專利名稱：無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，尤其涉及一種利用無線傳感技術的路燈系統(tǒng)，用 于電纜的防盜。
背景技術：
智能路燈系統(tǒng)的應用在逐漸增多，智能路燈系統(tǒng)具備路燈節(jié)點控制和數據采集通 信的能力，從而可以獲取每個路燈信息、線上電壓電流信息、環(huán)境信息等，其中監(jiān)控電纜狀 況，判斷電纜是否被盜屬于智能路燈系統(tǒng)的一項主要功能。路燈節(jié)點控制與通信能力的相 對傳統(tǒng)方法是電力載波通信，相對該技術，無線傳感網技術具有傳送速度較快、網絡空間跨 度大、網絡層成熟可靠等優(yōu)點，但是在實現電纜防盜功能的方面存在不足，這是因為路燈電 纜在白天是未供電，單純依靠路燈控制節(jié)點無法判斷電纜是否被盜。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，當電纜上未供電 時，仍能實現路燈電纜的防盜。一種無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，包括管理終端、現場集中控制器、路燈節(jié)點控制 器和電纜。管理終端通過GPRS或3G協(xié)議與現場集中控制器通訊連接，現場集中控制器和 路燈節(jié)點控制器均連接于電纜上，現場集中控制器和路燈節(jié)點控制器通訊連接，路燈節(jié)點 控制器周期性采集電纜上的電壓和電流信息并傳給現場集中控制器。現場集中控制器包括1個或2個脈沖時域發(fā)送檢測模塊，脈沖時域發(fā)送檢測模塊 包括斷電非易失存儲芯片，芯片內儲存有電纜長度、電纜標定測試時所確定的脈沖幅度和 寬度等信息。電纜在通電時，路燈節(jié)點控制器周期性采集電纜上的電壓或電流信息。電纜斷電 時，脈沖時域發(fā)送檢測模塊發(fā)送脈沖信號，當電纜上出現阻抗不匹配時，將形成反射波到初 始發(fā)射點，通過計算發(fā)射與接收反射波的時間差，得出電纜的長度與儲存的數值不匹配時， 現場集中控制器將此信息上傳給管理終端，從而實現電纜防盜功能。管理終端儲存有電子地圖和路燈節(jié)點的GPS信息，可以做到被盜點的準確定位。當路燈系統(tǒng)中呈現高頻負載時，本發(fā)明無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，還包括電子 可控雙刀開關和非接觸式傳感器。非接觸式電壓傳感器和電子可控雙刀開關分別連接于路 燈節(jié)點控制器，路燈節(jié)點控制器通過電子可控雙刀開關與電纜相連接。路燈節(jié)點控制器通 過無線網絡將電子可控雙刀開關的狀態(tài)信息傳給現場集中控制器。路燈節(jié)點控制器通過非接觸式傳感器檢測電纜上電壓或電流。當電纜供電時，路 燈節(jié)點控制器控制電子可控雙刀開關閉合，從而給路燈供電；當電纜上斷電時，路燈節(jié)點控 制器控制電子可控雙刀開關斷開，以減少高頻阻抗，現場集中控制器脈沖時域發(fā)送檢測模 塊發(fā)送脈沖信號，當電纜上出現阻抗不匹配時，將形成反射波到初始發(fā)射點，通過計算發(fā)射 與接收的時間差，得出電纜的長度與儲存的數值不匹配時，現場集中控制器將此信息上傳給管理終端，從而實現電纜防盜功能。本實用新型技術方案實現的有益效果本實用新型公開的一種無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，在現場集中控制器中使用脈 沖時域發(fā)送檢測模塊，對斷電時的電纜進行時時檢測，通過計算發(fā)射與接收的時間差，判斷 電纜的長度與儲存的數值是否匹配，并將不匹配的信息上傳給管理終端，管理終端儲存的 電子地圖和路燈節(jié)點的GPS信息，可以做到被盜點的準確定位。從而實現電纜防盜功能。本 實用新型的技術方案能對路燈電纜在供電和斷電時實施全面檢測，實現路燈電纜的全天候 防盜。
圖1為本實用新型無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)原理結構示意圖；圖2為本實用新型無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)一實施例結構示意圖；圖3為本實用新型無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)一實施例結構示意圖；圖4為本實用新型無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)一實施例結構示意圖；圖5為本實用新型無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)一實施例結構示意圖；圖6為本實用新型無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)一實施例結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細描述本實用新型的技術方案。如圖1所示，本實用新型無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，包括管理終端1、現場集中 控制器2、路燈節(jié)點控制器3和電纜4。管理終端1通過GPRS或3G協(xié)議與現場集中控制器 2通訊連接，現場集中控制器2和路燈節(jié)點控制器3均連接于電纜4上，現場集中控制器2 和路燈節(jié)點控制器3通訊連接，本實施例中采用Zigbee協(xié)議實現現場集中控制器2和路燈 節(jié)點控制器3之間的無線通訊。路燈節(jié)點控制器3周期性采集電纜4上的電壓和電流信息 并傳給現場集中控制器2。當整個系統(tǒng)無高頻負載時，如圖2所示，本實用新型無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng) 應用于路燈防盜的實施例。無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，包括管理終端1、現場集中控制器2、路燈節(jié)點控制 器3和電纜4。管理終端1通過GPRS或3G協(xié)議與現場集中控制器2通訊連接，現場集中控 制器2和路燈節(jié)點控制器3均連接于電纜4上。本實施例中，現場集中控制器2和路燈節(jié) 點控制器3采用Zigbee協(xié)議通訊連接。路燈節(jié)點控制器3周期性采集電纜4上的電壓和 電流信息并傳給現場集中控制器2。現場集中控制器2包括2個脈沖時域發(fā)送檢測模塊21，脈沖時域發(fā)送檢測模塊21 包括斷電非易失存儲芯片，本實施例中采用的芯片為24LC32(購自香港菲爾英電子有限公 司)，芯片內儲存有電纜長度、電纜標定測試時所確定的脈沖幅度和寬度等信息。電纜在通電時，路燈節(jié)點控制器3周期性采集電纜4上的電壓或電流信息，防止電 纜被盜。電纜斷電時，脈沖時域發(fā)送檢測模塊21發(fā)送脈沖信號，當電纜4上出現阻抗不匹 配時，將形成反射波到初始發(fā)射點，通過計算發(fā)射與接收反射波的時間差，得出電纜4的長 度與儲存的數值不匹配時，現場集中控制器將此信息上傳給管理終端，從而實現電纜防盜功能。管理終端1儲存有電子地圖和路燈節(jié)點的GPS信息，可以做到被盜點的準確定位。如圖3所示，當路燈節(jié)點控制器3的兩個輸入之間呈現高頻阻抗時，現場集中控制 器2內采用一個脈沖時域發(fā)送檢測模塊21，使用脈沖時域點對點測量法測量兩根電纜的總 長度，對比初始標定測量的長度，從而實現線纜斷電狀況下對電纜被盜的判斷。當整個系統(tǒng)呈現高頻負載時，如圖4所示，本實用新型無線傳感網絡智能路燈系 統(tǒng)應用于路燈防盜的實施例。包括管理終端1、現場集中控制器2、路燈節(jié)點控制器3、電纜 4、電子可控雙刀開關5和非接觸式傳感器6。管理終端1通過GPRS或3G協(xié)議與現場集中 控制器2通訊連接，現場集中控制器2和路燈節(jié)點控制器3均連接于電纜4上。電子可控 雙刀開關5和非接觸式電壓傳感器6分別連接于路燈節(jié)點控制器3，路燈節(jié)點控制器3通 過電子可控雙刀開關5與電纜4相連接。本實施例中，現場集中控制器2和路燈節(jié)點控制 器3采用Zigbee協(xié)議通訊連接。路燈節(jié)點控制器3周期性采集電纜4上的電壓和電流信 息并傳給現場集中控制器2。電纜在通電時，路燈節(jié)點控制器3通過非接觸式傳感器6檢測電纜4上電壓或電 流，路燈節(jié)點控制器控制電子可控雙刀開關閉合，從而給路燈供電。當電纜4上斷電時，路 燈節(jié)點控制器3控制電子可控雙刀開關5斷開，以減少高頻阻抗，現場集中控制器脈沖時域 發(fā)送檢測模塊21發(fā)送脈沖信號?，F場集中控制器脈沖時域發(fā)送檢測模塊21發(fā)送脈沖信 號，當電纜4上出現阻抗不匹配時，將形成反射波到初始發(fā)射點，通過計算發(fā)射與接收的時 間差，得出電纜的長度與儲存的數值不匹配時，現場集中控制器2將此信息上傳給管理終 端1，從而實現電纜防盜功能。當整個系統(tǒng)中的負載為一純電阻時，如圖5所示，兩根電纜4之間在遠離現場集中 控制器一端接入一個純電阻負載R。本實用新型無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)應用于路燈防 盜的實施例。包括管理終端1、現場集中控制器2、路燈節(jié)點控制器3、電纜4、電子可控雙刀 開關5和非接觸式傳感器6。管理終端1通過GPRS或3G協(xié)議與現場集中控制器2通訊連 接，現場集中控制器2和路燈節(jié)點控制器3均連接于電纜4上。電子可控雙刀開關5和非 接觸式電壓傳感器6分別連接于路燈節(jié)點控制器3，路燈節(jié)點控制器3通過電子可控雙刀開 關5與電纜4相連接。本實施例中，現場集中控制器2和路燈節(jié)點控制器3采用Zigbee協(xié) 議通訊連接。路燈節(jié)點控制器3周期性采集電纜4上的電壓和電流信息并傳給現場集中控 制器2。電纜在通電時，非接觸式電壓傳感器6探測到電纜4上出現電流時，路燈節(jié)點控制 器3控制電子可控雙刀開關5合并上電，電纜的被盜檢測判斷由路燈節(jié)點控制器3實現。當 電纜4斷電，路燈節(jié)點控制器3也處于斷開狀態(tài)，線纜上不存在負載，此時，現場集中控制器 脈沖時域發(fā)送檢測模塊21往一條電纜上發(fā)送脈沖時域，同時檢測另一條電纜上出現的信 號，通過點對點方法實現電纜長度測量，對比初始標定測量的長度，從而實現電纜斷電狀況 下對電纜被盜的判斷。該情況也可以采用脈沖時域反射法來測量電纜的長度，如圖6所示，在保證測量 周期內另一根電纜處于斷開狀態(tài)的條件下，集中控制器脈沖時域發(fā)送檢測模塊21往一條 電纜上發(fā)送脈沖時域，同時在同一端檢測反射信號，測量出兩條電纜的總長度，對比初始標 定測量的長度，從而實現電纜斷電狀況下對電纜被盜的判斷。
權利要求一種無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，其特征是包括管理終端、現場集中控制器、路燈節(jié)點控制器和電纜；其中，所述的現場集中控制器包括1個或2個脈沖時域發(fā)送檢測模塊，所述的脈沖時域發(fā)送檢測模塊包括斷電非易失存儲芯片，芯片內儲存有電纜長度、電纜標定測試時所確定的脈沖幅度和寬度等信息；所述的管理終端通過GPRS或3G協(xié)議與所述的現場集中控制器通訊連接，所述的現場集中控制器和所述的路燈節(jié)點控制器均連接于所述的電纜上，所述的現場集中控制器和所述的路燈節(jié)點控制器通訊連接；所述電纜在通電時，所述路燈節(jié)點控制器周期性采集所述電纜上的電壓或電流信息；所述電纜斷電時，脈沖時域發(fā)送檢測模塊發(fā)送脈沖信號，通過計算發(fā)射與接收到反射波的時間差，得出電纜的長度與儲存的數值不匹配時，現場集中控制器將此信息上傳給管理終端。
2.根據權利要求1所述的無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，其特征是所述的無線傳感網絡 智能路燈系統(tǒng)還包括電子可控雙刀開關和非接觸式傳感器；所述的非接觸式電壓傳感器和 所述的電子可控雙刀開關分別連接于所述的路燈節(jié)點控制器，所述的路燈節(jié)點控制器通過 所述的電子可控雙刀開關與所述的電纜相連接；所述的非接觸式電壓傳感器探測到所述電纜上電流或電壓后，所述的路燈節(jié)點控制器 控制所述的電子可控雙刀開關閉合；當所述電纜斷電時，所述路燈節(jié)點控制器控制所述電 子可控雙刀開關斷開，所述現場集中控制器脈沖時域發(fā)送檢測模塊發(fā)送脈沖信號，當所述 電纜上出現阻抗不匹配時，將形成反射波到初始發(fā)射點，通過計算發(fā)射與接收的時間差，得 出電纜的長度與儲存的數值不匹配時，現場集中控制器將此信息上傳給管理終端。
3.根據權利要求1所述的無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，其特征是所述管理終端儲存有 電子地圖和路燈節(jié)點的GPS信息。
專利摘要一種無線傳感網絡智能路燈系統(tǒng)，包括管理終端、現場集中控制器、路燈節(jié)點控制器和電纜。管理終端通過GPRS或3G協(xié)議與現場集中控制器通訊連接，現場集中控制器和路燈節(jié)點控制器均連接于電纜上，現場集中控制器和路燈節(jié)點控制器通訊連接，路燈控制節(jié)點周期性采集電纜上的電壓和電流信息并傳給現場集中控制器。通過計算脈沖發(fā)射與接收的時間差，判斷電纜的長度與現場集中控制器中儲存的數值是否匹配，并將不匹配的信息上傳給管理終端，管理終端儲存的電子地圖和路燈節(jié)點的GPS信息，可以做到被盜點的準確定位。從而實現電纜防盜功能。本實用新型的技術方案能對路燈電纜在供電和斷電時實施全面檢測，實現路燈電纜的全天候防盜。
文檔編號H05B37/02GK201690648SQ20102018008
公開日2010年12月29日 申請日期2010年5月5日 優(yōu)先權日2010年5月5日
發(fā)明者吳瑋, 常城, 文平, 李明鎖, 李鷙, 胡建曉 申請人:天通浙江精電科技有限公司