一种基于物联网的智能路灯控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于物联网的智能路灯控制系统，包括安装于每盏路灯灯柱上的子机和安装于路灯调控中心的主机；所述子机包括子控制器单元、环境光检测单元、路人及车辆侦测单元、故障检测单元、高亮驱动单元和子无线通信单元，所述主机包括主控制器单元、主无线通信单元、时钟单元、按键输入单元、显示单元和声光报警单元，所述子机和所述主机通过所述子无线通信单元和所述主无线通信单元进行数据传输交换。本实用新型专利技术系统基于物联网技术并结合微控制器技术，使每一盏路灯都能遥控、遥测和遥信，实现了对路灯的科学管理和智能化控制，满足城市路灯照明的智能化控制要求。

An intelligent street lamp control system based on the Internet of things

The utility model provides an intelligent lighting control system based on the Internet of things, including every street lamp installed in the lamp post sub machine and host machine is installed in the lamp control center; the sub machine includes a sub controller unit, a light detecting unit, passers-by and vehicles detection unit, fault detection unit, drive unit and highlight sub wireless communication unit, wherein the host machine comprises a main control unit, a wireless communication unit, clock unit, key input unit, a display unit and the alarm unit, the sub machine and the host data transmission through the sub wireless communication unit and the main wireless communication unit exchange. The system is based on the Internet of things technology and micro controller technology, enabling every street lamp to remote control, telemetry and telecontrol. It realizes the scientific management and intelligent control of street lamps, and meets the intelligent control requirements of street lighting.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的智能路灯控制系统
本技术涉及物联网控制
，特别涉及一种基于物联网的智能路灯控制系统。
技术介绍
路灯是城市照明工程的主要组成部分，尤其在夜晚，路灯的照明起到非常重要的作用。但是路灯在起着重要作用的同时，也消耗着大量的能源。目前一般的传统路灯，主要是高压钠灯，一盏路灯的功率约为100～400W，一些大型路灯功率可达1000W以上。以一盏路灯200W，一晚上照明12个小时计就要消耗200×12/1000＝2.4度电。假设路灯之间的间距是20米，一条长2公里的街道就有2×2000/20＝200盏路灯，那么这条街道一晚上消耗的电能就有200×2.4＝480度，1年消耗的电能是480×365＝17.52万度。在一个城市中，除了主干道外，还有很多次干道和小的路段，这些街道在夜晚的人流量和车流量都比较小，特别是一些郊区和偏僻的路段，在凌晨以后，人流量和车流量非常少。但是即使没有人或车经过，这些路灯也是长期点亮的，这时电能就被白白浪费掉了。很多路段真正有效的照明时间只占整个照明时间的20％～30％，也就是说大部分电能都被浪费掉了。如果按有效照明时间30％计，那么一条街道一年浪费的电能就有17.52×0.7＝12万度。一个中等规模的城市这样的街道可能有100条以上，一个大城市往往有数百条这样的街道，那么就意味着一个城市每年在路灯上浪费的电能就有数百到数千万度以上。而全国有数百个大型城市，中小规模的城市更多，浪费的电能是非常巨大的。而目前的城市特别是中小城市，路灯照明总体规划滞后，路灯控制方法和管理手段落后，存在路灯使用寿命短、管理开销大、无法远程监控以及故障维修反应效率低等现象。
技术实现思路
(一)解决的技术问题为了解决上述问题，本技术提供了一种基于物联网的智能路灯控制系统，将物联网技术结合微控制器技术，使每一盏路灯都能遥控、遥测和遥信，实现了网络化的路灯智能控制，满足城市夜间照明安全的同时还降低了管理运行费用。(二)技术方案一种基于物联网的智能路灯控制系统，包括安装于每盏路灯灯柱上的子机和安装于路灯调控中心的主机；所述子机包括子控制器单元、环境光检测单元、路人及车辆侦测单元、故障检测单元、高亮驱动单元和子无线通信单元，所述主机包括主控制器单元、主无线通信单元、时钟单元、按键输入单元、显示单元和声光报警单元，所述子机和所述主机通过所述子无线通信单元和所述主无线通信单元进行数据传输交换。进一步的，所述子控制器单元和所述主控制器单元均采用64pin低功耗8位CMOS微控制器ATmega64。进一步的，所述环境光检测单元包括光线传感器和第一电阻，其中所述光线传感器为光敏电阻。进一步的，所述路人及车辆侦测单元包括红外传感器、红外信号处理器、第一三极管、第一二极管、第二～第十四电阻和第一～第六电容，其中所述红外传感器为D203S型热释电红外传感器，所述红外信号处理器为16pin热释电红外传感器专用处理芯片BISS0001。进一步的，所述故障检测单元包括第一运算放大器、第二二极管、第一变阻器和第十五～第十七电阻，其中所述第一运算放大器为LM358。进一步的，所述高亮驱动单元包括第二和第三运算放大器、第二三极管、第二变阻器、第一～第四发光二极管、第十八～第二十二电阻、第七和第八电容，其中所述第二和第三运算放大器为LM358。进一步的，所述子无线通信单元和所述主无线通信单元具有相同的电路结构，包括GPRS模块、SIM卡、第一和第二电压转换器、射频天线、按键开关、第三～第八二极管、第九电容和第二十三～第三十九电阻，其中所述GPRS模块为SIM300D，所述第一和第二电压转换器为74ALS573逻辑芯片。进一步的，所述时钟单元包括实时时钟芯片、石英晶振、第十和第十一电容，其中所述实时时钟芯片为8pin低功耗实时时钟芯片DS1302。进一步的，所述显示单元采用字符型液晶模块12864。进一步的，所述声光报警电路包括扬声器、第三三极管、第五发光二极管和第四十电阻。(三)有益效果本技术提供了一种基于物联网的智能路灯控制系统，当夜间无行人及车辆通行时路灯微亮，当检测到有物体接近时路灯由微亮转为全亮，保证照明需要，行人及车辆通过后路灯自动切换为微亮；在清晨或傍晚时路灯根据环境光线明暗变化实现自动开关，并可以根据环境光线亮度调整路灯照明度，保证使用需要；在白天不使用时自动转为休眠状态，降低功耗；可分别控制每个路灯的开/关状态，可进行每盏路灯的电能消耗统计；具有路灯故障检测功能；系统基于物联网技术并结合微控制器技术，使每一盏路灯都能遥控、遥测和遥信，实现了对路灯的科学管理和智能化控制，其体积小巧，价格低廉，便于现场安装与维护，运行安全可靠，管理成本低，监控方便，满足城市路灯照明的智能化控制要求。附图说明图1为本技术所涉及的一种基于物联网的智能路灯控制系统的结构框图。图2为本技术所涉及的一种基于物联网的智能路灯控制系统的环境光检测单元电路原理图。图3为本技术所涉及的一种基于物联网的智能路灯控制系统的路人及车辆侦测单元电路原理图。图4为本技术所涉及的一种基于物联网的智能路灯控制系统的故障检测单元电路原理图。图5为本技术所涉及的一种基于物联网的智能路灯控制系统的高亮驱动单元电路原理图。图6为本技术所涉及的一种基于物联网的智能路灯控制系统的无线通信单元电路原理图。图7为本技术所涉及的一种基于物联网的智能路灯控制系统的时钟单元电路原理图。图8为本技术所涉及的一种基于物联网的智能路灯控制系统的声光报警单元电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术所涉及的实施例做进一步详细说明。如图1所示，一种基于物联网的智能路灯控制系统，包括安装于每盏路灯灯柱上的子机和安装于路灯调控中心的主机；子机包括子控制器单元、环境光检测单元、路人及车辆侦测单元、故障检测单元、高亮驱动单元和子无线通信单元，主机包括主控制器单元、主无线通信单元、时钟单元、按键输入单元、显示单元和声光报警单元，子机和主机通过子无线通信单元和主无线通信单元进行数据传输交换。子控制器单元和主控制器单元均采用64pin低功耗8位CMOS微控制器ATmega64，ATmega64是一款高性能低功耗的8位微处理器，数据吞吐率高达1MIPS/MHz，具有64KB的Flash和2KB的EEPROM，擦写次数可达10万次，可用来存储路灯的各种设定参数和状态信息，直接驱动显示单元，并带有多路输入出口，方便与按键输入单元、声光报警单元等输入输出装置连接。如图2所示，环境光检测单元包括光线传感器Rt和电阻R1，其中光线传感器Rt为光敏电阻。光敏电阻Rt和电阻R1串联分压后电压信号送至微控制器U1进行A/D转换，随着环境光线的明暗变化，光敏电阻Rt的阻值随之变化，从而改变微控制器U1的PF0脚的电压，该电压经微控制器U1片内A/D转换器转换成数字信号并被分析处理，从而实现对路灯照明度的控制。如图3所示，路人及车辆侦测单元包括红外传感器U3、红外信号处理器U2、三极管Q1、二极管D1、电阻R2～R14和电容C1～C6，其中红外传感器U3为D203S型热释电红外传感器，红外信号处理器U2为16pin热释电红外传感器专用处理芯片BISS0001。D203本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的智能路灯控制系统，其特征在于：包括安装于每盏路灯灯柱上的子机和安装于路灯调控中心的主机；所述子机包括子控制器单元、环境光检测单元、路人及车辆侦测单元、故障检测单元、高亮驱动单元和子无线通信单元，所述主机包括主控制器单元、主无线通信单元、时钟单元、按键输入单元、显示单元和声光报警单元，所述子机和所述主机通过所述子无线通信单元和所述主无线通信单元进行数据传输交换。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能路灯控制系统，其特征在于：包括安装于每盏路灯灯柱上的子机和安装于路灯调控中心的主机；所述子机包括子控制器单元、环境光检测单元、路人及车辆侦测单元、故障检测单元、高亮驱动单元和子无线通信单元，所述主机包括主控制器单元、主无线通信单元、时钟单元、按键输入单元、显示单元和声光报警单元，所述子机和所述主机通过所述子无线通信单元和所述主无线通信单元进行数据传输交换。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能路灯控制系统，其特征在于：所述子控制器单元和所述主控制器单元均采用64pin低功耗8位CMOS微控制器ATmega64。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能路灯控制系统，其特征在于：所述环境光检测单元包括光线传感器和第一电阻，其中所述光线传感器为光敏电阻。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能路灯控制系统，其特征在于：所述路人及车辆侦测单元包括红外传感器、红外信号处理器、第一三极管、第一二极管、第二～第十四电阻和第一～第六电容，其中所述红外传感器为D203S型热释电红外传感器，所述红外信号处理器为16pin热释电红外传感器专用处理芯片BISS0001。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能路灯控制系统，其特征在于：所述故障检测单元包括第一运算放大器...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹，
申请(专利权)人：湖州佳创自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33