一种路灯无线控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种路灯无线控制系统，其特征是，包括监控管理系统、数据集中器和路灯监控器，监控管理系统与据集中器无线连接，数据集中器与路灯监控器无线连接。这种控制系统与传统的路灯监控系统相比，能提高系统的实时性、灵活性和安全性、实现低成本、绿色照明以及高效管理。

【技术实现步骤摘要】
一种路灯无线控制系统
本技术涉及嵌入式技术、路由算法、短距离无线通信技术和GPRS无线通讯技术，属于电力电子领域，具体是一种路灯无线控制系统。
技术介绍
随着我国城市化水平的不断提高，城市的路灯照明系统的不断扩大，节约电能、提高路灯系统管理水平，已经是急需要解决的课题。然而传统路灯开关方式落后，如采用手动、光控、钟控等方式，这些控制方式受季节、天气和人为因素等影响，自动化管理水平低，极易造成极大的能源和人力浪费，已无法满足当今照明管理范围日益扩大化和道路照明技术要求更高化等要求。目前，各大城市路灯能源利用率仍然不高，使得路灯电费和管理费用仍是政府的一项巨大的财政支出。由于路灯设备在使用过程中存在着多种不确定因素，具有难以预料的特性，路灯无线监控系统作为一个监控路灯设备的系统，随着当今社会越来越重视安全生产，该系统的安全和可靠性就显的尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，而提供一种路灯无线控制系统，这种控制系统与传统的路灯监控系统相比，能提高系统的实时性、灵活性和安全性、实现低成本、绿色照明以及高效管理。实现本技术目的的技术是：一种路灯无线控制系统，包括监控管理系统：所述监控管理系统实现的功能为：数据采集、数据管理、远程控制、故障管理、负荷分析和预测、异常用电分析、电能质量数据统计、维护及故障记录、远程升级、打印服务；数据集中器：所述数据集中器实现的功能为：通讯、智能主动上报、参数设置、数据读取、路灯节点状态及告警事件、重点路灯设备用电监测、自动线损分析、数据采集和处理、数据补抄、报警、自诊断和异常信息记录、远程控制、远程和现场升级、日线损计算；路灯监控器：所述路灯监控器实现的功能为：通信、计量、计时、测量及监测、事件记录、显示、报警、冻结、脉冲输出、读写IC卡、投币、合闸控制、电压输出；监控管理系统与据集中器无线连接，数据集中器与路灯监控器无线连接。所述的监控管理系统包括PC机和与之电连接的数据服务器、第一GPRS模块和打印机，PC机为第一GPRS模块提供监控短信命令。所述的PC机是为管理者提供各种管理界面、发送短信命令以及其他服务等。所述的数据服务器为设有数据库服务器的计算机，是用来存储监控管理系统的相关数据。所述的数据集中器包括第一MCU和与之相连的第二GPRS模块、第一计量模块、可充电电池模块、第一电源模块、第一声光报警模块、第一433MHz无线通信模块、第一设置按键模块、安全模块、第一LCD显示模块和第一数据存储模块，第二GPRS模块与监控管理系统进行无线数据通信，第一电源模块、第一计量模块外接电力线，实现电源供应和电能计量。所述的为第一MCU为STM32，STM32是数据集中器的核心，负责对各个模块传送来的数据进行处理。所述的第二GPRS模块，为数据集中器与监控管理系统或者不同区域的数据集中器的GPRS模块进行远程通信，提高路灯的监控范围。所述的第一计量模块可对电力线的电压、电流、功率、用电量、功率因数等数据进行测量，并把这些测量出来的数据转化为数字信号，这些数字信号保存在计量芯片内部的寄存器中，第一MCU通过SPI接口可对这些寄存器进行读或者写操作。所述的可充电电池模块是当连接数据集中器的电力线断电时，可充电电池能够向数据集中器的各个模块提供相应的电压，以让数据集中器在电力线断电的情况下仍然能够正常工作。所述的第一电源模块，主要由AC转DC电路和各种稳压器组成，它能够输出不同的电压，以提供相应的电源给数据集中器的各个模块。所述的第一声光警报模块，是当数据集中器工作异常时，则发出声光报警。所述的第一433MHz无线通信模块的作用是用来实现路灯监控器和数据集中器间的通信。所述的第一设置按键模块设有六个按键，四个按键是用来设置左、右、上、下、两个按键是用来设置确认和取消，可用于设置数据集中器的区域号、ID号、查询路灯节点状态、参数设置与查看和路灯节点的管理与维护。所述的安全模块为芯片处理器，用于完成安全数据的存储、认证和安全数据的加密、解密，当数据集中器的程序开始时，通过DES加密算法，得到临时密钥和认证密钥，如果两者相等，则程序往下运行，不等则停止运行，这样就防止数据集中器的版权被无偿盗用，起到安全保密的作用。所述的第一LCD显示屏模块可显示数据集中器的区域号、参数设置与查看、终端管理与维护等界面。所述的第一数据储存模块的作用是存储数据集中器用来采集和处理路灯节点状态信息、历史情况以及程序运行时所需要的数据等。所述的路灯监控器包括第二MCU和与之相连的第二433MHz无线通信模块、第二设置按键模块、第二计量模块、第二电源模块、双向继电器驱动模块、第二声光警报模块、第二数据储存模块、第二LCD显示模块、第二MCU、温度传感器、湿度传感器和亮度传感器及电源输出模块，电源输出模块与双向继电器驱动模块相连接，第二计量模块和第二电源模块外接电力线，实现电源供应和电能计量。所述的第二MCU为STM32，STM32是路灯监控器的核心，负责对各个模块传送来的数据进行处理。所述的第二设置按键模块有六个按键，四个按键是用来设置左、右、上、下；两个按键是用来设置确认和取消，第二设置按键模块用于设置路灯监控器的区域号、ID号、查询路灯节点状态、参数设置与查看和路灯节点的管理与维护。所述的第二计量模块可对电力线的电压、电流、功率、用电量、功率因数等数据进行测量，并把这些测量出来的数据转化为数字信号，这些数字信号保存在计量芯片内部的寄存器中，第二MCU通过SPI接口可对这些寄存器进行读或者写操作。所述的第二电源模块，主要由AC转DC电路和各种稳压器组成，它能够输出不同的电压，以提供相应的电源给路灯监控器。所述双向继电器驱动模块为可产生两路相位可变的反相高低电平的驱动磁保持继电器。所述的第二声光警报模块，是当路灯监控器设置参数错误或者电路异常时，发出警报声与LED闪烁；或者是当路灯监控器的工作电流超过设定的上限值时，发出急速的警报声与LED快速闪烁，并且通过第二MCU-STM32控制双向继电器驱动模块控制磁保持继电器，使路灯断电。所述的第二数据储存模块，是存储充电终端的用电量信息以及程序运行时所需要的数据。所述的第二LCD显示模块显示路灯监控器周围环境的温度、湿度、亮度以及该路灯节点的用电量、警告。监控管理系统通过Internet或者第一GPRS模块与据集中器中第二GPRS模块进行无线数据通信，而数据集中器则通过数据集中器中的第一433MHz无线通信模块与路灯监控器中的第二433MHz无线通信模块进行短距离无线通信。在数据集中器的参与下，监控管理系统、数据集中器和路灯监控器之间可以互相通信，交换信息，其起到了监控管理系统和路灯监控器之间通信桥梁的作用。系统工作时，主要分为3种工作方式，第1种工作方式是监控管理系统往数据集中器发信息；第2种工作方式是数据集中器往监控管理系统或者路灯监控器发信息；第3种工作方式是路灯监控器往数据集中器发信息。第1种工作方式：监控管理系统PC机通过Internet或者GPRS给数据集中器发送短信命令，集中器接收并解析PC机发来的命令，如果PC机发来的命令是要读取路灯监控器的相关信息或者控制路灯通断，则集中器就通过其433MHz无线通信模块把集中器接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种路灯无线控制系统，其特征是，包括监控管理系统：所述监控管理系统实现的功能为：数据采集、数据管理、远程控制、故障管理、负荷分析和预测、异常用电分析、电能质量数据统计、维护及故障记录、远程升级、打印服务；数据集中器：所述数据集中器实现的功能为：通讯、智能主动上报、参数设置、数据读取、路灯节点状态及告警事件、重点路灯设备用电监测、自动线损分析、数据采集和处理、数据补抄、报警、自诊断和异常信息记录、远程控制、远程和现场升级、日线损计算；路灯监控器：所述路灯监控器实现的功能为：通信、计量、计时、测量及监测、事件记录、显示、报警、冻结、脉冲输出、读写IC卡、投币、合闸控制、电压输出；监控管理系统与据集中器无线连接，数据集中器与路灯监控器无线连接。

【技术特征摘要】
1.一种路灯无线控制系统，其特征是，包括监控管理系统：所述监控管理系统实现的功能为：数据采集、数据管理、远程控制、故障管理、负荷分析和预测、异常用电分析、电能质量数据统计、维护及故障记录、远程升级、打印服务；数据集中器：所述数据集中器实现的功能为：通讯、智能主动上报、参数设置、数据读取、路灯节点状态及告警事件、重点路灯设备用电监测、自动线损分析、数据采集和处理、数据补抄、报警、自诊断和异常信息记录、远程控制、远程和现场升级、日线损计算；路灯监控器：所述路灯监控器实现的功能为：通信、计量、计时、测量及监测、事件记录、显示、报警、冻结、脉冲输出、读写IC卡、投币、合闸控制、电压输出；监控管理系统与据集中器无线连接，数据集中器与路灯监控器无线连接。2.根据权利要求1所述的路灯无线控制系统，其特征是，所述的监控管理系统包括PC机和与之电连接的数据服务器、第一GPRS模块和打印机，PC机为第一GPRS模块提供监控短信命令。3.根据权利要求1所述的路灯无线控制系统，其特征是，所述的数据服务器为设有数据库服务器的计算机。4.根据权利要求1所述的路灯无线控制系统，其特征是，所述的数据集中器...

【专利技术属性】
技术研发人员：闭金杰，丘森辉，罗晓曙，杨日星，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：新型
国别省市：广西,45