一種基於穩壓電源電路的太陽能路燈節能控制系統的製作方法
2023-05-06 17:38:11 2
本發明涉及城市照明技術領域，特別是一種基於穩壓電源電路的太陽能路燈節能控制系統。
背景技術：
隨著城市照明建設的飛速發展，城市照明系統雖然在為人們提供便捷生活、營造城市宜居環境，但是我們也不能忽視其所消耗的大量電力資源，為了緩解這兩者的矛盾，在智慧城市發展過程中，必將產生一種按需照明，智能管理的照明信息管理系統，對提高整個城市照明的亮燈率、節約能源、改善投資環境、減少交通事故、保障人身安全，穩定社會治安等起到有效的作用。
城市道路照明是一個城市的重要基礎建設，隨著城市建設的發展，城市照明建設越來越注重於城市的形象，城市路燈照明的監控程度也成為了城市的重要標誌之一。它反映了一個現代化城市的精神風貌，是一個城市的形象代表。對城市治安、城市美化、夜間交通以及城市文明建設起重要作用，為城市人民生活和經濟活動提供了重要的保障。路燈控制運營是通過控制對路燈燈具的供電來實現的，路燈照明的基本供電迴路是變壓器、供配電櫃、電纜到燈杆、再到燈杆上的路燈燈具，控制方式是控制供配電櫃中交流接觸器的開閉實現開關燈控制的。
路燈作為城市亮化工程的主要組成部分，在夜晚，起到了非常重要的作用。路燈不僅提供夜間交通安全照明，更是維持夜間治安必要的設施，從路燈設施的好壞可以看出一個城市現代化的水平，因此世界各城市對路燈設施的建設均非常重視。隨著近幾年來能源價格的大幅上漲，龐大的路燈電費開支也成了當地政府的一大負擔，缺電和照明落後成為制約經濟發展的瓶頸。近年來，照明節電問題被列為除動力節電以外的另一重大節電項目，這無疑對推動用電節能工作的開展，具有非常重要的意義。
城市路燈照明是人們日常生活中必不可少的公共設施。路燈照明耗電量約佔總耗電量的 15%，全國各地無不面對電力緊張帶來的各種問題。面對供電緊張形勢，路燈巡查對於市政部門來講是一項需要耗費大量人力的工作，各種臨時應急節電措施被廣泛採用：夜晚間隔關燈、調整路燈開關的時間、在用電緊張的日子裡關閉景觀照明等等，當用電高峰過後，這些措施可能就被束之高閣，明年的用電高峰來臨，一切又會重新開始。這樣的節電措施，在緩解用電緊張的同時，卻帶來資源的浪費和對人們日常生活的負面影響。緩解用電緊張的最佳和有效的辦法是對用電實施智能化管理，減少浪費，使我們的每一度電都能物盡其用。
對於智能路燈系統而言，能夠準確的判斷在黑暗的條件下是否有人經過很重要。傳統的開關路燈和聲控路燈系統，需要人為控制開關或通過發出一定的聲音使路燈點亮。對於開關控制的路燈系統，當行人過去後沒辦法及時關掉，導致長時間點亮，產生了浪費；對於聲控系統而言，夜深人靜的時候需要通過大聲咳嗽、拍手、跺腳等行為才能使路燈點亮，產生噪聲，影響了周圍人的正常休息，可見這兩種方法都非常不方便，並容易產生誤操作，所以這兩種路燈控制系統不能有效的發揮作用，不能實現智能化。
現在傳統的路燈開關大多採用時間控制或人工控制，這在實際管理過程中會帶來很多不方便。由於外界環境的不確定性，通過時間控制經常會形成當晚上路燈已經打開，天卻還沒黑，或早上天已經亮了，路燈卻還開著，造成嚴重的電能浪費。冬季日照時間短，又會形成天已經黑了路燈仍然沒打開，早上天還沒亮路燈卻已經熄滅，影響行人和車輛的出行。現有的路燈也不具備當積水深時報警的功能，即在道路上等無人看守的水害易發場所，在出現積水無法及時排出事故時無法及時通知值班人員排除險情，並不能達到很好的實時報警效果；且提供穩定的電源也是很重要的。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種基於穩壓電源電路的太陽能路燈節能控制系統，本發明在穩壓電源電路的基礎上根據熱釋電紅外檢測電路實現自動開關燈，且可在道路上有積水時可及時報警。
本發明為解決上述技術問題採用以下技術方案：
根據本發明提出的一種基於穩壓電源電路的太陽能路燈節能控制系統，包括穩壓電源電路、光照度測量電路、有源低通濾波器電路、第一邏輯控制電路、菲涅爾透鏡、熱釋電紅外檢測電路、信號放大電路、整流電路、第二邏輯控制電路、電子開關、LED燈和GSM水浸報警模塊；所述GSM水浸報警模塊包括水浸傳感器、處理器、聲光報警、GSM無線通信模塊、手機用戶終端、通信接口電路和監護終端；其中，
光照度測量電路、有源低通濾波器電路、第一邏輯控制電路、熱釋電紅外檢測電路、信號放大電路、整流電路、第二邏輯控制電路、電子開關、LED燈依次順序連接，水浸傳感器、聲光報警、GSM無線通信模塊、通信接口電路分別與處理器連接，GSM無線通信模塊與手機用戶終端連接，通信接口電路和監護終端連接，穩壓電源電路與第二邏輯控制電路連接；
穩壓電源電路包括太陽能電池板、蓄電池和穩壓電路，穩壓電路包括二極體、第一至第二電解電容、電容、電阻和LM7805晶片；其中，蓄電池的正極與二極體的負極、第一電解電容的正極、電容的一端、+12V電源、LM7805晶片的輸入端分別連接，蓄電池的負極與太陽能電池板的負極、第一電解電容的負極、電容的另一端、電阻的一端、第二電解電容的負極、地分別連接，太陽能電池板的正極與二極體的正極連接，電阻的另一端與LM7805晶片的接地端連接，LM7805晶片的輸出端與第二電解電容的正極連接；
所述水浸傳感器設置在路燈上且到地面的距離為預設的，所述菲涅爾透鏡設置在熱釋電紅外檢測電路的前方，菲涅爾透鏡包括中心單元透鏡組以及環繞所述中心單元透鏡組的多個環形單元透鏡組，所述的中心單元透鏡組由多個單元透鏡組成，相鄰的每兩個單元透鏡緊靠在一起。
作為本發明所述的一種基於穩壓電源電路的太陽能路燈節能控制系統進一步優化方案，所述的中心單元透鏡組由四個單元透鏡組成，該四個單元透鏡排列成兩行兩列，相鄰的每兩個單元透鏡緊靠在一起。
作為本發明所述的一種基於穩壓電源電路的太陽能路燈節能控制系統進一步優化方案，所述水浸傳感器為NV3－WDT－P型水浸傳感器。
作為本發明所述的一種基於穩壓電源電路的太陽能路燈節能控制系統進一步優化方案，處理器為89C52單片機。
作為本發明所述的一種基於穩壓電源電路的太陽能路燈節能控制系統進一步優化方案，GSM無線通信模塊為C35模塊。
本發明採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：
（1）本發明在穩壓電源電路的基礎上根據熱釋電紅外檢測電路實現自動開關燈，減少了電能的浪費，延長了路燈的使用壽命；
（2）本發明在道路上有積水時可及時報警，通過通信網絡，以短消息的形式遠程告知用戶當前是否發生水浸事故，從而解決了其他報警設備受限於時間和空間位置的難題，進一步保證了場所的安全，減少了不必要的損失。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是穩壓電源電路的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：
如圖1所示，一種基於穩壓電源電路的太陽能路燈節能控制系統，包括穩壓電源電路、光照度測量電路、有源低通濾波器電路、第一邏輯控制電路、菲涅爾透鏡、熱釋電紅外檢測電路、信號放大電路、整流電路、第二邏輯控制電路、電子開關、LED燈和GSM水浸報警模塊；所述GSM水浸報警模塊包括水浸傳感器、處理器、聲光報警、GSM無線通信模塊、手機用戶終端、通信接口電路和監護終端；其中，
光照度測量電路、有源低通濾波器電路、第一邏輯控制電路、熱釋電紅外檢測電路、信號放大電路、整流電路、第二邏輯控制電路、電子開關、LED燈依次順序連接，水浸傳感器、聲光報警、GSM無線通信模塊、通信接口電路分別與處理器連接，GSM無線通信模塊與手機用戶終端連接，通信接口電路和監護終端連接，穩壓電源電路與第二邏輯控制電路連接；
圖2是穩壓電源電路的示意圖，穩壓電源電路包括太陽能電池板、蓄電池和穩壓電路，穩壓電路包括二極體D1、第一至第二電解電容C1、C2、電容C3、電阻R1和LM7805晶片；其中，蓄電池的正極與二極體的負極、第一電解電容的正極、電容的一端、+12V電源、LM7805晶片的輸入端分別連接，蓄電池的負極與太陽能電池板的負極、第一電解電容的負極、電容的另一端、電阻的一端、第二電解電容的負極、地分別連接，太陽能電池板的正極與二極體的正極連接，電阻的另一端與LM7805晶片的接地端連接，LM7805晶片的輸出端與第二電解電容的正極連接；
所述水浸傳感器設置在路燈上且到地面的距離為預設的，所述菲涅爾透鏡設置在熱釋電紅外檢測電路的前方，菲涅爾透鏡包括中心單元透鏡組以及環繞所述中心單元透鏡組的多個環形單元透鏡組，所述的中心單元透鏡組由多個單元透鏡組成，相鄰的每兩個單元透鏡緊靠在一起。
所述的中心單元透鏡組由四個單元透鏡組成，該四個單元透鏡排列成兩行兩列，相鄰的每兩個單元透鏡緊靠在一起。
所述水浸傳感器為NV3－WDT－P型水浸傳感器。
處理器為89C52單片機。
GSM無線通信模塊為C35模塊。C35模塊是西門子開發的一款GSM無線通信模塊，工作電壓為3． 3 ～ 5． 5 V，工作頻率為900 MHz /1 800 MHz，可實現數據傳輸語音通話短消息電話簿等功能此外，TC35模塊提供標準的AT設置界面，支持TEXT和PDU兩種格式的短消息，方便開發人員進行設計。採用本發明菲涅爾透鏡的熱釋電紅外傳感器對中心區域的人體微小移動更加敏感。
光照度測量電路用於將採集到的光照強度信號輸入至有源低通濾波器電路，有源低通濾波器電路用於對輸入的信號進行調理，以提高系統穩定性，輸出調理後的光照強度信號至第一邏輯控制電路；第一邏輯控制電路用於將調理後的光照強度信號與預設的光強閾值比較處理，當調理後的光照強度信號小於預設的光強閾值，輸出開啟信號至熱釋電紅外檢測電路，當有人進入熱釋電紅外檢測電路的感應範圍內時，熱釋電紅外檢測電路輸出高電平，經信號放大電路、整流電路後至第二邏輯控制電路，此時系統輸出高電平控制電子開關導通，路燈則自動點亮；當人離開熱釋電紅外檢測電路的感應範圍內時熱釋電紅外檢測電路則輸出低電平，則路燈自動熄滅。
當水浸傳感器無水浸時，水浸傳感器內部電路向處理器提供低電平0，不報警；在檢測到積水時，水浸傳感器內部電路導通，向處理器提供一個開關信號，此時可觸發報警裝置進行聲光報警，同時通過通信接口電路，實現處理器與監護終端之間的通信，通知監護終端及時處理；通過GSM無線通信模塊向預設接收簡訊和電話的用戶號碼發送報警短消息，通知用戶及時注意。穩壓電源電路用於供電。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替代，都應當視為屬於本發明的保護範圍。