专利名称：一种路灯杆倾斜度实时监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于城市路灯的路灯杆倾斜度实时监测装置，特别是一种 利用三轴加速度传感器实时获取路灯杆倾斜度，并利用电力载波技术将该监测结果实时传 回至监控部门的监测装置，属于电子技术领域。
背景技术：
城市路灯照明系统具有路灯数量多、分布广的特点，对其进行监控管理，确保路灯 照明系统正常工作是一个十分复杂的监控系统。目前，常见的城市路灯监控系统主要有路 灯照明管理系统、路灯电缆防盗系统等。这些系统通常只负责管理路灯的开、关或关注于路 灯电缆的防盗，系统报警种类也仅限于报告光源损坏或是电缆丢失等故障。但是，当发生路灯杆倾斜甚至路灯倒地的情况时路灯管理部门尚无法及时准确的 获知相关情况。为了解决这个问题，本专利设计了一种路灯杆倾斜度实时监测装置，其利用 三轴加速度传感器实时获取路灯杆倾斜度，并利用电力载波技术将该监测结果实时 传回至 监控部门，从而实现对路灯杆倾斜度的实时监控。
发明内容本实用新型的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种利用三轴加速度传感器 实时获取路灯杆倾斜度，并利用电力载波技术将该监测结果实时传回至监控部门的监测装置。本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的一种路灯杆倾斜度实时监测装置，其特征在于，包括电源管理单元、通讯管理单 元、中央处理单元、三轴加速度测量单元；所述电源管理单元为监测装置中的各个用电设备供电；所述三轴加速度测量单元为三轴加速度传感器，设置在路灯灯头部；该三轴加速 度测量单元用以测量路灯的三轴加速度信号，并将该信号发送给中央处理单元；所述中央处理单元根据预先存储的滤波算法程序对由三轴加速度测量单元输入 的路灯三轴加速度信号进行处理，并将所生成相应的路灯倾斜度采样数据发送给通讯管理 单元；所述通讯管理单元用以实现与监控部门的网络通讯，将所述路灯倾斜度采样数据 传回至监控部门。所述中央处理单元可以采用CPU或单片机芯片。所述中央处理单元采用的是型号为ATMEGA88V_10AI_TQFP32的单片机芯片。所述通讯管理单元为一个基于电力载波技术的调制解调模块。所述三轴加速度传感器的芯片型号为MMA7260。本实用新型的有益效果是该路灯杆倾斜度实时监测装置通过在路灯上加装三轴 加速度测量单元对路灯杆的倾斜度进行监测，并将监测结果通过通讯管理单元传回至监控部门进行统一监管，从而填补目前路灯杆倾斜度监控的空白。
图1为路灯杆倾斜度实时监测装置的结构示意图；图2为三轴加速度测量单元的主要电路图；图3为中央处理单元的主要电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。图1为本实用新型所设计的路灯杆倾斜度实时监测装置的结构示意图。如图所 示，该路灯杆倾斜度实时监测装置包括电源管理单元1、通讯管理单元2、中央处理单元3、 三轴加速度测量单元4。 所述电源管理单元1为一个AC/DC转换模块，其接入电网，并为监测装置中的各个 用电设备供电。所述三轴加速度测量单元4设置在路灯灯头部，采用一种三轴加速度传感器，为 本装置主要的传感部分。所谓加速度传感器是由加速度产生某个介质变形，通过测量其变 形量并用相关电路转化成电压输出，以类比电压来测量加速度的大小。这里所采用的三轴 加速度传感器即是对三向直角坐标系下X、Y、Z三轴方向分别设置一个加速度传感器，以测 量路灯三向的加速度值。该三轴加速度测量单元4将测量得到的路灯三轴加速度信号发送 给中央处理单元3。所述中央处理单元3可采用CPU或单片机等控制处理芯片，为本装置的核心控制 处理部分。该中央处理单元3根据预先存储的滤波算法程序对由三轴加速度测量单元4输 入的路灯三轴加速度信号进行处理，并将所生成相应的路灯倾斜度采样数据发送给通讯管
理单元2。所述通讯管理单元2为一个基于电力载波技术的调制解调模块。通过该通讯管 理单元2实现监测装置与监控部门的网络通讯，将所述路灯倾斜度采样数据传回至监控部 门，以实现对该处路灯的监控。这里，由于基于电力载波技术实现的网络通讯为现已成熟的 通讯技术，在此对其原理就不再熬述。根据上述结构所构成的实时监测装置安装于路灯的灯头部，由三轴加速度测量单 元4感知路灯杆的倾斜度并产生相应的路灯三轴加速度信号，该信号经由中央处理单元3 处理后，通过通讯管理单元2统一传回至监控部门，从而形成一套对各个路灯杆倾斜度的 实时监测系统，填补了该系统的空白。通过该监测系统可以有效的对路灯杆倾斜度进行监 控，进而实施及时的维护工作。下面具体给出本实用新型的一种可行的电路结构。但应指出，这里所给出的电路 结构仅为举例所用，并不应用以限定本实用新型的保护范围。图2、图3分别为三轴加速度测量单元和中央处理单元的主要电路图。如图2所示， 该三轴加速度测量单元选用的是型号为MMA7260的加速度传感器芯片。该芯片根据感应产 生关于路灯倾斜度的三轴加速度信号，由其XOUT、YOUT、ZOUT三路输出。该三路信号经由 RC滤波电路滤波后输入图3所示的中央处理单元。如图3所示，该中央处理单元选用型号为ATMEGA88V_10AI_TQFP32的单片机芯片实现。由三轴加速度测量单元输出的三轴加速度 信号输入该芯片后，经过预先存储其内的滤波算法程序进行处理后，生成相应的路灯倾斜 度采样数据，并发送给通讯管理单元。由于，既有的基于电力载波技术实现的通讯管理单元 有很多，其均可应用于本实用新型所设计的监测装置上，且该结构并非本专利的设计要点。 因此，在这里就不再对其具体结构做进一步的描述。当然，这里的通讯管理单元也可以采用如无线通讯、Internet网络通讯等其他常 见的通讯方式。但是，采用这些通讯方式相较于采用基于电力载波技术的通讯方式势必要 增加系统的实现成本，因此在这里并不选用这些通讯方式。不过，如使用这些常规的通讯方 式对本专利所指出的通讯管理单元进行等效替换，亦应视为在本专利的保护范围之内。综上所述，本专利所设计的路灯杆倾斜度实时监测装置是通过在路灯上加装三轴 加速度测量单元对路灯杆的倾斜度进行监测，并将监测结果通过通讯管理单元传回至监控 部门进行统一监管，从而填补目前路灯杆倾斜度监控的空白。本领域一般技术人员在此设 计思想之下，所做的任何不具有创造性的改造，均应视为在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种路灯杆倾斜度实时监测装置，其特征在于，包括电源管理单元、通讯管理单元、中央处理单元、三轴加速度测量单元；所述电源管理单元为监测装置中的各个用电设备供电；所述三轴加速度测量单元为三轴加速度传感器，设置在路灯灯头部；该三轴加速度测量单元用以测量路灯的三轴加速度信号，并将该信号发送给中央处理单元；所述中央处理单元根据预先存储的滤波算法程序对由三轴加速度测量单元输入的路灯三轴加速度信号进行处理，并将所生成相应的路灯倾斜度采样数据发送给通讯管理单元；所述通讯管理单元用以实现与监控部门的网络通讯，将所述路灯倾斜度采样数据传回至监控部门。
2.如权利要求1所述的路灯杆倾斜度实时监测装置，其特征在于所述中央处理单元 可以采用CPU或单片机芯片。
3.如权利要求1所述的路灯杆倾斜度实时监测装置，其特征在于所述中央处理单元 采用的是型号为ATMEGA88V_10AI_TQFP32的单片机芯片。
4.如权利要求1所述的路灯杆倾斜度实时监测装置，其特征在于所述通讯管理单元 为一个基于电力载波技术的调制解调模块。
5.如权利要求1所述的路灯杆倾斜度实时监测装置，其特征在于所述三轴加速度传 感器的芯片型号为MMA7260。
专利摘要本实用新型提供了一种路灯杆倾斜度实时监测装置，包括电源管理单元、通讯管理单元、中央处理单元、三轴加速度测量单元；所述三轴加速度测量单元为三轴加速度传感器，设置在路灯灯头部；该三轴加速度测量单元用以测量路灯的三轴加速度信号，并将该信号发送给中央处理单元；所述中央处理单元根据预先存储的滤波算法程序对由三轴加速度测量单元输入的路灯三轴加速度信号进行处理，并将所生成相应的路灯倾斜度采样数据发送给通讯管理单元；所述通讯管理单元用以实现与监控部门的网络通讯，将所述路灯倾斜度采样数据传回至监控部门。该装置利用三轴加速度传感器实时获取路灯杆倾斜度，并利用电力载波技术将该监测结果实时传回至监控部门的监测装置。
文档编号G01C9/00GK201611257SQ20102013058
公开日2010年10月20日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者张伟, 张辉, 时海晶, 李大伟 申请人:中环保城市照明服务有限公司