[发明专利]一种基于物联网的4G照明路灯智能控制器

说明书

本发明公开了一种基于物联网的4G照明路灯智能控制器，包括主处理板和与主处理板连接的开关电源，通讯模块（4G/NB‑IoT/Wifi）、单灯集中管理模块、模拟信号变送模块、输入输出变送母板；所述主处理板包括：嵌入式ARM处理器，可编程逻辑器件（CPLD），程序复位IC，时钟IC，存储IC以及A/D转换电路，精密运算放大电路，线性整流电路，以及RS232/RS485/RJ45多种通讯接口，显示屏，操作按键。本发明基于移动物联网技术，采用模块化结构设计，即插即用，支持4G/NB‑IoT/Wifi通讯方式，实现照明路灯设施的智能化集中管控，实现照明用电的科学管理。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种基于物联网的4G照明路灯智能控制器。

背景技术

现有的路灯控制器电路没有进行模块化分区结构设计，电路单元都在同一块电路板上，电路之间没有隔离保护设计和独立供电，无法采取有效的抗干扰保护设计，EMC电磁干扰严重，影响电路的稳定工作。如果电路某处发生损坏时，会造成整个电路板故障，从而影响城市正常亮灯。当遭受雷击、浪涌电压冲击时，极易损坏整个电路系统。

没有产品化结构设计的路灯控制器还具有以下缺点：所有东西都安装在密封的机箱内，体积大，散热不好，相互干扰，输入输出线路都接到机箱内，线路安装没有规范标准，连接线路凌乱，今后拆卸和维护困难。

现有的路灯控制器基本是单机板，不支持4G（全网通）、NB-IoT、Wifi无线上网通讯方式。而路灯监控系统通讯是依靠电信、移动网络实现，控制管理，一旦网络出现故障，现场无法修改参数，势必造成不能正常亮灯，影响市民生活

现有路灯控制器功能简单，无法进行运行状态监控和报警监控，也无法根据实际需要进行快速开关灯时间调整。

部分此类产品缺乏整体设计，没有专业传感器进行电压电流信号采集，采用外置电气元件进行信号转换、输出控制、输入取样。外部安装东西多，接线混乱复杂，维护困难，故障率高。

为了解决上述问题，本发明提出一种一种模块化结构设计，通讯上支持因特网远程监控管理，支持多种通讯模式，具备遥控、遥测、遥信和故障监测、分析和报警功能，具有运行状态显示，抗雷击、抗浪涌电压冲击保护、抗EMC电磁干扰的智能无线路灯控制器。

另外，中国专利号为：201120157123.8公开了一种基于物联网的智能无线路灯控制器，该发明支持GPRS、CDMA、3G等无线通讯方式，可通过因特网建立实时通讯,使监控中心可实时遥测、遥控、遥信、遥调分布在全城的路灯监控点的电压、电流、电气、开关灯等运行状态。但其无线通信方式带宽窄，时延大，面临被淘汰的风险。同时该发明缺少单灯集中管理模块，不利于路灯的集中管理。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于物联网的4G照明路灯智能控制器，包括主处理板、开关电源、通讯模块（4G/NB-IoT/Wifi）、单灯集中管理模块、模拟信号变送模块、输入输出变送母板；

所述主处理板上有嵌入式ARM微处理器，与嵌入式ARM微处理器连接的有：复杂可编程逻辑器件CPLD和时钟IC，存储IC以及A/D转换电路，精密运算放大电路，线性整流电路，RS232/RS485/RJ45接口电路、显示屏、操作键盘；与嵌入式微处理器连接模块有：4G/NB-IoT/Wifi无线通讯模块，单灯集中管理模块、模拟信号变送模块，输入输出变送母板；

所述模拟信号变送板由电压、电流传感器构成的无源取样电路和抗浪涌、抗雷击保护电路、线性整流电路、滤波网络电路构成；经传感器变比出的0~20mA电流信号，经I/V变换电路和滤波电路，再经模拟信号变送板端口与主处理板上的D/A采集电路连接，所述采样电路由模拟切换，精密运算放大和线性整流电路，经滤波网络与A/D转换电路与ARM处理器相连；