[实用新型]一种基于NB-IoT蜂窝窄带物联网通信技术的路灯单灯监控器

说明书

本实用新型公开了一种基于NB‑IoT蜂窝窄带物联网通信技术的路灯单灯监控器，所述路灯单灯监控器包括：ARM处理器和与之相连的NB‑IoT通信模块、存储器、时钟电路、程序复位电路、开关电源电路、电流和电压采集电路、DC 0～10V调光电路、PWM脉宽调制电路、可控硅控制和调光电路、磁保持继电器开关控制电路组成。本实用新型利用先进的NB‑IoT物联网技术，提高了城市照明系统的智能化水平，降低了维护人员工作强度和综合维护成本。

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种基于NB-IoT蜂窝窄带物联网通信技术的路灯单灯监控器。

背景技术

随着城市建设的快速发展，照明系统的规模也越来越大。原有的传统照明管控模式也暴露出诸多问题。传统的人工巡查以及依靠投诉的路灯管理模式，已不能满足现在和今后城市照明建设和管理的需要。因此城市路灯管理迫切需要一套基于网络化的、智能化、精确化的单灯集中管控系统，为城市路灯的管理提供高效、准确的运维信息，通过提高照明路灯管理手段来有效保障城市的照明质量，降低城市光源污染，实现照明用电的科学管理和高效节电。随着物联网技术的进一步发展，智慧路灯的使用也逐步普及。

路灯管控系统的物联网化已经成为路灯管理的主要方式，但原有的单灯监控产品的通信方式具有以下的缺陷：2G/3G/4G通讯方式（移动公网）的设备成本、运行资费成本高，无法满足大量终端应用要求，综合成本高。调频无线数传方式的通信信道极易受到同频设备的电磁信号干扰，通信误码率高，甚至造成无法通信，而且容易受到城市建筑遮挡；zigbee无线通信方式极易受城市高层建筑物遮挡和环境影响，且维护困难。目前市面上的多数产品功能简单，不同时具有LED灯和高压钠灯的两种调光控制接口，不能够修改初始上电的开灯状态。

为了解决上述问题，本实用新型的单灯监控器基于NB-IoT窄带蜂窝物联通信技术和自动控制、智能分析技术有机结合的照明单灯监控产品。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种新型的单灯监控器，该监控器基于NB-IoT窄带蜂窝物联通信技术和自动控制、智能分析技术有机结合的照明单灯监控产品。

具体的，该基于NB-IoT蜂窝窄带物联网通信技术的路灯单灯监控器，包括：ARM处理器、NB-IoT通信模块、存储器、时钟电路、程序复位电路、开关电源电路、电流和电压采集电路、DC 0~10V调光电路、PWM脉宽调制电路、可控硅控制和调光电路、磁保持继电器开关控制电路组成。

所述NB-IoT通信模块是由ARM微处理器、SIM卡电路、RS232接口电路、天线电路和电阻、电容、三极管等构成复位电路、DC-DC电源；由NB-IoT通信模块接收的单灯操控指令，经RS232接口送出给ARM处理器，ARM处理器根据指令实现照明路灯各项操控工作。

所述电流采集电路的工作流程如下：由电压、电流互感器感应的交流信号经精密电阻变换成电压信号，经TVS管构成的保护电路与运放构成的绝对值电路连接，经滤波电路和射随电路与电量采集IC连接；所述电压采集电路的工作流程如下：经过传感器变送出的AC0~5的电压信号，经过RC滤波网络与电量采集IC连接；

所述DC0~10V模拟电平电路的工作流程如下：从ARM微处理器输出的PWM脉宽调制信号，经过三级管放大电路，经平滑滤波电路输出。

所述PWM脉宽调制电路的工作流程如下：从ARM处理器输出的PWM脉宽调制信号，经过三级管构成的信号放大电路，经射随电路驱动经过RC滤波电路输出。

所述可控硅调光控制电路工作流程如下：ARM微处理器与调光IC连接；由串联限流电阻、光耦构成的交流信号电路与调光IC的过零检测脚连接；调光IC输出PWM脉宽调制信号与交流光耦一次侧连接，光耦二次侧输出信号与双向可控硅电路触发脚连接，可控硅的两端由RC串联保护电路；