[实用新型]一种风光互补供电路灯的智能监控管理装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种路灯监控管理系统技术领域，具体涉及一种风光互补供电路灯的智能监控管理装置。

背景技术

当煤炭、电力、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，世界上越来越多的国家开始开发并利用太阳能、风能等资源，寻求经济发展的新动力。我国幅员辽阔，蕴藏着丰富的太阳能资源，但太阳能资源开发与研究起步较晚，尚且落后于许多发达国家。我国太阳能光伏发电应用始于70年代，真正快速发展是在80年代。

随着人们生活水平的提高和我国城市化进程的推进，我国城镇中的公共能耗在整个社会能耗中所占比例迅速上升。目前，风光互补路灯系统的建设日益增多，这对于缓解能源紧张的态势起到了积极的作用。但是目前在太阳能/风光互补路灯系统的应用方面存在的问题是：应用系统缺乏自动化的监控、管理手段，系统的维护管理水平低，设备损坏、丢失现象严重，大大影响了系统的应用效果。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本实用新型的目的是提供一种用于风光互补供电的路灯系统的智能监控与管理装置。

技术方案： 本实用新型公开了一种风光互补供电路灯的智能监控管理装置，包括监控中心和由若干路灯构成的监控子网，监控中心包括上位机和监控中心通信模块，上位机通过总线与监控中心通信模块相连；

监控子网包括主节点和若干从节点；主节点包括芯片核心板、协调器底板和GPRS模块，芯片核心板包括支持无线射频的主节点单片机，协调器底板包括电源电路、若干单片机数据接口、单片机debug接口和单片机I/O插座；GPRS模块与主节点单片机通过总线进行通信，且该GPRS模块通过GPRS网络与监控中心通信模块进行数据传输；

从节点包括终端节点底板，终端节点底板包括支持无线射频的从节点单片机和若干传感器，从节点单片机内部包括一组A/D转换输入端口，传感器与该A/D转换输入端口相连；

从节点单片机和主节点单片机之间通过ZigBee信道进行数据通信。

本实用新型的芯片核心板和协调器底板共用同一电路板，单片机可直接插在协调器底板上进行调试，通过协调器底板上的电源电路对单片机直接供电，同时通过若干数据接口将单片机的数据进行传输，协调器底板上的debug接口可以在IAR开发环境下在线调试单片机，提供的I/O插座能够引出单片机的所有I/O口，方便配合其他电路板。

由于风光互补路灯系统的设备布局比较分散，故在需要监测的每个路灯处安装从节点，并配置合适的传感器，通过传感器将风光互补路灯的各种现场参数和运行工况进行实时采集，如环境照度、路灯开启的数量、每个路灯系统中蓄电池的电量、风力发电机及太阳能电池板至蓄电池线路上的电流等，传感器将数据上传至从节点单片机，从节点单片机将上述数据通过无线传感网络上传至主节点单片机，主节点单片机通过GPRS模块利用GPRS网络将数据传送至监控中心的上位机，本实用新型的主节点单片机可采用定时的方式向监控中心发送路灯系统运行信息。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型所述的总线均为RS-232总线。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型所述的GPRS模块包括GTM900C无线模块，GTM900C无线模块包括自弹式SIM卡、若干天线和RS-232数据接口，且该GTM900C无线模块通过RS-232总线与主节点单片机进行串行通信，由于无线传感网络传输距离较近，故采用无线远距离传输的GPRS模块实现监控子网和监控中心上位机之间的数据传输，GPRS模块能够实现通信数据的透明传输，采用若干天线，适应不同应用场合的需求的同时具有良好的防破坏能力，采用自弹式SIM卡，使用方便，设备配置灵活，提供RS232数据接口，通信速率可配置，具有高性能抗干扰设计，适合电磁恶劣环境的应用。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型所述的主节点单片机和从节点单片机均采用CC2530单片机，从节点单片机和主节点单片机之间根据IEEE802.15.4/ZigBee协议进行无线传感通信或通过路由器进行无线通信。芯片核心板集成了CC2530单片机正常工作时所有的外部电路包括SMA接口，以连接2.4G天线。