CN220823329U - 一种监控智慧路灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种监控智慧路灯，属于LED灯技术领域，包括控制器MCU、故障监测单元、路灯驱动单元、AC‑DC模块、LED驱动单元、辅灯、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器，解决了采用套辅灯的方式，实现在路灯故障后能够继续提供维系照明的技术问题，本实用新型电路结构简单，成本较低，可以及时检测路灯故障，并提供一套辅助照明驱动，不但可以在路灯故障时提供维系照明，还可以为路灯提供辅助照明，以起到一定的调光效果。
Description
技术领域
本实用新型属于LED灯技术领域，特别涉及一种监控智慧路灯。
背景技术
智慧路灯又叫智能化路灯，或者智慧路灯、智慧照明，是采用物联网和云计算技术，对城市公共照明管理系统进行全面升级，实现路灯集中管控、运维信息化、照明智能化。
目前智慧路灯均采用一套灯组的照明结构，当灯组出现故障后，无法继续进行照明，并且在检测故障时采用的检测模块较为复杂，成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种监控智慧路灯，解决了采用套辅灯的方式，实现在路灯故障后能够继续提供维系照明的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种监控智慧路灯，包括控制器MCU、故障监测单元、路灯驱动单元、AC-DC模块、LED驱动单元、辅灯、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器，故障监测单元、LED驱动单元、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器均与控制器MCU电连接，故障监测单元与路灯驱动单元连接，用于检测路灯驱动单元为路灯提供的驱动电压，路灯驱动单元的输入端连接市电、输出端连接路灯，AC-DC模块的输入端连接市电、输出端输出12V电源和5V电源，AC-DC模块为控制器MCU、故障监测单元、LED驱动单元、辅灯、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器供电，辅灯连接LED驱动单元。
优选的，所述路灯驱动单元包括整流桥B1、保险丝F1A、电容C1、线性驱动器U3、电阻R2和电容C2，所述路灯包括灯组LED1，整流桥B1的输入端连接市电的火线和零线、正输出端连接灯组LED1的正极，灯组LED1的负极连接线性驱动器U3的OUT端，线性驱动器U3的GND端连接地线、REXT端通过电阻R2连接地线，电容C2为线性驱动器U3的REXT端的入地电容。
优选的，所述线性驱动器U3的型号为SM2082EG。
优选的，所述故障监测单元包括运算放大器U2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R10和电阻R11、运算放大器U2、电阻R3、电阻R4、和电阻R11构成了一个电压比较器，电阻R8、电阻R9和电阻R10构成一个电压采集电路，用于采集线性驱动器U3的REXT端的输出电压，运算放大器U2的输出端连接控制MCU的一个IO口。
优选的，所述运算放大器U2的型号为MC3401P。
优选的，所述LED驱动单元包括光耦U3、电阻R5、电阻R6、可控硅D1、电容C3、电容C4、电容C5、二极管D11、电阻R7、电容C21、电容C22、电感L1和驱动芯片U4，电容C3、电容C4、电容C5、二极管D11、电阻R7、电容C21、电容C22和电感L1构成了驱动芯片U4的外围电路；
所述辅灯包括灯组LED2，驱动芯片U4的SENSE端连接灯组LED2的正极，用于驱动灯组LED2；
可控硅D1的1脚连接12V电源、2脚连接驱动芯片U4的VIN端、3脚连接光耦U3的2脚，光耦U3的2脚还通过电阻R6连接12V电源，光耦U3的3脚连接地线、1脚通过电阻R5连接5V电源、4脚连接控制MCU的一个IO口。
优选的，所述控制器MCU的型号为OB5510CIP，AC-DC模块的型号为PAC30-S5S12WI,ZigBee模块的型号为WLT2422Z、摄像头模块的型号为OV7670，Flash存储器的型号为MX25V1635FZUI。
优选的，所述驱动芯片U4的型号为SD42524。
本实用新型所述的一种监控智慧路灯，解决了采用套辅灯的方式，实现在路灯故障后能够继续提供维系照明的技术问题，本实用新型电路结构简单，成本较低，可以及时检测路灯故障，并提供一套辅助照明驱动，不但可以在路灯故障时提供维系照明，还可以为路灯提供辅助照明，以起到一定的调光效果。
附图说明
图1是本实用新型的原理图方框图；
图2是本实用新型的路灯驱动单元和故障监测单元的电路图；
图3是本实用新型的LED驱动单元的电路图。
具体实施方式
如图1-图3所示的一种监控智慧路灯，包括控制器MCU、故障监测单元、路灯驱动单元、AC-DC模块、LED驱动单元、辅灯、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器，故障监测单元、LED驱动单元、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器均与控制器MCU电连接，故障监测单元与路灯驱动单元连接，用于检测路灯驱动单元为路灯提供的驱动电压，路灯驱动单元的输入端连接市电、输出端连接路灯，AC-DC模块的输入端连接市电、输出端输出12V电源和5V电源，AC-DC模块为控制器MCU、故障监测单元、LED驱动单元、辅灯、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器供电，辅灯连接LED驱动单元。
本实施例中提供一套摄像头模块，可以让路灯在照明的同时对周边环境进行监控，并通过Flash存储器进行本地存储。
本实施例中ZigBee模块采用型号为WLT2422Z的ZigBee模块，其视距传输距离可达到1千米，可以满足大多数现场的无线传输要求。
所述路灯驱动单元包括整流桥B1、保险丝F1A、电容C1、线性驱动器U3、电阻R2和电容C2，所述路灯包括灯组LED1，整流桥B1的输入端连接市电的火线和零线、正输出端连接灯组LED1的正极，灯组LED1的负极连接线性驱动器U3的OUT端，线性驱动器U3的GND端连接地线、REXT端通过电阻R2连接地线，电容C2为线性驱动器U3的REXT端的入地电容。
路灯驱动单元为强电单元，其主要负责驱动220V的路灯灯珠组，而本实施例中将控制器MCU等弱电元件构成的弱电单元与强电电源区分开，即控制器MCU并不直接控制路灯驱动单元，这样可以保护控制器MCU等弱电元件。
同时控制器MCU、故障监测单元、AC-DC模块、LED驱动单元、辅灯、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器可以构成一个独立的系统模块，可以兼容任意一款路灯，极大的扩大了本实用新型的适用度。
所述故障监测单元包括运算放大器U2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R10和电阻R11、运算放大器U2、电阻R3、电阻R4、和电阻R11构成了一个电压比较器，电阻R8、电阻R9和电阻R10构成一个电压采集电路，用于采集线性驱动器U3的REXT端的输出电压，运算放大器U2的输出端连接控制MCU的一个IO口。
本实用新型采用运算放大器U2构成了一个比较器，以用来检测线性驱动器U3的输出电压是否处于正常阈值，获取的信号可以直接用于控制器MCU进行判断，不用占用MCU的AD接口，极大的降低了开发难度。
所述LED驱动单元包括光耦U3、电阻R5、电阻R6、可控硅D1、电容C3、电容C4、电容C5、二极管D11、电阻R7、电容C21、电容C22、电感L1和驱动芯片U4，电容C3、电容C4、电容C5、二极管D11、电阻R7、电容C21、电容C22和电感L1构成了驱动芯片U4的外围电路；
所述辅灯包括灯组LED2，驱动芯片U4的SENSE端连接灯组LED2的正极，用于驱动灯组LED2；
可控硅D1的1脚连接12V电源、2脚连接驱动芯片U4的VIN端、3脚连接光耦U3的2脚，光耦U3的2脚还通过电阻R6连接12V电源，光耦U3的3脚连接地线、1脚通过电阻R5连接5V电源、4脚连接控制MCU的一个IO口。
本实用新型采用可控硅D1来控制驱动芯片U4的供电，从而起到对辅灯的开关，辅灯不但可以在路灯灯组LED1故障时进行照明，还可以在正常工作是进行辅助照明以增加亮度。
所述控制器MCU的型号为OB5510CIP，AC-DC模块的型号为PAC30-S5S12WI，摄像头模块的型号为OV7670，Flash存储器的型号为MX25V1635FZUI，所述驱动芯片U4的型号为SD42524。所述运算放大器U2的型号为MC3401P。所述线性驱动器U3的型号为SM2082EG。
本实用新型所述的一种监控智慧路灯，解决了采用套辅灯的方式，实现在路灯故障后能够继续提供维系照明的技术问题，本实用新型电路结构简单，成本较低，可以及时检测路灯故障，并提供一套辅助照明驱动，不但可以在路灯故障时提供维系照明，还可以为路灯提供辅助照明，以起到一定的调光效果。
Claims (8)
1.一种监控智慧路灯，其特征在于：包括控制器MCU、故障监测单元、路灯驱动单元、AC-DC模块、LED驱动单元、辅灯、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器，故障监测单元、LED驱动单元、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器均与控制器MCU电连接，故障监测单元与路灯驱动单元连接，用于检测路灯驱动单元为路灯提供的驱动电压，路灯驱动单元的输入端连接市电、输出端连接路灯，AC-DC模块的输入端连接市电、输出端输出12V电源和5V电源，AC-DC模块为控制器MCU、故障监测单元、LED驱动单元、辅灯、ZigBee模块、摄像头模块和Flash存储器供电，辅灯连接LED驱动单元。
2.如权利要求1所述的一种监控智慧路灯，其特征在于：所述路灯驱动单元包括整流桥B1、保险丝F1A、电容C1、线性驱动器U3、电阻R2和电容C2，所述路灯包括灯组LED1，整流桥B1的输入端连接市电的火线和零线、正输出端连接灯组LED1的正极，灯组LED1的负极连接线性驱动器U3的OUT端，线性驱动器U3的GND端连接地线、REXT端通过电阻R2连接地线，电容C2为线性驱动器U3的REXT端的入地电容。
3.如权利要求2所述的一种监控智慧路灯，其特征在于：所述线性驱动器U3的型号为SM2082EG。
4.如权利要求2所述的一种监控智慧路灯，其特征在于：所述故障监测单元包括运算放大器U2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R10和电阻R11、运算放大器U2、电阻R3、电阻R4、和电阻R11构成了一个电压比较器，电阻R8、电阻R9和电阻R10构成一个电压采集电路，用于采集线性驱动器U3的REXT端的输出电压，运算放大器U2的输出端连接控制MCU的一个IO口。
5.如权利要求4所述的一种监控智慧路灯，其特征在于：所述运算放大器U2的型号为MC3401P。
6.如权利要求1所述的一种监控智慧路灯，其特征在于：所述LED驱动单元包括光耦U3、电阻R5、电阻R6、可控硅D1、电容C3、电容C4、电容C5、二极管D11、电阻R7、电容C21、电容C22、电感L1和驱动芯片U4，电容C3、电容C4、电容C5、二极管D11、电阻R7、电容C21、电容C22和电感L1构成了驱动芯片U4的外围电路；
所述辅灯包括灯组LED2，驱动芯片U4的SENSE端连接灯组LED2的正极，用于驱动灯组LED2；
可控硅D1的1脚连接12V电源、2脚连接驱动芯片U4的VIN端、3脚连接光耦U3的2脚，光耦U3的2脚还通过电阻R6连接12V电源，光耦U3的3脚连接地线、1脚通过电阻R5连接5V电源、4脚连接控制MCU的一个IO口。
7.如权利要求1所述的一种监控智慧路灯，其特征在于：所述控制器MCU的型号为OB5510CIP，AC-DC模块的型号为PAC30-S5S12WI,ZigBee模块的型号为WLT2422Z，摄像头模块的型号为OV7670，Flash存储器的型号为MX25V1635FZUI。
8.如权利要求6所述的一种监控智慧路灯，其特征在于：所述驱动芯片U4的型号为SD42524。
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