CN215523106U - 一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统 - Google Patents

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CN215523106U CN202121300294.1U CN202121300294U CN215523106U CN 215523106 U CN215523106 U CN 215523106U CN 202121300294 U CN202121300294 U CN 202121300294U CN 215523106 U CN215523106 U CN 215523106U
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张少昆
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杜航航
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    • Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting

Abstract

本实用新型公开了一种基于北斗和NB‑IoT的智慧路灯系统，包括路灯本体，所述路灯本体包括底座、设置在底座上的灯杆、设置在灯杆顶部的路灯和光伏储能装置，所述灯杆内部设置智慧管理装置，所述智慧管理装置分别与路灯和光伏储能装置连接；所述智慧管理装置包括有单片机处理单元、NB‑IoT通讯模块和北斗模块，所述NB‑IoT通讯模块与单片机处理单元连接，单片机处理单元通过所述NB‑IoT通讯模块与物联网连接，所述北斗模块与单片机处理单元连接，单片机处理单元通过北斗模块获取路灯本体的位置信息。本实用新型设置有智慧管理装置，可自动跟随地域、天气和日出日落时间控制路灯的自主开关。

Description

一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统
技术领域
本实用新型涉及智慧路灯技术领域，具体为一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统。
背景技术
现在的路灯照明系统仍采用传统的控制方式和监控手段，即采用维护人员巡查或者公众主动上报的方式对路灯状态进行监控，维护效率低，在路灯故障时，不能及时获取路灯位置并进行维护；同时路灯开关采用定时方式，其时间只能人为调整，不随天气、季节、地域等情况动态变化。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统，包括路灯本体，所述路灯本体包括底座、设置在底座上的灯杆、设置在灯杆顶部的路灯和光伏储能装置，所述灯杆内部设置智慧管理装置，所述智慧管理装置分别与路灯和光伏储能装置连接；
所述智慧管理装置包括有单片机处理单元、NB-IoT通讯模块和北斗模块，所述NB-IoT通讯模块与单片机处理单元连接，单片机处理单元通过所述NB-IoT通讯模块与物联网连接，所述北斗模块与单片机处理单元连接，单片机处理单元通过北斗模块获取路灯本体的位置信息。
优选的，所述光伏储能装置包括设置在路灯外侧的光伏板、与光伏板配合的蓄电池和充放电模块，所述蓄电池分别与充放电模块和电源管理模块连接，所述光伏板通过充放电模块与蓄电池连接。
优选的，所述单片机处理单元包括微处理器模块、路灯控制模块、人机交互显示模块、电源管理模块、环境数据采集模块和故障检测模块，所述路灯控制模块、人机交互显示模块、电源管理模块、环境数据采集模块和故障检测模块分别与微处理器模块连。
优选的，所述路灯控制模块与和故障检测模块与路灯连接，通过故障检测模块检测路灯的电流和电压信息。
优选的，所述人机交互显示模块包括显示屏和显示驱动模块，所述显示屏通过显示驱动模块与微处理器模块连接。
优选的，所述路灯控制模块为与路灯连接的接触器。
优选的，所述环境数据采集模块包括光照传感器和温度传感器，所述光照传感器和温度传感器设置在灯杆的顶部。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过NB-IoT通讯模块连接物联网，从天气服务器中获得相应经纬度的天气情况和日出日落的情况，通过光照传感器和温度传感器获取路灯周围的光照强度和温度信息，利用周围的环境数据和天气情况对日出日落时间进行修正，可以得到精准的路灯开关时间，通过微处理器模块控制路灯的开关，实现跟随地域、天气和日出日落时间进行路灯管理，开关速度快，同时节约能源；
2、本实用新型通过NB-IoT通讯模块将故障信息和位置信息一起发送到物联网上，外部的路灯管理中心以及路灯维护人员可以从物联网上获取相应的报警信息，在路灯管理中心确定故障信息有效后，路灯维护人员即可以前往故障点进行故障的排查和处理，提高路灯运维的效率。
附图说明
图1为本实用新型系统模块连接框图；
图2为本实用新型整体结构示意图。
图中：路灯本体1、底座101、灯杆102、路灯103、光伏储能装置104、光伏板1041、蓄电池1042、充放电模块1043、智慧管理装置2、单片机处理单元201、微处理器模块2011、路灯控制模块2012、人机交互显示模块2013、电源管理模块2014、环境数据采集模块2015、故障检测模块2016、NB-IoT通讯模块202、北斗模块203。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统，包括路灯本体1，路灯本体1包括底座101、设置在底座101上的灯杆102、设置在灯杆102顶部的路灯103和光伏储能装置104，还包括智慧管理装置2，智慧管理装置2设置在灯杆102内部设置，智慧管理装置2分别与路灯103和光伏储能装置104连接；
智慧管理装置2包括单片机处理单元201、NB-IoT通讯模块202和北斗模块203，NB-IoT通讯模块202与单片机处理单元201连接，单片机处理单元201通过NB-IoT通讯模块202与物联网连接，北斗模块203与单片机处理单元201连接，单片机处理单元201通过北斗模块203获取路灯本体1的位置信息。
光伏储能装置104包括设置在路灯103外侧的光伏板1041、与光伏板1041配合的蓄电池1042和充放电模块1043，蓄电池1042分别与充放电模块1043和电源管理模块2014连接，光伏板1041通过充放电模块1043与蓄电池1042连接。
单片机处理单元201包括微处理器模块2011、路灯控制模块2012、人机交互显示模块2013、电源管理模块2014、环境数据采集模块2015和故障检测模块2016，路灯控制模块2012、人机交互显示模块2013、电源管理模块2014、环境数据采集模块2015和故障检测模块2016分别与微处理器模块2011连。
路灯控制模块2012与和故障检测模块2016与路灯103连接，通过故障检测模块2016检测路灯103的电流和电压信息。
人机交互显示模块2013包括显示屏和显示驱动模块，显示屏通过显示驱动模块与微处理器模块2011连接，通过显示屏显示路灯本体信息。
路灯控制模块2012为与路灯103连接的接触器。
环境数据采集模块2015包括光照传感器和温度传感器，光照传感器和温度传感器设置在灯杆102的顶部。
工作原理：使用时，蓄电池1042的电源通过电源管理模块2014变压处理后为单片机处理单元201、NB-IoT通讯模块202和北斗模块203供电；
通过NB-IoT通讯模块202连接物联网，结合北斗模块203获取的路灯本体1的经纬度信息，从天气服务器中获得相应经纬度的天气情况和日出日落的情况，通过人机交互显示模块2013中的显示屏显示出来；通过光照传感器和温度传感器获取路灯周围的光照强度和温度信息，这些信息传递给微处理器模块2011，微处理器模块2011对这些信息进行处理，利用周围的环境数据和天气情况对日出日落时间进行修正，可以得到精准的路灯开关时间，向路灯控制模块2012发出指令，控制路灯103的开关，实现跟随地域、天气和日出日落时间进行路灯开关，在恶劣天气或特殊环境大雾天气下提前开灯或推迟关灯；
同时通过NB-IoT通讯模块202与外部的路灯管理中心进行通信，路灯管理中心可以发送指令给单片机处理单元201，控制路灯103开关；
通过故障检测模块2016检测路灯103的电流和电压信息，当检测到路灯103电流和电压信息出线异常时，即发送故障信息给微处理器模块2011，微处理器模块2011从北斗模块203获取位置信息，通过NB-IoT通讯模块202将故障信息和位置信息一起发送到物联网上，外部的路灯管理中心以及路灯维护人员可以从物联网上获取相应的报警信息，在路灯管理中心确定故障信息有效后，路灯维护人员即可以前往故障点进行故障的排查和处理。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统，包括路灯本体(1)，所述路灯本体(1)包括底座(101)、设置在底座(101)上的灯杆(102)、设置在灯杆(102)顶部的路灯(103)和光伏储能装置(104)，其特征在于：还包括智慧管理装置(2)，所述智慧管理装置(2)设置在灯杆(102)内部，所述智慧管理装置(2)分别与路灯(103)和光伏储能装置(104)连接；
所述智慧管理装置(2)包括单片机处理单元(201)、NB-IoT通讯模块(202)和北斗模块(203)，所述NB-IoT通讯模块(202)与单片机处理单元(201)连接，单片机处理单元(201)通过所述NB-IoT通讯模块(202)与物联网连接，所述北斗模块(203)与单片机处理单元(201)连接，单片机处理单元(201)通过北斗模块(203)获取路灯本体(1)的位置信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统，其特征在于：所述光伏储能装置(104)包括设置在路灯(103)外侧的光伏板(1041)、与光伏板(1041)配合的蓄电池(1042)和充放电模块(1043)，所述蓄电池(1042)分别与充放电模块(1043)和电源管理模块(2014)连接，所述光伏板(1041)通过充放电模块(1043)与蓄电池(1042)连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统，其特征在于：所述单片机处理单元(201)包括微处理器模块(2011)、路灯控制模块(2012)、人机交互显示模块(2013)、电源管理模块(2014)、环境数据采集模块(2015)和故障检测模块(2016)，所述路灯控制模块(2012)、人机交互显示模块(2013)、电源管理模块(2014)、环境数据采集模块(2015)和故障检测模块(2016)分别与微处理器模块(2011)连。
4.根据权利要求3所述的一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统，其特征在于：所述路灯控制模块(2012)与和故障检测模块(2016)与路灯(103)连接，通过故障检测模块(2016)检测路灯(103)的电流和电压信息。
5.根据权利要求3所述的一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统，其特征在于：所述路灯控制模块(2012)为与路灯(103)连接的接触器。
6.根据权利要求3所述的一种基于北斗和NB-IoT的智慧路灯系统，其特征在于：所述环境数据采集模块(2015)包括光照传感器和温度传感器，所述光照传感器和温度传感器设置在灯杆(102)的顶部。
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