[发明专利]一种基于实时电路检测单元实现的校园智慧路灯系统

说明书

本发明涉及一种面对数量规模大、利用率高、能够远程实时监测并管理的基于实时电路检测单元实现的校园智慧路灯系统，包括电压传感器、电流传感器、光敏传感器、STM32单片机、电源、稳压模块和LED路灯；所述电压传感器和电流传感器分别和LED路灯电连接，所述电压传感器和电流传感器还分别与STM32单片机电连接所述光敏传感器与STM32单片机电连接，所述电源通过稳压模块与STM32单片机电连接，还包括电流互感器、LoRa通信模块、网关和4G通信模块，电流传感器和LED路灯电连接具体是指电流传感器通过电流互感器与LED路灯电连接，所述LoRa通信模块也与STM32单片机电连接，所述网关与4G通信模块电连接，所述LoRa通信模块通过4G通信模块与网关信号连接。

技术领域

本发明涉及一种基于实时电路检测单元实现的校园智慧路灯系统。

背景技术

在城区、校园和公园的大部分道路上路灯无法做到精确控制。在清晨或是傍晚，道路上有一定强度的光照，此时恒定亮度的路灯会造成电能的浪费；而在昏暗的雨天，未到设定时间而不会开启的路灯又会造成人们生活的不便。另一方面，通过管理人员，人工地控制数量众多的路灯，路灯运行的实时性不够，并且浪费大量人力。此外路灯发生故障时，维修人员难以迅速发现并精确定位的问题。

因此，人们试图对上述技术方案进行改进。安徽工业大学王键提供了《智能型节能路灯控制器的研究和实现》，文章编号为1001-9944(2007)01-0053-04。包括一主体，该主体具有远程监控中心和MCU，在该远程监控中心和MCU之间包括网络控制器、控制输出模块、信号采集模块，MCU通过采用TL7716芯片的信号采集模块，对路灯正常工作时的电压、电流进行采集，由此判断供电回路中除了发光之外，多余部分产生的热量，并且将产生热量这部分能量回馈给电网，然后将采集来的物理量通过网络接口通信模块发送到远程监控中心，通过TCP/IP协议实现网络的互联，从而实现对路灯系统的远程监控，由此可大大减小路灯工作的能耗，从而节约电能。

但是，该技术方案仍然存在不足，由于路灯数量众多，管理人员仍然无法通过远程控制平台对每一个路灯运行情况实时检测，一旦管理人员离开控制中心，便无法及时了解路灯的工作状况，路灯检测的实时性不足。另一方面，普通的网络接口通信模块工作在授权频段，需要向运营商缴纳费用，并且无法实现远距离、低功耗的数据传输，这也增加了该方案在实际应用中的能耗与投资。此外，一旦路灯出现故障，通过以上方案很难对路灯实现实时定位和故障排除，一般要通过人工来检测，无形中加大了路灯的维护成本。即使发现了故障的路灯，管理人员也很难了解路灯最近的运行状况，并且由此判断路灯故障的原因，这样也不利于路灯系统的整体性能优化。上述方案仅仅是对路灯工作时内部的工作参数进行检测，没有对外部工作环境及时检测，因此不可以根据外界光照强度的变化，实时自动改变路灯的光照强度，这也恰恰是路灯耗能大的主要原因。

路灯作为公路的基本设施，数量规模大，利用率要求较高，而公知技术的利用网络接口通信模块的MCU控制方案对此显然不适应。因此，研究能够面对数量规模大、利用率高、能够远程实时监测并管理的节能型路灯系统技术方案意义重大。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种面对数量规模大、利用率高、能够远程实时监测并管理的基于实时电路检测单元实现的校园智慧路灯系统。