CN208127984U - 一种太阳能一体化路灯摄像头系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能一体化路灯摄像头系统，包括：供电系统，所述供电系统包括：太阳能电池板、蓄电池以及摄像头和路灯组成的负载系统；供电系统中设有太阳能供电异常监控电路，供电异常监控电路包括：第一电阻、第二电阻、放大器、第一二极管、第三电阻、第四电阻、常闭开关、比较器、基准电压、反相器、NPN三极管、PMOS管、第五电阻和继电器；通过供电异常监控电路，实时采集太阳能供电电路上的电压差，若太阳能供电异常时及时切换至蓄电池供电，保证了摄像头和路灯的正常工作，无需人员巡查路灯是否正常工作，节约人员巡检成本，同时该电路稳定性强，反应灵敏，电路结构简单，成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型属于灯具领域，具体涉及一种太阳能一体化路灯摄像头系统。
背景技术
照明灯具是人们生活中必不可少的生活用品，随着人们生活水平的提高，现已研发出功能多样化的照明路灯，其中就包含了具有照明和摄像监控功能的监控照明一体化太阳能路灯，该太阳能路灯采用太阳能和蓄电池供电，环保节能，由于路灯在户外使用，无人值守，一旦太阳能供电线路发生异常，不能及时进行处理，则会导致路灯和摄像头无法工作，但是现有技术中还缺少对太阳能供电系统的异常供电监控以及电源的智能切换控制。
实用新型内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种太阳能一体化路灯摄像头系统，实时对太阳能供电进行监控，当太阳能供电异常时及时切换至蓄电池供电，避免路灯和摄像头无法工作，同时提高了太阳能供电的稳定性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种太阳能一体化路灯摄像头系统，包括：供电系统，所述供电系统包括：太阳能电池板、蓄电池以及摄像头和路灯组成的负载系统；供电系统中设有太阳能供电异常监控电路，供电异常监控电路包括：第一电阻、第二电阻、放大器、第一二极管、第三电阻、第四电阻、常闭开关、比较器、基准电压、反相器、NPN三极管、PMOS管、第五电阻和继电器；
所述第一二极管串联在太阳能电池板与负载系统的供电电路上，第一二极管的阳极通过串联的第一电阻和第二电阻接地，第一二极管的阴极通过串联的第三电阻和第四电阻接地，第一二极管的阴极与负载系统之间还连接有常闭开关，放大器的同相输入端连接第一电阻和第二电阻的公共端，放大器的反相输入端连接第三电阻和第四电阻的公共端，放大器的输出端连接比较器的反相输入端，比较器的同相输入端连接有基准电压，比较器的输出端连接反相器的输入端，反相器的输出端连接NPN三极管的基极，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极连接PMOS管的栅极，NPN三极管的集电极还连接继电器的第一端，继电器的第二端接地，PMOS管的源极和栅极通过第五电阻连接蓄电池，PMOS管的漏极连接负载系统，继电器与常闭开关控制连接。
所述放大器的输出端与比较器的反相输入端之间还连接有光耦隔离器。
所述反相器的输出端与NPN三极管的基极之间还连接有单片机，单片机连接有天线。
所述单片机的型号为STM32。
所述继电器两端还并联连接有第二二极管，第二二极管的阴极连接继电器的第一端，第二二极管的阳极连接继电器的第二端。
所述继电器的型号为 EMR011B03。
本实用新型的有益效果是：通过供电异常监控电路，实时采集太阳能供电电路上的电压差，若太阳能供电异常时及时切换至蓄电池供电，保证了摄像头和路灯的正常工作，无需人员巡查路灯是否正常工作，节约人员巡检成本，同时该电路稳定性强，反应灵敏，电路结构简单，成本低廉。
附图说明
图1是本实用新型所述供电异常监控电路的电路原理图。
附图标记：U1-太阳能电池板，U2-蓄电池，R1-第一电阻，R2-第二电阻，A-放大器，D1-第一二极管，R3-第三电阻，R4-第四电阻，K-常闭开关，OC-光耦隔离器，U-比较器，U0-基准电压，C-反相器，T-NPN三极管，P-PMOS管，R5-第五电阻，J-继电器，D2-第二二极管。
具体实施方式
以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种太阳能一体化路灯摄像头系统，包括：供电系统，所述供电系统包括：太阳能电池板U1、蓄电池U2以及摄像头和路灯组成的负载系统；供电系统中设有太阳能供电异常监控电路，供电异常监控电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、放大器A、第一二极管D1、第三电阻R3、第四电阻R4、常闭开关K、比较器U、基准电压U0、反相器C、NPN三极管T、PMOS管P、第五电阻R5和继电器J；
所述第一二极管D1串联在太阳能电池板U1与负载系统的供电电路上，第一二极管D1的阳极通过串联的第一电阻R1和第二电阻R2接地，第一二极管D1的阴极通过串联的第三电阻R3和第四电阻R4接地，第一二极管D1的阴极与负载系统之间还连接有常闭开关K，放大器A的同相输入端连接第一电阻R1和第二电阻R2的公共端，放大器A的反相输入端连接第三电阻R3和第四电阻R4的公共端，放大器A的输出端连接比较器U的反相输入端，比较器U的同相输入端连接有基准电压U0，比较器U的输出端连接反相器C的输入端，反相器C的输出端连接NPN三极管T的基极，NPN三极管T的发射极接地，NPN三极管T的集电极连接PMOS管P的栅极，NPN三极管T的集电极还连接继电器J的第一端，继电器J的第二端接地，PMOS管P的源极和栅极通过第五电阻R5连接蓄电池U2，PMOS管P的漏极连接负载系统，继电器J与常闭开关K控制连接；具体的，第一电阻R1和第二电阻R2组成分压电路采集第一二极管D1阳极的电压，第三电阻R3和第四电阻R4组成分压电路采集第一二极管D1阴极的电压，通过这两组分压电路采集第一二极管D1的电压压降，将这电压压降通过放大器A放大，使得电压信号更加明显，便于检测观察，通过放大器A放大的电压信号输入至比较器U的反相输入端，与比较器U的同相输入端的基准电压U0做比较，基准电压U0为预先设置的电压阈值；若采集的电压信号大于基准电压U0值，则比较器U输出高电平信号，高电平信号通过反相器C反相后输出低电平信号，NPN三极管T接收低电平信号截止，PMOS管P截止，此时太阳能电池板U1供电正常，供电系统无需切换供电电源，太阳能电池板U1为路灯和摄像头供电；反之，若采集的电压信号小于基准电压U0值，则比较器U输出低电平信号，低电平信号经过反相器C反相后输出高电平信号，NPN三极管T接收高电平信号导通，由于NPN三极管T的发射极接地，则PMOS管P接收低电平信号导通，此时继电器J两端有电流流过，继电器J控制常闭开关K断开，此时太能电池板U1供电异常，供电电源切换至蓄电池U2供电；采用第一二极管D1采集电压压降还能防止供电电源反向充电，通过电压压降实时监控太阳能供电线路是否发生异常，若异常时及时切换至蓄电池U2供电，保证电路工作正常，提高了太阳能电池板U1供电的电源稳定性，同时该电路利用NPN三极管T和PMOS管P的开关特性实现双电源无缝自动切换，PMOS管P的导通电阻非常小，所以在导通时几乎没有压降。
所述放大器A的输出端与比较器U的反相输入端之间还连接有光耦隔离器OC；所述光耦隔离器OC降低了放大电路与比较电路之间电连接的干扰，提成整个电路检测的精确度，提高系统的容错率。
所述反相器C的输出端与NPN三极管T的基极之间还连接有单片机，单片机连接有天线；所述单片机将太阳能电池板U1供电异常的信号通过天线发送至相关人员的用户客户端上，用户客户端为手机或计算机中的一种，方便相关人员进行处理，降低相关人员现场巡检的复杂度。
所述单片机的型号为STM32；采用型号为STM32的单片机具有高性能、低成本和低功耗的优良特性。
所述继电器J两端还并联连接有第二二极管D2，第二二极管D2的阴极连接继电器J的第一端，第二二极管D2的阳极连接继电器J的第二端；第二二极管D2用于防止继电器J两端的浪涌现象，提高了继电器J的工作稳定性。
所述继电器J的型号为 EMR011B03；型号为EMR011B03的继电器J具备超小型、重量轻、线圈损耗功率低的优良特性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种太阳能一体化路灯摄像头系统，其特征在于：包括：供电系统，所述供电系统包括：太阳能电池板（U1）、蓄电池（U2）以及摄像头和路灯组成的负载系统；供电系统中设有太阳能供电异常监控电路，供电异常监控电路包括：第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、放大器（A）、第一二极管（D1）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、常闭开关（K）、比较器（U）、基准电压（U0）、反相器（C）、NPN三极管（T）、PMOS管（P）、第五电阻（R5）和继电器（J）；
所述第一二极管（D1）串联在太阳能电池板（U1）与负载系统的供电电路上，第一二极管（D1）的阳极通过串联的第一电阻（R1）和第二电阻（R2）接地，第一二极管（D1）的阴极通过串联的第三电阻（R3）和第四电阻（R4）接地，第一二极管（D1）的阴极与负载系统之间还连接有常闭开关（K），放大器（A）的同相输入端连接第一电阻（R1）和第二电阻（R2）的公共端，放大器（A）的反相输入端连接第三电阻（R3）和第四电阻（R4）的公共端，放大器（A）的输出端连接比较器（U）的反相输入端，比较器（U）的同相输入端连接有基准电压（U0），比较器（U）的输出端连接反相器（C）的输入端，反相器（C）的输出端连接NPN三极管（T）的基极，NPN三极管（T）的发射极接地，NPN三极管（T）的集电极连接PMOS管（P）的栅极，NPN三极管（T）的集电极还连接继电器（J）的第一端，继电器（J）的第二端接地，PMOS管（P）的源极和栅极通过第五电阻（R5）连接蓄电池（U2），PMOS管（P）的漏极连接负载系统，继电器（J）与常闭开关（K）控制连接。
2.如权利要求1所述的一种太阳能一体化路灯摄像头系统，其特征在于：所述放大器（A）的输出端与比较器（U）的反相输入端之间还连接有光耦隔离器（OC）。
3.如权利要求1所述的一种太阳能一体化路灯摄像头系统，其特征在于：所述反相器（C）的输出端与NPN三极管（T）的基极之间还连接有单片机，单片机连接有天线。
4.如权利要求3所述的一种太阳能一体化路灯摄像头系统，其特征在于：所述单片机的型号为STM32。
5.如权利要求1所述的一种太阳能一体化路灯摄像头系统，其特征在于：所述继电器（J）两端还并联连接有第二二极管（D2），第二二极管（D2）的阴极连接继电器（J）的第一端，第二二极管（D2）的阳极连接继电器（J）的第二端。
6.如权利要求5所述的一种太阳能一体化路灯摄像头系统，其特征在于：所述继电器（J）的型号为 EMR011B03。
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