專利名稱：基于物聯(lián)網的太陽能路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種路燈監(jiān)控系統(tǒng)，特別是ー種采用物聯(lián)網技術的太陽能路燈監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術：
在全球能源短缺的情況下，大力發(fā)展新能源和節(jié)約能源是我們必須要采取的開源節(jié)流的有效手段。太陽能路燈是利用太陽能光伏發(fā)電模塊作為電源的路燈，其直接利用了太陽能；而LED發(fā)光產品作為第四代照明光源，其發(fā)光效率非常高。所以，太陽能LED路燈集合了兩 者的優(yōu)點，在目前的能源窘狀下有非常深遠的發(fā)展前景。但是，在目前實際應用中，則經常會出現(xiàn)太陽能LED路燈充電效率過低，蓄電池壽命過短，以及不能有效監(jiān)控到每ー盞路燈的工作狀況，如工作時間、老化程度、工作電流等。這大大増加了路燈的維護成本，還將降低市政的管理效率。

實用新型內容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種基于物聯(lián)網的太陽能智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)，能夠將有效提升路燈的充電效率和蓄電池的壽命，并實現(xiàn)對每盞路燈的自動監(jiān)測與控制。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案基干物聯(lián)網的太陽能路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少ー個太陽能路燈智能控制終端，太陽能路燈智能控制終端通過無線傳輸模塊與監(jiān)控中心通信；所述智能控制終端包括微處理器，微處理器分別與太陽能電池板監(jiān)控模塊，蓄電池監(jiān)控模塊，LED燈控制模塊，若干傳感器模塊相連。所述太陽能電池板監(jiān)控模塊包括電壓檢測電路以及電流檢測電路，電壓檢測電路以及電流檢測電路分別與太陽能電池板連接。所述蓄電池監(jiān)控模塊包括充放電控制電路，電壓電流檢測電路以及溫度補償電路；所述充放電控制電路，電壓電流檢測電路以及溫度補償電路分別與蓄電池連接。所述LED燈控制模塊包括LED燈驅動電路以及供電切換電路。所述若干傳感器模塊包括監(jiān)測周圍環(huán)境溫度的溫度傳感器和監(jiān)測周圍環(huán)境光照強度的光照傳感器。工作原理所述智能終端在微處理器的控制下，實時地采集太陽能電池板的電壓與電流參數(shù)，來判斷光照情況，控制對蓄電池的充電狀態(tài)的開啟與關閉，并決定路燈的開關；實時采集蓄電池的電壓與電流參數(shù)，反映蓄電池的電池容量，從而確定采用蓄電池對路燈供電還是采用市電對路燈進行供電，同時蓄電池充電控制電路也可以根據采集到的蓄電池的電壓與電流參數(shù)精確太陽能電池板對蓄電池不同狀態(tài)的充電方式，提高充電效率，并延長蓄電池的使用壽命；蓄電池溫度補償電路會根據采集到的溫度信息對蓄電池的過充與過放點進行補償，從而進一歩保護蓄電池；蓄電池放電電路與LED驅動電路一起對LED路燈進行供電，并根據微處理器的命令，控制路燈的亮度；溫度傳感器模塊與光照強度傳感器模塊輔助監(jiān)測環(huán)境的溫度與光照強度；而無線自組網模塊則與周圍的路燈智能控制終端組成ー個無線網絡，將每一盞路燈的編號信息，開關狀態(tài)，太陽能電池板的工作狀況，蓄電池的工作狀態(tài)，LED燈的工作狀況，以及環(huán)境溫度，環(huán)境光照情況等數(shù)據發(fā)送給監(jiān)控中心，同時與其他節(jié)點進行無線通訊，作為中繼節(jié)點，中繼其他終端節(jié)點發(fā)送給監(jiān)控中心的數(shù)據，另外還通過無線自組網模塊接收監(jiān)控中心的命令，決定路燈的工作狀況。 而監(jiān)控中心，將記錄每ー盞太陽能路燈的工作狀況，包括開關狀態(tài)，電池容量，太陽能電池板的工作狀況，當路燈發(fā)生故障時，可以發(fā)出報警，井根據路燈的編號信息快速定位，提高管理效率。同時，還可以對每ー盞路燈發(fā)布命令，控制路燈的工作狀態(tài)，包括開關狀態(tài)和亮度等，并可以根據當?shù)氐沫h(huán)境特征和季節(jié)特性単獨設定路燈的開關時間，最終可節(jié)省大量的能源。同時還可以根據需要實現(xiàn)不同的路燈開關組合，實現(xiàn)市政管理的智能化與藝術化。本實用新型的有益效果是I、能夠有效提升路燈的充電效率和蓄電池的壽命，節(jié)能效果顯著，并可對大面積區(qū)域內的每盞路燈進行自動監(jiān)測與控制，2、可以實時了解路燈的工作狀況，并可單獨控制每盞路燈的開關與亮度，可進ー步達到節(jié)能的效果，并實現(xiàn)路燈個性化的管理。

圖I為本實用新型的原理框圖；其中101太陽能路燈智能控制終端，102監(jiān)控中心，103太陽能電池板監(jiān)控模塊，104蓄電池監(jiān)控模塊，105LED燈控制模塊，106無線自組網模塊，107傳感器模塊，108微處理器，201LED路燈，202LED驅動電路，203供電切換電路，204電壓檢測電路，205電流檢測電路，206充放電控制電路，207電壓電流檢測電路，208溫度補償電路，209蓄電池，210光照強度傳感器，211溫度傳感器，212無線傳輸芯片，213外圍匹配電路，300太陽能電池板。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進ー步說明。如圖I所示，本實用新型包括太陽能路燈智能控制終端101與監(jiān)控中心102。所述太陽能路燈智能控制終端101包括太陽能電池板監(jiān)控模塊103，蓄電池監(jiān)控模塊104，LED燈控制模塊105，監(jiān)視不同環(huán)境參數(shù)的若干傳感器模塊107，以及可分別與每個所述智能終端相匹配無線自組網模塊106，這些模塊分別與微處理器108相連，并受其控制。如圖I所示，太陽能電池板監(jiān)控模塊103與太陽能電池板300連接，其包括電壓檢測電路204與電流檢測電路205，實時地采集太陽能電池板300的電壓與電流參數(shù)，來輔助判斷光照情況，控制對蓄電池209的充電狀態(tài)的開啟與關閉，并決定路燈的開關。電壓與電流檢測電路都是通過電阻采樣，采樣值經過運放之后，由微處理器本身的A/D完成模數(shù)轉換并記錄。如圖I所示，蓄電池監(jiān)控模塊104連接太陽能電池板300和蓄電池209，其包括充放電控制電路206，電壓電流檢測電路207以及溫度補償電路208。微處理器108不斷檢測蓄電池端的電壓，井根據檢測到的電壓量來控制充電電路的通斷。在蓄電池209充電初期，微處理器108通過控制電路允許太陽能電池板300對蓄電池209持續(xù)充電，而當蓄電池209電壓升高至浮充點時，微處理器108將發(fā)送PWM信號給充放電控制電路206，從而實現(xiàn)太陽能電池板300對蓄電池209的脈沖式充電。當蓄電池電壓升高至過充點時，微處理器108將通過控制電路，關斷充電回路。而溫度補償電路208則根據采集到的溫度信息對蓄電池209的過充點與過放點進行補償，保護蓄電池209。如圖I所示，LED燈控制模塊105連接LED路燈201，其包括供電切換電路203和 LED燈驅動電路202。當路燈打開時，微處理器108會根據采集到的蓄電池209的電壓、電流等信息來確定蓄電池209的容量，當蓄電池209容量不足吋，微處理器108會將電源切換到市電上，保證路燈的正常工作，該供電切換電路203主要由MOS開關和繼電器構成。同時微處理器108將通過LED燈驅動電路202決定路燈的開關，并對路燈的亮度進行調節(jié)。如圖I所示，監(jiān)視不同環(huán)境參數(shù)的若干傳感器模塊107主要包括溫度傳感器211和光照強度傳感器210，由此可以得到周圍環(huán)境比較精確的溫度值和光照強度值，為監(jiān)控終端的智能控制提供參考。如圖I所示，與每個智能終端相匹配的無線自組網模塊106包括無線傳輸芯片212及外圍匹配電路213。該模塊可與周圍的路燈智能控制終端組成ー個無線網絡，將每ー盞路燈的編號信息，開關狀態(tài)，太陽能電池板300的工作狀況，蓄電池209的工作狀態(tài)，LED路燈201的工作狀況，以及環(huán)境溫度，環(huán)境光照情況等數(shù)據發(fā)送給監(jiān)控中心，同時與其他智能終端節(jié)點進行無線通訊，作為中繼節(jié)點，中繼其他終端節(jié)點發(fā)送給監(jiān)控中心的數(shù)據，另外還通過無線自組網模塊106接收監(jiān)控中心的命令，決定路燈的工作狀況。監(jiān)控中心102包括，與整個太陽能智能路燈網絡進行通信的無線傳輸模塊和以PC機為基礎的包含數(shù)據庫的路燈監(jiān)控軟件。監(jiān)控中心將通過物聯(lián)網將記錄每一盞太陽能路燈的工作狀況，包括開關狀態(tài)，電池容量，太陽能電池板300的工作狀況，如果工作狀況發(fā)生異常時，可以迅速發(fā)出報警，井根據路燈的編號信息快速定位，可以減少相應地人員成本，并提高管理效率。同時，還可以對每ー盞路燈發(fā)布命令，控制路燈的工作狀態(tài)，包括開關狀態(tài)和亮度等，并可以根據當?shù)氐沫h(huán)境特征和季節(jié)特性単獨設定路燈的開關時間，最終可節(jié)省大量的能源。同時還可以根據需要實現(xiàn)不同的路燈開關組合，實現(xiàn)市政管理的智能化與藝術化。通過以上可知，本實用新型能夠有效提升路燈的充電效率和蓄電池的壽命，節(jié)能效果顯著，并可對大面積區(qū)域內的每盞路燈進行自動監(jiān)測與控制，可以實時了解路燈的エ作狀況，并可單獨控制每盞路燈的開關與亮度，可進ー步達到節(jié)能的效果，并實現(xiàn)路燈個性
化的管理。上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
權利要求1.基干物聯(lián)網的太陽能路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，該系統(tǒng)包括至少ー個太陽能路燈智能控制終端，太陽能路燈智能控制終端通過無線傳輸模塊與監(jiān)控中心通信；所述智能控制終端包括微處理器，微處理器分別與太陽能電池板監(jiān)控模塊，蓄電池監(jiān)控模塊，LED燈控制模塊，若干傳感器模塊相連。
2.如權利要求書I所述的基干物聯(lián)網的太陽能路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述太陽能電池板監(jiān)控模塊包括電壓檢測電路以及電流檢測電路，電壓檢測電路以及電流檢測電路分別與太陽能電池板連接。
3.如權利要求書I所述的基干物聯(lián)網的太陽能路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述蓄電池監(jiān)控模塊包括充放電控制電路，電壓電流檢測電路以及溫度補償電路；所述充放電控制電路，電壓電流檢測電路以及溫度補償電路分別與蓄電池連接。
4.如權利要求書I所述的基干物聯(lián)網的太陽能路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述LED 燈控制模塊包括LED燈驅動電路以及供電切換電路。
5.如權利要求書I所述的基干物聯(lián)網的太陽能路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述若干傳感器模塊包括監(jiān)測周圍環(huán)境溫度的溫度傳感器和監(jiān)測周圍環(huán)境光照強度的光照傳感器。
專利摘要本實用新型公開了基于物聯(lián)網的太陽能路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個太陽能路燈智能控制終端，太陽能路燈智能控制終端通過無線傳輸模塊與監(jiān)控中心通信；所述智能控制終端包括微處理器，微處理器分別與太陽能電池板監(jiān)控模塊，蓄電池監(jiān)控模塊，LED燈控制模塊，若干傳感器模塊相連。本實用新型能夠將有效提升路燈的充電效率和蓄電池的壽命，并實現(xiàn)對每盞路燈的自動監(jiān)測與控制，節(jié)能效果顯著；另外可以實時了解路燈的工作狀況，并可單獨控制每盞路燈的開關與亮度，可進一步達到節(jié)能的效果，并實現(xiàn)路燈個性化的管理。
文檔編號H05B37/02GK202396048SQ20112052714
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權日2011年12月15日
發(fā)明者張宗楠, 柳海龍, 韓強 申請人:張宗楠, 柳海龍, 韓強