路灯节能监控系统的设计与实现

路灯节能监控系统的设计与实现,第1张

  本文以高亮度LED 为路灯核心器件,设计路灯监控系统,现场由从单片机采集路灯电流电压后经过主机与上位机进行GPRS 数据传输,从而达到“遥控、遥测、遥讯”的目的。

  2 系统工作原理及硬件设计

  2.1 系统总体结构设计

  总体结构如图1 所示,该系统主要由LED节能控制中心、中国移动GPRS 网络及路灯RTU 三大部分组成。

  

路灯节能监控系统的设计与实现,第2张

 

  图1 总体结构图

  其中路灯监控中心包括3131P Modem 模块、路灯监控RTU、在线监测终端控制箱、GPRS 型模块、单灯检测控制器等。

  在本监控系统中,控制器单元通过RS-232 与移动GPRS 无线终端相连,监控中心计算机通过特种路由器接入移动GPRS,路灯RTU 进行功率信号采集,最终由移动GPRS 网络将数据传给监控中心,监控中心连接UPS 电源,采用UPS 供电设计,使监控中心能够断电继续工作,保证系统可靠运行。

  监控中心作为整个系统的主要核心部分,不仅要与上位RTU 进行密切的通信,还要对采集到的数据进行分类、存储、加工、传输等处理,同时还要给出相应的报警(语音、声光)以及要求定位的节点路灯信息,并且可以通过GPRS 短消息将故障信息和(或)路灯检修信息发送到相关指定的人员手机中,以及时掌握路段信息。

  2.2 LED 驱动电路设计

  LED 照明驱动电路主要包括驱动电路和过温度保护电路两部分。在驱动电路的设计中主要用到的是MAX5033 芯片,该芯片可以提供高达500mA 的输出电流。MAX5033D 提供1.25~13.2V 的可调电压。

  过温度保护电路用到的芯片是MBI1801。该芯片内部有温度感应器,可感应到芯片的温度。可通过R-EXT管脚自动调整输出电流,这样就可以改变LED 上的电流,从而可以降低LED 的温度,起到过温度保护的作用。基于以上这些优点,因此选用了以MAX5033 和MBI1801 为主的芯片来实现该驱动电路。

  设计出的LED 驱动电路图如图2 所示,主要分为三大部分:电源电路,驱动电路和过温度保护电路。在电源电路中主要由变压器整流桥两个模块组成;在驱动电路中主要由MAX5033 模块和调压模块构成;过温度保护电路主要由MBI1801,热感应模块和LED 三部分组成。

  

路灯节能监控系统的设计与实现,第3张

 

  图2 LED 驱动电路图

  

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