用于室外灯杆环境监测用传感器及其自动控制系统技术方案

本发明专利技术属于检测控制领域，具体涉及一种用于室外灯杆环境监测用传感器及其自动控制系统。包括集成传感器、处理器及借助单灯控制器通断控制的灯具，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，本发明专利技术选用温湿度传感器AM2302、照度传感器B‑LUX‑V30、雷达均为+5V供电，节约了集成后供电电路适配的成本，便于集中控制和管理，供电电路采用基于氮化镓的功率模块，相比采用传统半导体器件，体积更小，功率更大，效率更高，减小发热，有助于提高集成化程度。

Sensor and its automatic control system for outdoor lamp pole environmental monitoring

【技术实现步骤摘要】
用于室外灯杆环境监测用传感器及其自动控制系统
本专利技术属于检测控制领域，具体涉及一种用于室外灯杆环境监测用传感器及其自动控制系统。
技术介绍
由于灯杆上需要安装多种传感器，如果每个传感器是一个独立的产品，则占用空间很大，并且由于传感器是独立的，在集中控制上比较困难，并且每个传感器的供电标准不一致，在电源设计上就要耗费很多成本。氮化镓GaN是一种新型半导体材料，该材料具有热导率高、耐高温、抗辐射和耐酸碱等特性。氮化镓(GaN)是宽禁带半导体材料，氮化镓功率器件是普通硅基的数十倍功率特性比，同时有着更强的输出功率，和更小的体积，是未来功率半导体的突破性材料。GaN是优于硅的半导体，GaN在终端设备领域显得特别有前途的是5G天线无线电和电源技术以及超快速充电配件，关键是，与传统的硅部件相比，GaN在较小的面积内具有更好的热效率和功率效率。GaN可以缩小充电器的尺寸，同时还可以确保更凉爽，更安全的充电，使用氮化镓材料可将功率从充电器更有效地传递到设备。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了用于室外灯杆环境监测用传感器及其自动控制系统，统一了传感器的供电标准，便于集中控制。本专利技术采用的具体技术方案是：用于室外灯杆环境监测用传感器，包括集成传感器、处理器及借助单灯控制器通断控制的灯具，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，包括照度传感器、雷达、温湿度传感器，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，包括的信号输出端分别与处理器的输入端连接，所述的处理器的输出端与监控中心设置的云服务器连接，所述的照度传感器的SCL端与SDA端与处理器的输入端连接，所述的处理器的输出端借助于单灯控制器的输入端连接，所述的单灯控制器包括硬接通开关及软接通开关，所述的硬接通开关为继电器RLY1，所述的软接通开关为光电耦合器，所述的处理器控制输出端与光电耦合器的输入侧负极连通，光电耦合器的输入侧正极接电源+5V，所述的光电耦合器的导通侧作为开关串联在灯具的供电回路。所述的硬开关包括继电器RLY1的线圈，所述的继电器RLY1的线圈一端连接电源+12V，所述的继电器RLY1的线圈另一端借助三极管Q1接地，所述的继电器RLY1的触点作为开关串联在灯具的供电回路，所述的光电耦合器的导通与继电器RLY1的触点并联，所述的三极管Q1的基极与光电耦合器的输入侧负极并联于相同的处理器控制输出端。所述的雷达的IF端借助雷达信号调理电路与控制器连接。所述的雷达信号调理电路包括处理芯片LM358，所述的处理芯片LM358得第3引脚连接有分压电路，所述的处理芯片LM358得第3引脚与雷达的IF端借助电容C24连接，所述的雷达的IF端还借助电容C30接地，所述的处理芯片LM358的第7引脚形成为OUT端并与处理器的输入端连接，所述的处理芯片LM358的第7引脚借助电阻R28及电容C27接地。所述的温湿度传感器的SDA端借助电阻R35连接电源+5V，形成上拉连接。所述的继电器RLY1的线圈反向并联有二极管D4。所述的继电器RLY1的线圈并联有发光二极管D5。用于室外灯杆环境监测用传感器的自动控制系统，特点是，所述的控制系统包括处理器、集成传感器及设置于监控中心的云服务器，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，包括接收灯杆环境的环境参数并经过处理器处理为数字量信号，并通过通讯连接上传至云服务器，所述的处理器借助集成传感器中的照度传感器感知环境亮度，当环境亮度低于预设于处理器中的亮度阈值下限，则通过单灯控制器控制灯具开关。所述的用于室外灯杆环境监测用传感器的自动控制系统，特点是，所述的单灯控制器、灯具、集成传感器及处理器借助太阳能、风力发电供电模块供电。本专利技术的有益效果是：本专利技术选用温湿度传感器AM2302、照度传感器B-LUX-V30、雷达均为+5V供电，节约了集成后供电电路适配的成本，便于集中控制和管理，供电电路采用基于氮化镓的功率模块，相比采用传统半导体器件，体积更小，功率更大，效率更高，减小发热，有助于提高集成化程度。附图说明图1为本专利技术系统原理框图；图2为单灯控制器的电路原理图；图3为照度传感器的电路原理图；图4为雷达的电路原理图；图5为温湿度传感器的电路原理图；具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步说明：具体实施例如图1-5所示，本专利技术为一种用于室外灯杆环境监测用传感器，包括集成传感器、处理器及借助单灯控制器通断控制的灯具，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，包括照度传感器、雷达、温湿度传感器，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，包括的信号输出端分别与处理器的输入端连接，所述的处理器的输出端与监控中心设置的云服务器连接，所述的照度传感器的SCL端与SDA端与处理器的输入端连接，所述的处理器的输出端借助于单灯控制器的输入端连接，所述的单灯控制器包括硬接通开关及软接通开关，所述的硬接通开关为继电器RLY1，所述的软接通开关为光电耦合器，所述的处理器控制输出端与光电耦合器的输入侧负极连通，光电耦合器的输入侧正极接电源+5V，所述的光电耦合器的导通侧作为开关串联在灯具的供电回路。照度传感器通过SCL端与SDA端输出检测信号至处理器，处理器借助其感测外界的光强控制灯具的开启和亮暗。太阳能和风力发电装置为蓄电池充电，蓄电池电压一般为12V或者24V，这些需要5V供电的传感器不能直接从电瓶取电，这就需要通过基于氮化镓的功率模块把电瓶电压转化为5V电源。太阳能和风力发电装置与电网220V切换连接。集成传感器还包括微波感应器、噪声传感器、位移传感器、倾角传感器及GPS装置，微波感应器用于感测人车移动控制灯的开关，还包括有位移传感器芯片LCT-9723B，可以检测路灯和传感器是否移动，具有防盗功能所述的硬开关包括继电器RLY1的线圈，所述的继电器RLY1的线圈一端连接电源+12V，所述的继电器RLY1的线圈另一端借助三极管Q1接地，所述的继电器RLY1的触点作为开关串联在灯具的供电回路，所述的光电耦合器的导通与继电器RLY1的触点并联，所述的三极管Q1的基极与光电耦合器的输入侧负极并联于相同的处理器控制输出端。如图2所示，处理器借助同一个输出端与软、硬两路开关控制连接，由于光电耦合器作为电子开关速度远高于继电器触点闭合速度，开启信号同时到达软、硬开关后，软开关先导通，为灯具提供预导通，随后闭合的继电器作为主开关，降低单一开关闭合时接触不稳。避免发生击穿触点等危险情况。进一步的，如图4所示，所述的雷达的IF端借助雷达信号调理电路与控制器连接。所述的雷达信号调理电路包括处理芯片LM358，所述的处理芯片LM358得第3引脚连接有分压电路，所述的处理芯片LM358得第3引脚与雷达的IF端借助电容C24连接，所述的雷达的IF端还借助电容C30接地，所述的处理芯片LM358的第7引脚形成为OUT端并与处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于室外灯杆环境监测用传感器，包括集成传感器、处理器及借助单灯控制器通断控制的灯具，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，包括照度传感器、雷达、温湿度传感器，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，包括的信号输出端分别与处理器的输入端连接，所述的处理器的输出端与监控中心设置的云服务器连接，其特征在于：所述的照度传感器的SCL端与SDA端与处理器的输入端连接，所述的处理器的输出端借助于单灯控制器的输入端连接，所述的单灯控制器包括硬接通开关及软接通开关，所述的硬接通开关为继电器RLY1，所述的软接通开关为光电耦合器，所述的处理器控制输出端与光电耦合器的输入侧负极连通，光电耦合器的输入侧正极接电源+5V，所述的光电耦合器的导通侧作为开关串联在灯具的供电回路。/n

【技术特征摘要】
1.用于室外灯杆环境监测用传感器，包括集成传感器、处理器及借助单灯控制器通断控制的灯具，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，包括照度传感器、雷达、温湿度传感器，所述的集成传感器均借助电源+5V供电连接，包括的信号输出端分别与处理器的输入端连接，所述的处理器的输出端与监控中心设置的云服务器连接，其特征在于：所述的照度传感器的SCL端与SDA端与处理器的输入端连接，所述的处理器的输出端借助于单灯控制器的输入端连接，所述的单灯控制器包括硬接通开关及软接通开关，所述的硬接通开关为继电器RLY1，所述的软接通开关为光电耦合器，所述的处理器控制输出端与光电耦合器的输入侧负极连通，光电耦合器的输入侧正极接电源+5V，所述的光电耦合器的导通侧作为开关串联在灯具的供电回路。


2.根据权利要求1所述的用于室外灯杆环境监测用传感器，其特征在于：所述的硬开关包括继电器RLY1的线圈，所述的继电器RLY1的线圈一端连接电源+12V，所述的继电器RLY1的线圈另一端借助三极管Q1接地，所述的继电器RLY1的触点作为开关串联在灯具的供电回路，所述的光电耦合器的导通与继电器RLY1的触点并联，所述的三极管Q1的基极与光电耦合器的输入侧负极并联于相同的处理器控制输出端。


3.根据权利要求1所述的用于室外灯杆环境监测用传感器，其特征在于：所述的雷达的IF端借助雷达信号调理电路与控制器连接。


4.根据权利要求3所述的用于室外灯杆环境监测用传感器，其特征在于：所述的雷达信号调理电路包括处理芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹增波，李路杰，孙仁祥，李晓波，
申请(专利权)人：同辉电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13