一種綜合led路燈管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及路燈管理系統(tǒng)，尤其涉及一種綜合LED路燈管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] LED路燈具有環(huán)保無污染，耗電少，光效高，可控性好等優(yōu)點，但目前我國街道上的 LED路燈主要是有線LED路燈系統(tǒng)，存在硬件接線復(fù)雜，升級成本高，維護不方便等諸多缺 點，雖然有些路燈也在嘗試無線管理和監(jiān)控，但是其依然存在功能單一，能耗高和監(jiān)控效率 低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提出一種綜合LED路燈管理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：主控中 心、無線接入點、第一無線通信單元、前端匯聚單元、多個現(xiàn)場分控制單元以及穩(wěn)壓供電單 元，所述主控中心通過無線接入點與第一無線通信單元無線通信連接，所述第一無線通信 單元與前端匯聚單元間通過串口雙向通信連接，所述前端匯聚單元與每個現(xiàn)場分控制單元 無線通信連接，所述穩(wěn)壓供電單元連接前端匯聚單元和多個現(xiàn)場分控制單元；其中，
[0005] 所述主控中心用于根據(jù)現(xiàn)場分控制單元傳輸?shù)谋O(jiān)控數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)解析，并根據(jù)數(shù) 據(jù)解析結(jié)果向現(xiàn)場分控制單元發(fā)出控制指令；
[0006] 所述無線接入點用于提供主控單元與第一無線通信單元的遠程連接；
[0007] 所述第一無線通信單元用于提供前端匯聚單元到無線接入點的無線連接；
[0008] 所述前端匯聚單元用于接收匯聚并調(diào)度現(xiàn)場分控制單元與第一無線通信單元的 數(shù)據(jù)傳輸和無線接連；
[0009] 所述現(xiàn)場分控制單元用于對提供對LED路燈的現(xiàn)場管理、驅(qū)動和監(jiān)控；以及
[0010] 所述穩(wěn)壓供電單元用于向前端匯聚單元和現(xiàn)場分控制單元供電并對輸出電流進 行控制。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，每個現(xiàn)場分控制單元包括現(xiàn)場處理單元、第二無線通信 單元、智能驅(qū)動單元、驅(qū)動保護單元、LED路燈、監(jiān)控單元以及現(xiàn)場通信單元，所述現(xiàn)場處理 單元分別連接第二無線通信單元、智能驅(qū)動單元和現(xiàn)場通信單元，所述第二無線通信單元 連接前端匯聚單元，所述驅(qū)動保護單元連接智能驅(qū)動單元，智能驅(qū)動單元的輸出端與LED 路燈電連接，LED路燈與監(jiān)控單元的輸入端連接，監(jiān)控單元的輸出端與第二無線通信單元的 輸入端電連接；其中，
[0012] 所述現(xiàn)場處理單元用于提供對現(xiàn)場分控制單元各部件的控制和信號轉(zhuǎn)換；
[0013] 所述第二無線通信單元用于提供現(xiàn)場分控制單元與前端匯聚單元的無線連接；
[0014] 所述智能驅(qū)動單元用于提供對LED路燈的恒流驅(qū)動和溫控保護；
[0015] 所述驅(qū)動保護單元提供對智能驅(qū)動單元的安全保護；
[0016] 所述監(jiān)控單元用于實時獲取LED路燈的狀態(tài)參數(shù)信息和實時路況信息；以及
[0017] 所述現(xiàn)場通信單元用于與道路行駛車輛進行實時現(xiàn)場通信。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述主控中心包括數(shù)據(jù)存儲單元、數(shù)據(jù)解析單元、智能指 令生成單元、以及指令分發(fā)單元，其中，
[0019] 所述數(shù)據(jù)存儲單元用于存儲從現(xiàn)場分控制單元接收的監(jiān)控數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)置的指 令映射表，所述指令映射表用于記錄不同監(jiān)測數(shù)據(jù)解析結(jié)果對應(yīng)的優(yōu)選操作指令；
[0020] 所述數(shù)據(jù)解析單元用于對接收的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行解析；
[0021] 所述智能指令生成單元用于根據(jù)對監(jiān)控數(shù)據(jù)的解析結(jié)果和指令映射表的存儲指 令生成對現(xiàn)場分控制單元的操作指令；
[0022] 所述指令分發(fā)單元用于將所述操作指令下發(fā)至現(xiàn)場分控制單元。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述數(shù)據(jù)解析單元包括LED路燈運行狀態(tài)檢測解析子單 元、LED路燈流明衰減檢測解析子單元、道路交通狀況檢測解析子單元、以及恒定照明調(diào)光 解析子單元；其中，
[0024] 所述LED路燈運行狀態(tài)檢測解析子單元用于根據(jù)監(jiān)控單元實時獲取的LED路燈 的電流和電壓信號，與設(shè)定的電流電壓標準值進行比較，生成關(guān)于運行狀態(tài)的檢測解析結(jié) 果；
[0025] 所述LED路燈流明衰減檢測解析是通過監(jiān)控單元傳輸?shù)腖ED路燈本身流明強度 值，結(jié)合設(shè)定的流明強度值進行對比，解析得出LED路燈流明衰減是否超過設(shè)定的閾值，生 成關(guān)于流明衰減的檢測解析結(jié)果；
[0026] 所述道路交通狀況檢測解析是通過監(jiān)控單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，統(tǒng)計每個過往的LED路 燈所在位置的車輛，解析得出整個安裝有LED路燈的區(qū)域道路交通的基本狀況，生成關(guān)于 道路交通狀況的檢測解析結(jié)果。
[0027] 所述恒定照明調(diào)光解析子單元通過監(jiān)控單元傳輸?shù)膶崟r環(huán)境光照強度數(shù)據(jù)，與設(shè) 定的環(huán)境光照強度進行對比，生成關(guān)于環(huán)境相關(guān)照度的檢測解析結(jié)果。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述現(xiàn)場分控制單元的智能驅(qū)動單元包括：驅(qū)動電路、壓 降變換單元、定時平衡單元、定時控制單元、平均電流獲取單元、PWM信號生成單元、溫度響 應(yīng)三極管、和溫度調(diào)節(jié)信號發(fā)生電路；所述定時平衡單元分別與驅(qū)動電路、定時控制單元和 平均電流獲取單元連接；壓降變換單元分別與驅(qū)動電路和平均電流獲取單元連接；所述溫 度響應(yīng)三極管的漏極與LED的陰極相連，源極與PffM信號生成單元相連，柵極與溫度調(diào)節(jié)信 號發(fā)生電路相連。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述驅(qū)動保護單元包括插值比較電路和插值信號產(chǎn)生電 路；其中，所述接插值比較電路的輸出端接智能驅(qū)動單元的驅(qū)動電路，負輸入端接地；插值 信號產(chǎn)生電路的第一輸入端接智能驅(qū)動單元的壓降變換單元，第二輸入端接第一外部基準 電壓，輸出端接插值比較電路的第一輸入端；插值比較電路的第二輸入端接第二外部基準 電壓，其負輸入端接地。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述監(jiān)控單元包括電流電壓監(jiān)測單元、亮度監(jiān)測單元、微 波監(jiān)測單元以及環(huán)境溫度監(jiān)測單元；
[0031] 所述電流電壓監(jiān)測單元用于實時獲取LED路燈的電流和電壓參數(shù)，包括依次連接 的電流取樣單元、平滑單元、緩沖單元；所述電流取樣單元用于對LED路燈中的電流進行取 樣，所述平滑單元用于對取樣的電流信號進行平滑處理，所述緩沖單元用于對經(jīng)平滑處理 后的信號進行緩沖后輸入到現(xiàn)場處理單元；
[0032] 所述實時亮度監(jiān)測單元，用于檢測LED路燈的實際光照度并與設(shè)定值交叉對比， 得出LED路燈的流明衰減程度，并用于檢測外界環(huán)境的光照度，將檢測結(jié)果輸入到現(xiàn)場處 理單元；
[0033] 所述環(huán)境溫度監(jiān)測單元用于實時獲取LED路燈所處位置的環(huán)境溫度，并將檢測結(jié) 果輸入到現(xiàn)場處理單元；
[0034] 所述微波監(jiān)測單元，用于檢測對應(yīng)LED路燈下的車輛移動方向、速度、及距離信 息，并將檢測結(jié)果輸入到現(xiàn)場處理單元。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述現(xiàn)場通信單元包括：光發(fā)射單元，用于發(fā)射LED可見 光，所述LED可見光具有照明和通信功能；光接收單元，用于接收車輛發(fā)射的可見光信號； 網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換單元，用于將所述接收到的可見光信號轉(zhuǎn)換為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可進行數(shù)據(jù)交換的幀 數(shù)據(jù)格式。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述穩(wěn)壓供電單元包括回歸控制電路、輸出交直轉(zhuǎn)換電 路和供電響應(yīng)控制單元，所述回歸控制電路與所述輸出交直轉(zhuǎn)換電路連接，所述輸出交直 轉(zhuǎn)換電路與所述供電響應(yīng)控制單元連接。
[0037] 本發(fā)明的綜合LED路燈管理系統(tǒng)包括主控中心、無線接入點、第一無線通信單元、 前端匯聚單元、多個現(xiàn)場分控制單元以及穩(wěn)壓供電單元；實現(xiàn)了對路燈系統(tǒng)的無線管理，并 通過智能驅(qū)動單元、驅(qū)動保護單元、監(jiān)控單元以及現(xiàn)場通信單元的設(shè)置，擴展了 LED路燈系 統(tǒng)的功能，提高了對LED路燈系統(tǒng)的監(jiān)控效率。
【附圖說明】
[0038] 通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本發(fā)明 的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：
[0039] 附圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的綜合LED路燈管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 附圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的現(xiàn)場分控制單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041] 附圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的主控中心結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 附圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的前端匯聚單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 附圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的智能驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 附圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的溫度調(diào)節(jié)信號發(fā)生電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 附圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的驅(qū)動保護單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 附圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的監(jiān)控單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 附圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的現(xiàn)場通信單元結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048] 附圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的穩(wěn)壓供電單元結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0049] 下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施方式。雖然附圖中顯示了本公 開的示例性實施方式，然而應(yīng)當理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實 施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了能夠更透徹地理解本公開，并且能夠?qū)⒈竟?開的范圍完整的傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提出一種綜合LED路燈管理系統(tǒng)，如附圖1所示，所述系 統(tǒng)包括：主控中心、無線接入點、第一無線通信單元、前端匯聚單元、多個現(xiàn)場分控制單元 以及穩(wěn)壓供電單元，所述主控中心通過無線接入點與第一無線通信單元無線通信連接，所 述第一無線通信單元與前端匯聚單元間通過串口雙向通信連接，所述前端匯聚單元與每個 現(xiàn)場分控制單元無線通信連接，所述穩(wěn)壓供電單元連接前端匯聚單元和多個現(xiàn)場