括：回路中各相电流电压以及合相电流电压的有功功率、无功功率、有功能量及无功能量，该三相电能专用计量芯片所计量接入回路的电力参数包括：回路中各相电流电压有效值、功率因数、相角、频率参数；通过计量模块2计量接入回路的能耗及电力参数，从而获得整个回路的运行状态信息；

在本实施例中，电源控制模块3包括变压器组31和继电器组32；

在本实施例中，存储模块4包括EEPROM电可擦可编程只读存储器41和Flash存储器42，所述EEPROM电可擦可编程只读存储器41用于存储一些掉电不能丢失的重要数据，比如一些地址信息等，并且EEPROM电可擦可编程只读存储器41直接与处理器单元1信号连接，所述EEPROM电可擦可编程只读存储器41具体采用容量为2Kb的AT24C02芯片；所述Flash存储器42采用SPI通讯协议与处理器单元1信号连接，并且Flash存储器42具体采用容量为128Mbit 的W25Q128芯片作为外扩，用以满足大容量数据存储要求；

在本实施例中，还包括与处理器单元1信号连接的外部传感器模块11，外部传感器模块11包括：温度传感器、光照传感器和红外传感器中的一种或多种；其中温度传感器用来获取集中器工作温度；光照传感器用来获取光照信息，从而为智能开关和调光控制提供依据；红外传感器用来智能分析路面的行人和行车信息，判断路面的活动情况，为智能调控提供给决策依据；

在本实施例中，还包括扩展接口模块12，扩展接口模块12包括GPIO、串口、RS485总线接口和RS232总线接口；在实际应用过程中，处理器单元1通过GPIO与电源控制模块3的继电器组32相连接，处理器单元1通过串口与外部传感器模块11相连接，处理器单元1通过RS485总线接口与计量模块2相连接；

在本实施例中，处理器单元1还包括自检子模块13，该自检子模块13负责监测各个模块的工作状态，当自检子模块13监测到某个模块发生故障时，自检子模块13会自动重启该故障模块，并且当自检子模块13监测到故障模块重启后仍存在故障时，自检子模块13会向路灯智能管理系统的远程监控平台9发送报警信号；

本实用新型的工作原理如下：

在集中器使用过程中，Zigbee通信模块6通过Zigbee无线通信协议会实时与各路灯的单灯控制器进行信息交互，实时获取各路灯的运行状况并将所获取的路灯运行状况实时反馈给处理器单元1；同时外部传感器模块11会实时获取路面活动情况及光照情况、并将所获取的信息实时反馈给处理器单元1；当手持移动端通过WiFi无线通信协议连接集中器的WiFi通信模块8时，工作人员从手持移动端上就会实时了解各路灯的运行状况及当前路面情况；当远程监控平台通过移动通信或有线通信接入互联网连接集中器的GPRS网络通信模块10时，工作人员从远程监控平台上就会实时了解各路灯的运行状况及当前路面情况；

当需要使用手持移动端调试控制路灯时，首先，工作人员在距离集中器一定范围内将手持移动端连接集中器中的WiFi通信模块8，然后通过安装在手持移动端上的应用发送相应的指令，WiFi通信模块8会将所接收到指令数据发送到处理器单元1进行处理，处理器单元1再将处理后的数据帧通过Zigbee通信模块6发送到路灯的单灯控制器，从而实现对路灯的控制调试；通过手持移动端对路灯进行远程调试与监控，能更加方便、准确且高效地检查路灯故障情况；

当需要使用远程监控平台调试控制路灯时，首先，工作人员通过远程监控平台连接集中器上的GPRS网络通信模块10，然后向GPRS网络通信模块10发送相应的指令，GPRS网络通信模块10会将所接收到的指令数据发送到处理器单元1进行处理，处理器单元1再将处理后的数据帧通过Zigbee通信模块6发送到路灯的单灯控制器，从而实现对路灯的控制调试；通过远程监控平台对路灯进行远程调试与监控，可以满足对远距离、大规模路灯数量和复杂分布的要求。

本实用新型的优点是：（1）能实时获取各路灯的运行状况及路面情况，并能根据路面情况对路灯进行准确高效地远程控制，从而减少电能的浪费；（2）能对路灯进行远程调试与监控，从而更加方便和高效地检查路灯故障情况，故障响应速度快，漏检率低，处理效率高，大大降低了人工成本；（3）运行稳定性高、操作性强且具有扩展性。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种智能路灯集中器，其特征在于：包括处理器单元、用以计量接入回路的能耗及电力参数的计量模块、用以控制电源的电源控制模块、用以存储数据的存储模块、用以与路灯的单灯控制器进行信息交互的Zigbee通信模块、用以与手持移动端进行信息交互的WiFi通信模块、以及用以与路灯智能管理系统的远程监控平台进行信息交互的GPRS网络通信模块，所述处理器单元同时与计量模块、电源控制模块、存储模块、Zigbee通信模块、WiFi通信模块及GPRS网络通信模块信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能路灯集中器，其特征在于：计量模块包括三相电能专用计量芯片。

3.根据权利要求1所述的一种智能路灯集中器，其特征在于：电源控制模块包括变压器组和继电器组。

4.根据权利要求1所述的一种智能路灯集中器，其特征在于：存储模块包括EEPROM电可擦可编程只读存储器和Flash存储器。

5.根据权利要求1所述的一种智能路灯集中器，其特征在于：包括与处理器单元信号连接的外部传感器模块，外部传感器模块包括：温度传感器、光照传感器和红外传感器中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种智能路灯集中器，其特征在于：包括扩展接口模块，扩展接口模块包括GPIO、串口、RS485总线接口和RS232总线接口。

7.根据权利要求1所述的一种智能路灯集中器，其特征在于：处理器单元还包括自检子模块，该自检子模块负责监测各个模块的工作状态，当自检子模块监测到某个模块发生故障时，自检子模块会自动重启该故障模块，并且当自检子模块监测到故障模块重启后仍存在故障时，自检子模块会向路灯智能管理系统的远程监控平台发送报警信号。