一种基于电力载波路灯杆智能系统技术方案

技术编号:16043684 阅读:40 留言:0更新日期:2017-08-20 02:14
本发明专利技术是一种基于电力载波路灯杆智能系统,包括微波雷达模块、DSP处理模块、摄像头、STM32芯片、路灯控制模块、以太网模块、主机和智能模块。本发明专利技术将路灯进行组网,实现功能一:过路灯的组网实现对路灯的控制,达到开关控制、梯度调光控制,以及路灯故障检测;实现功能二:实现该段路面通行车辆或行人实时测速,当出现超速或者低速的情况时,及时向控制端发出告警,提醒控制中心及时调取摄像头信息,实现对路面的实时监控。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力载波路灯杆智能系统
本专利技术涉及一种路灯,特别是一种基于电力载波路灯杆智能系统。
技术介绍
现阶段,路灯照明的控制系绝大多数采用“时间继电器+交流接触器"的控制方式,每天定时开关,换季时,需要人工调节每一个时间继电器的参数;同时,绝大多数路灯控制系统没有具备实时管理和调节功能的后台软件或终端设备。因此,现有路灯控制系统大多数只能控制路灯定时开关,调节不方便,路灯信息统计混乱。现有技术存在以下缺点:1、功能单一,扩展性差只提供路灯的开关功能,不具备日常维护管理功能、软件远程管理功能,缺少远程管理终端设施;因此,路灯系统的故障发现、故障报警、数据报表统计等功能需要人工来完成,浪费人力资源。2、控制方式落后当前,路灯控制还停留在手动、光控、时控等方式,受季节、天气和人为因素影响很大,自动化管理水平低,经常需要亮时不亮,需要灭时不灭,极易造成能源浪费。3、操控不便无法及时修改开关灯时间,不能根据实际情况(如天气突变、重大事件、节日等)的需要及时校正和修改开关灯时间。4、日常维护困难现有路灯照明设施的管理工作主要依靠人工巡查来完成,不仅工作量大,而且还浪费人力、物力,故障需人员上报和市民投诉,缺乏主动性、及时行和可靠性,不能实时、准确、全面地监控整个照明系统的运行状况,缺乏有效的故障预警机制。5、设备信息管理困难照明系统设备数据信息需要人工统计,无法自动形成报告;而且一旦没有及时更新或一次统计错误,将造成统计混乱,数据不可查。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于电力载波路灯杆智能系统,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种基于电力载波路灯杆智能系统,包括微波雷达模块、DSP处理模块、摄像头、STM32芯片、路灯控制模块、以太网模块、主机和智能模块,所述以太网模块分别连接STM32芯片、主机和智能模块,所述智能模块有多个,主机还连接大数据系统,STM32芯片还分别连接DSP处理模块、摄像头和路灯控制模块。作为本专利技术的进一步技术方案:所述智能模块有多个。作为本专利技术的进一步技术方案:所述微波雷达模块包括X频段雷达模块、预处理电路和DSP处理器。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:1、功能多样,扩展性好:具有路灯的开关功能,调光功能接口,故障检测报修。通过微波雷达模块和摄像头的图像采集实现路面实时的监测与实时给控制中心提供警报信息。2、控制方式:路灯控制利用智能芯片控制,在面对季节、天气和人为的因素可以做出合理的反应。3、操控方便:可以在主机控制端及时修改开关灯时间,不仅能根据实际情况(如天气突变,重大事件,节日)的需要及时校时和修改开关灯时间,还能多路灯进行实时的控制。4、日常维护简单、设备信息管理简单:每一个路灯会自动分配一个IP地址,这就意味着在路灯出现故障时,能及时的发现,具有实时性和主动性。设备的数据也无需人工统计,可以通过电力线传送至主机,利用计算机进行处理和分析。极大减少了人力物力的浪费。附图说明图1为本专利技术的总体示意图;图2为智能模块结构图;图3为微波雷达结构图;图4为电力线架构图;图5为整体流程图;图6为DSP信号处理程序结构图;图7为连接以太网流程图;图8为控制的总体流程图;图9为数据处理过程图;图10为验证响应流程图;图11为控制信息从控制中心发送到路灯控制器流程图;图12为控制器响应流程图;图13为网络模块enc28j60的初始化流程图;图14为大数据处理流程图;图15为STM32芯片电路图;图16为摄像头引脚图;图17为以太网模块引脚图;图18为DSP原理图;图19为DSP电路总体框图;图20为A/D保护电路图;图21为A/D保护电路图;图22为以太网模块图。具体实施方式下面将对本专利技术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专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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,都属于本专利技术保护的范围。参阅图1-22;本专利技术实施例中,一种基于电力载波路灯杆智能系统,包括微波雷达模块、DSP处理模块、摄像头、STM32芯片、路灯控制模块、以太网模块、主机和智能模块,所述以太网模块分别连接STM32芯片、主机和智能模块,所述智能模块有多个,主机还连接大数据系统,STM32芯片还分别连接DSP处理模块、摄像头和路灯控制模块。智能模块有多个。微波雷达模块包括X频段雷达模块、预处理电路和DSP处理器。本专利技术的工作原理:本专利技术的整体图如图1所示,采用以电力线为载体通过以太网传输数据,每一个智能控制模块通过220V市电达到互相通信的目的,在控制主机上进行实时监测与控制,使其完成主机与路灯、路灯与路灯之间的相互通信的功能,以及实现对路面情况的实时反馈。总体的拓扑结构如图1所示,主要包括:路灯、智能控制模块、以太网传输模块、电力线、主机等五部分组成。智能模块主要负责对路面的监控,路灯的控制,以太网模块主要负责数据共享,主机负责数据处理,利用现在已经成熟的大数据系统,对接收到各节点的路灯信息进行对比分析,达到精确告警,指令的下达,电力线主要负责数据的传输的载体。智能控制模块如图2所示,由摄像头模块、路灯控制模块、智能芯片、电力载波模块、雷达模块、以太网传输模块这六部分组成。本设计采用的是STM32芯片作为主制芯片,配合上DSP处理芯片对微波雷达信号进行数据的处理与分析。STM32芯片将摄像头数据、微波雷达模块数据打包,在电力载波模块的以太网模式下,数据通过正交频分复用技术、正交振幅调制等多种方式调制到电力线上,供各个节点调取数据。主机控制接收方对数据进行解调,读取数据,并以相同方式将控制信号调制上电力线来实现指令的下达,供给各智能模块读取数据。STM32芯片通过对路灯的电流检测,来判别路灯的工作状态,通过改变工作的电流对路灯的功率进行调整,实现梯度调光和控制等的开光,以及路灯的故障判断与告警。微波雷达模块如图3所示,采用的原理是多普勒测速原理,工作频段为10.525GHz。雷达模块在接收到回波后,将回波信号与发射信号进行混频,得到多普勒频移信号;信号通过预处理电路进行放大,使其符合芯片引脚工作的电压范围,通过DSP处理芯片,对数据进行精确处理和分析,最后由STM32的芯片把数据上传。此模块负责对路面的交通状况和超速的车辆进行监控,根据预设的数值对车辆超速和路面拥堵情况进行判断和告警。电力载波网络依附于现有的电力线系统,如图4所示,无需重新架构设备。每个路灯之间通过电力线相连在220V电力环境建立通信,每个路灯节点都可接收到组网中任何节点发出的信息,每个节点发出的信息可以被组网中的所有节点接收。数据通过调制器调制到电力线上,在一定距离的各个路灯节点进行传输。主机将电力线的数据解调出来进行处理,并且把需要发送的指令调制进电力线,命令对应的路灯节点发送数据和对其进行控制。从而达到控制线上的任意路灯节点,实现智能控制。本专利技术整体的结构程序设计如图5所示:STM32芯片再将采集到的模拟信号转化为数字信号通过电力线发送到主机进行数据处理分析。电力载波模块组网成功之后,电力载波模块是将来自其他路灯杆的信息调制上电力线,在电力线上传输,然后送至STM32芯片。STM本文档来自技高网...
一种基于电力载波路灯杆智能系统

【技术保护点】
一种基于电力载波路灯杆智能系统,包括微波雷达模块、DSP处理模块、摄像头、STM32芯片、路灯控制模块、以太网模块、主机和智能模块,其特征在于,所述以太网模块分别连接STM32芯片、主机和智能模块,所述智能模块有多个,主机还连接大数据系统,STM32芯片还分别连接DSP处理模块、摄像头和路灯控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于电力载波路灯杆智能系统,包括微波雷达模块、DSP处理模块、摄像头、STM32芯片、路灯控制模块、以太网模块、主机和智能模块,其特征在于,所述以太网模块分别连接STM32芯片、主机和智能模块,所述智能模块有多个,主机还连接大数据系统,STM32芯片还分...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘玉灼陈圣明卢秋萍张玮波张旭
申请(专利权)人:泉州师范学院
类型:发明
国别省市:福建,35

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