CN108366478A - 一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，包括连接路灯的开关电源以及通过所述开关电源控制所述路灯的单灯控制模块；所述单灯控制模块包括电量检测单元、NB‑IoT通信单元和MCU控制器；所述电量检测单元位于所述开关电源的火线上，并通信连接所述MCU控制器；所述MCU控制器通信连接所述开关电源和所述NB‑IoT通信单元；所述MCU控制器通信连接对所述路灯的灯杆的电压进行检测的漏电电压检测传感器、对所述路灯的发光板表面温度进行检测的温度传感器，对所述路灯的流明强度进行检测的光照度传感器、以及位于所述路灯接地端的雷击检测单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统。
背景技术
路灯是安装于灯杆上用于户外照明的灯具，是市政管理的重要内容，确保道路照明的安全可靠运行是关乎安全和民生的重要大事。目前路灯使用过程中存在下列问题：
第一，路灯常年需要在大风雨雪风沙等严酷的环境条件下使用，容易损坏而无法发挥照明的作用，或者因为漏电、过载等故障影响公共安全。
第二，灯杆容易因为交通事故或者底座下陷而发生倾斜或倾倒。
第三，随着科技的进步和社会的发展，对于路灯的节能也提出了很高的要求。
第四，目前对于单灯控制系统还有组网和集中控制的要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，其通过NB-IoT通信单元实现了路灯之间的组网，并且可以保障路灯的安全使用和节能。
实现上述目的的一种技术方案是：一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，包括连接路灯的开关电源以及通过所述开关电源控制所述路灯的单灯控制模块；
所述单灯控制模块包括电量检测单元、NB-IoT通信单元和MCU控制器；
所述电量检测单元位于所述开关电源的火线上，并通信连接所述MCU控制器；所述MCU控制器通信连接所述开关电源和所述NB-IoT通信单元；
所述MCU控制器通信连接对所述路灯的灯杆的电压进行检测的漏电电压检测传感器、对所述路灯的发光板表面温度进行检测的温度传感器，对所述路灯的流明强度进行检测的光照度传感器、以及位于所述路灯接地端的雷击检测单元。
进一步的，所述电量检测单元通过所述开关电源检测所述路灯的电压、电流、功率、功率因数，并对所述路灯的用电量进行计量。
进一步的，所述电量检测单元还连接所述开关电源的零线和接地线。
进一步的，所述MCU控制器与分布在所述路灯的灯杆上的加速度传感器通信连接，所述加速度传感器检测所述灯杆的倾斜角度，以及摆动幅度和摆动频率。
进一步的，所述开关电源对所述单灯控制模块直流供电。
进一步的，所述MCU控制器向所述开关电源输出PWM信号，通过所述开关电源，控制所述路灯。
进一步的，所述单灯控制模块还包括连接所述MCU控制器的GNSS定位单元。
采用了本发明的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统的技术方案，包括连接路灯的开关电源以及通过所述开关电源控制所述路灯的单灯控制模块；所述单灯控制模块包括电量检测单元、NB-IoT通信单元和MCU控制器；所述电量检测单元位于所述开关电源的火线上，并通信连接所述MCU控制器；所述MCU控制器通信连接所述开关电源和所述NB-IoT通信单元；所述MCU控制器通信连接对所述路灯的灯杆的电压进行检测的漏电电压检测传感器、对所述路灯的发光板表面温度进行检测的温度传感器，对所述路灯的流明强度进行检测的光照度传感器、以及位于所述路灯接地端的雷击检测单元。其技术效果是：其通过NB-IoT通信单元实现了路灯之间的组网，并且可以保障路灯的安全使用和节能。
附图说明
图1为本发明的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，包括开关电源1以及通过开关电源1控制路灯3的单灯控制模块2。
单灯控制模块2包括电量检测单元21、MCU控制器22和NB-IoT通信单元23。
电量检测单元21位于开关电源1的火线上，并通过两路连接线通信连接MCU控制器22；MCU控制器22通过两路连接线通信连接开关电源1，MCU控制器22同时还通信连接NB-IoT通信单元23。
MCU控制器22通过一路连接线通信连接位于路灯3的灯杆上漏电电压检测传感器41，通过两路连接线通信连接位于路灯3的发光板上的温度传感器42，通过四路连接线通信连接位于路灯3的发光板下方的光照度传感器43，通过两路连接线通信连接位于路灯3接地端的雷击检测单元44。同时MCU控制器22与分布在路灯3的灯杆上的加速度传感器45通信连接。
其中漏电电压检测传感器41通过对路灯3灯杆的电压进行检测，为监测路灯3的漏电情况提供数据支持。温度传感器42通过对路灯3发光板表面温度进行检测，为监测路灯3的过载状况提供数据支持。光照度传感器43通过对路灯3流明强度进行检测，为监测路灯3的老化状况，预测路灯3的剩余寿命提供数据支持，也为MCU控制器22进行路灯3的调光提供数据支持。雷击检测单元44通过对路灯3接地端电压进行检测，为判断路灯3的雷击损坏状况提供数据支持。加速度传感器45用于通过对路灯3灯杆的倾斜角度、摆动幅度和摆动频率进行检测，为及时进行路灯3灯杆的倾倒预警，保障公共安全提供数据支持。
电量检测单元21通过开关电源1检测路灯3的电压、电流、实时功率、实时功率因数，并对路灯3的用电量进行计量。
漏电电压检测传感器41、温度传感器42、光照度传感器43、雷击检测单元44和加速度传感器45所检测到路灯的状态信息，以及电量检测单元21所检测到的路灯3的电压、电流、实时功率、实时功率因数，以及路灯3的用电量均汇总到MCU控制器22。MCU控制器22根据电量检测单元21所检测到的路灯3的电压、电流、实时功率、实时功率因数，以及温度传感器42所检测到的路灯3的过载情况，以及光照度传感器43检测到的流明强度，输出PWM信号给开关电源1，通过开关电源1控制路灯3的开闭状态，或对路灯3进行调光，保证路灯3亮度的同时，充分节能，并保证公共安全。
MCU控制器22也可根据路灯3的上述状态信息，生成故障信息和告警信息，及时通过NB-IoT通信单元23将路灯3的上述状态信息，以及有MCU控制器22生成故障信息和告警信息汇总给上级系统，提示路灯3的及时维修，保证公共安全。
电量检测单元21还连接开关电源1的零线和接地线。
单灯控制模块2，通过两路电源线连接开关电源1，开关电源1通过12V直流电源对单灯控制模块2供电。
单灯控制模块2还包括连接MCU控制器22的GNSS定位单元(图中未显示)，便于维修人员接到维修指令后对于路灯3的定位以及在对路灯3调光前进行授时。
本发明的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，通过NB-IoT通信单元实现了路灯之间的组网，并且可以保障路灯的安全使用和节能。
上述实施例是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (7)
1.一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，包括连接路灯的开关电源以及通过所述开关电源控制所述路灯的单灯控制模块；其特征在于：
所述单灯控制模块包括电量检测单元、NB-IoT通信单元和MCU控制器；
所述电量检测单元位于所述开关电源的火线上，并通信连接所述MCU控制器；所述MCU控制器通信连接所述开关电源和所述NB-IoT通信单元；
所述MCU控制器通信连接对所述路灯的灯杆的电压进行检测的漏电电压检测传感器、对所述路灯的发光板表面温度进行检测的温度传感器，对所述路灯的流明强度进行检测的光照度传感器、以及位于所述路灯接地端的雷击检测单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，其特征在于：所述电量检测单元通过所述开关电源检测所述路灯的电压、电流、功率、功率因数，并对所述路灯的用电量进行计量。
3.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，其特征在于：所述电量检测单元还连接所述开关电源的零线和接地线。
4.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，其特征在于：所述MCU控制器与分布在所述路灯的灯杆上的加速度传感器通信连接，所述加速度传感器检测所述灯杆的倾斜角度，以及摆动幅度和摆动频率。
5.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，其特征在于：所述开关电源对所述单灯控制模块直流供电。
6.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，其特征在于：所述MCU控制器向所述开关电源输出PWM信号，通过所述开关电源，控制所述路灯。
7.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝式窄带物联网的单灯控制系统，其特征在于：所述单灯控制模块还包括连接所述MCU控制器的GNSS定位单元。
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