CN208175068U - 一种智能路灯控制器 - Google Patents

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王诚
周卫明
高蕊
王凯
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Nanjing Post and Telecommunication University
Nanjing University of Posts and Telecommunications
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    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

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Abstract

本实用新型公开一种智能路灯控制器，包括主控模块、用以提供电源的电源模块、用以计量接入回路的能耗及电力参数的计量模块、用以与相邻路灯控制器及集中器进行数据交互的ZigBee通信模块、扩展接口模块、继电器模块及LED模块，所述电源模块与计量模块相连接，所述计量模块、ZigBee通信模块及扩展接口模块同时与主模模块相连接，所述LED模块通过继电器模块与主控模块相连接。本实用新型的优点是：有效解决了每盏路灯之间及路灯与集中器之间的通信问题，能够方便、快捷、精确的根据路面实际情况对每盏路灯进行单独远程控制，节能效果明显。

Description

一种智能路灯控制器
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控制器。
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：缺乏远程智能控制，集中器与各路灯的控制器之间、以及各路灯的控制器之间无法及时通信，导致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，大大浪费了能源。
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及时与集中器进行通信，使集中器能够方便、快捷、精确的根据实际路面情况对路灯进行控制的智能路灯控制器。
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控制器，包括主控模块、用以提供电源的电源模块、用以计量接入回路的能耗及电力参数的计量模块、用以与相邻路灯控制器及集中器进行数据交互的ZigBee通信模块、扩展接口模块、继电器模块及LED模块，所述电源模块与计量模块相连接，所述计量模块、ZigBee通信模块及扩展接口模块同时与主模模块相连接，所述LED模块通过继电器模块与主控模块相连接。
进一步地，前述的一种智能路灯控制器，其中：主控模块包括：中央处理器、时钟模块、存储单元及JTAG接口，所述时钟模块用于给中央处理器提供时钟信号；所述存储单元用于储存数据；所述JTAG接口用于芯片内部测试。
进一步地，前述的一种智能路灯控制器，其中：存储单元包括：EEPROM电可擦可编程只读存储器和Flash存储器，其中EEPROM电可擦可编程只读存储器用于存储当前正在执行或使用的数据和程序，Flash存储器用于存储软件程序、配置信息和控制器本身的相关参数。
进一步地，前述的一种智能路灯控制器，其中：计量模块包括：高精度三相电能专用计量芯片，该高精度三相电能专用计量芯片用于测量各相以及合相的有功功率、无功功率、有功能量及无功能量，以及测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率。
进一步地，前述的一种智能路灯控制器，其中：电源模块包括：依次连接的变压器、整流电路、稳压电路与滤波电路。
进一步地，前述的一种智能路灯控制器，其中：扩展接口模块包括：包括GPIO、RS485总线接口和RS232总线接口。
进一步地，前述的一种智能路灯控制器，其中：还包括外接于扩展接口模块的外部传感器。
进一步地，前述的一种智能路灯控制器，其中：外部传感器为温度传感器、光敏传感器、红外传感器及烟雾传感器中的一种或多种。
通过上述技术方案的实施，本实用新型的有益效果是：有效解决了每盏路灯之间及路灯与集中器之间的通信问题，能够方便、快捷、精确的根据路面实际情况对每盏路灯进行单独远程控制，节能效果明显。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种智能路灯控制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控制器，包括主控模块1、用以提供电源的电源模块2、用以计量接入回路的能耗及电力参数的计量模块3、用以与相邻路灯控制器及集中器进行数据交互的ZigBee通信模块4、扩展接口模块5、继电器模块6及LED模块7，所述电源模块2与计量模块3相连接，所述计量模块3、ZigBee通信模块4及扩展接口模块5同时与主模模块1相连接，所述LED模块7通过继电器模块6与主控模块1相连接；其中ZigBee通信模块4具体选择由顺舟科技提供的 SZ05-ADV ZigBee 无线串口通信模块，用来实现集中器与路灯前端控制器通信，该ZigBee通信模块4采用了加强型的 ZigBee无线技术，集成了符合ZIGBEE 协议的射频收发器和微处理器，符合工业标准应用的无线数据通信设备，它具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活等优点和特性；通过无线 ZIGBEE 进行组网通信，可实现一点对多点或多点对多点之间的数据透明传输及中继转发作用；
在本实施例中，主控模块1包括：中央处理器11、时钟模块12、存储单元13及JTAG接口14，所述时钟模块12用于给中央处理器11提供时钟信号；所述存储单元13用于储存数据以及预先设定的运行方案；所述JTAG接口14用于芯片内部测试；所述中央处理器具体选用的是法半导体（ST）公司出品的STM32F105互联型系列，该处理器使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器（高达256k字节的SRAM），丰富的增强IO端口和联接到两条APB总线的外设，包含标准的通信接口（2个I2C接口、3个SPI接口、2个I2S接口、1个USB OTG全速接口、5个USART接口和2个CAN接口），2个12位的ADC和4个通用16位定时器 STM32F105XX互联型系列工作于-40℃至﹢105℃温度范围，供电电压为2.0V至3.6V，一系列的省电模式保证低功耗应用的要求，丰富的外设配置，使得STM32F105XX互联型系列微控制器适合于路灯控制器装置；
在本实施例中，存储单元13包括：EEPROM电可擦可编程只读存储器131和Flash存储器132，其中EEPROM电可擦可编程只读存储器131用于存储当前正在执行或使用的数据和程序，该EEPROM电可擦可编程只读存储器131具体选用的芯片型号为CAT24WC系列，通过I2C总线进行读写，容量为2Kb，与主控模块1的中央处理器11直接通信；Flash存储器132用于存储软件程序、配置信息和控制器本身的相关参数，该Flash存储器132具体选用W25Q16BVSSI芯片，采用SPI通讯协议与处理器直接相连，容量为128Mbit，即16M字节，满足大容量数据存储要求；
在本实施例中，计量模块3包括：高精度三相电能专用计量芯片31，该高精度三相电能专用计量芯片31用于测量各相以及合相的有功功率、无功功率、有功能量及无功能量等能耗，以及测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数；该高精度三相电能专用计量芯片31具体选用HT7017单项电能计量芯片，HT7017是带UART通讯接口的高精度单相多电能计量芯片，工作电压范围是4.5~5.5V，工作晶振为6MHz；
在本实施例中，电源模块2包括：依次连接的变压器21、整流电路22、稳压电路23与滤波电路24；在本实施例中，扩展接口模块5包括：包括GPIO、RS485总线接口和RS232总线接口；在本实施例中，还包括外接于扩展接口模块5的外部传感器8，其中外部传感器8为温度传感器、光敏传感器、红外传感器及烟雾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；光敏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；烟雾传感器用于获取道路烟雾信息，判断道路可视程度；
本实用新型的工作原理如下：
在路灯使用过程中，外部传感器8会实时获取路面活动情况、光照情况及道路烟雾情况等信息并将所获取的信息实时反馈给主控模块1的中央处理器11，同时时针模块12也会实时获取当前时间并将所获取的时间信息实时反馈给中央处理器11，中央处理器11再将所获取的信息发送给ZigBee通信模块4，ZigBee通信模块4再通过Zigbee无线通信协议将所获取的信息实时发送到集中器，同时相邻路灯之间也通过各自的ZigBee通信模块4进行数据交互；集中器对信息进行处理后再将控制指令通过ZigBee通信模块4发送到对应路灯的中央处理器11，从而实现对路灯的智能化控制。
本实用新型具有的优点是：有效解决了每盏路灯之间及路灯与集中器之间的通信问题，能够方便、快捷、精确的根据路面实际情况对每盏路灯进行单独远程控制，节能效果明显。
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 (8)

1.一种智能路灯控制器，其特征在于：包括主控模块、用以提供电源的电源模块、用以计量接入回路的能耗及电力参数的计量模块、用以与相邻路灯控制器及集中器进行数据交互的ZigBee通信模块、扩展接口模块、继电器模块及LED模块，所述电源模块与计量模块相连接，所述计量模块、ZigBee通信模块及扩展接口模块同时与主模模块相连接，所述LED模块通过继电器模块与主控模块相连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：主控模块包括：中央处理器、时钟模块、存储单元及JTAG接口，所述时钟模块用于给中央处理器提供时钟信号；所述存储单元用于储存数据；所述JTAG接口用于芯片内部测试。
3.根据权利要求2所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：存储单元包括：EEPROM电可擦可编程只读存储器和Flash存储器，其中EEPROM电可擦可编程只读存储器用于存储当前正在执行或使用的数据和程序，Flash存储器用于存储软件程序、配置信息和控制器本身的相关参数。
4.根据权利要求1所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：计量模块包括：高精度三相电能专用计量芯片，该高精度三相电能专用计量芯片用于测量各相以及合相的有功功率、无功功率、有功能量及无功能量，以及测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率。
5.根据权利要求1所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：电源模块包括：依次连接的变压器、整流电路、稳压电路与滤波电路。
6.根据权利要求1所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：扩展接口模块包括：包括GPIO、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控制器，其特征在于：还包括外接于扩展接口模块的外部传感器。
8.根据权利要求7所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：外部传感器为温度传感器、光敏传感器、红外传感器及烟雾传感器中的一种或多种。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109654462A (zh) * 2019-01-23 2019-04-19 佛山市云端容灾信息技术有限公司 一种智能灯柱功能延伸系统
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CN112188698A (zh) * 2020-08-19 2021-01-05 浙江创力电子股份有限公司 一种基于zigbee短距离控制的路灯控制系统及控制方法

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