专利名称：由新型数字电流检测传感器构成的智能路灯检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术，特别涉及一种智能路灯检测系统。
背景技术：
目前的路灯检测是利用电流互感器进行路段电流检测，虽然技术比较成熟，但智能化程度较差，不能及时精确地掌握路灯的运行状况，另外，定位精度不够高，只能检测出某一路段的路灯有故障，而不能精确地判断是哪一只路灯出了故障，给维修工作带来不便。使用数字式温度传感器可以构成定位精度较高的智能路灯检测系统，但现有的数字式温度传感器是通过感知温度变化，而不是直接检测路灯线路的电流来判断路灯状况，温度变化的多因素会导致判断错误，因而，研制一种由新型数字式电流检测传感器构成的智能路灯检测系统，是很有意义的。

发明内容
本发明提供一种由新型数字电流检测传感器构成的智能路灯检测系统，该系统可以及时精确地掌握全部路灯的运行状况，故障定位精度可达到单只路灯，而且不容易出现判断错误。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种由新型数字电流检测传感器构成的智能路灯检测系统，包括新型数字电流检测传感器、单总线、数据采集电路(下位机)、485总线、系统控制电路(上位机)和主控机，数字温度传感器串联在路灯供电线路中，通过单总线和数据采集电路(下位机)相连接，数据采集电路(下位机)通过485总线和系统控制电路(上位机)相连接，系统控制电路(上位机)中安装有可对整个系统进行控制的程序单元，并与主控机连接。
本方案的原理是利用新型数字电流检测传感器检测路灯的供电电流变化，从而确定路灯的状态(当路灯产生故障时，灯泡的供电电流将产生变化)，该传感器输出的的数字信号通过单总线和485总线构成的混合总线进行近、中或远距离传输，利用单总线技术和单片机技术，实现一根总线挂接多个数字温度传感器，并通过上位机中安装的程序单元对系统进行控制，从而实现多街区路灯的集中智能化检测。
上述技术方案中所说的新型数字电流检测传感器的结构中包括一个可串联在路灯供电线路中的电阻和一个数字式温度传感器，两者固定在一个芯片中。电流的变化引起电阻发热量的变化，从而被数字式温度传感器所感知。
上述技术方案中所说的485总线之间可以设置通讯中继器。中继器的设置目的是扩大数据的传输距离。
上述技术方案中所说的上位机或下位机的电路包括单片机电路、电源电路、数据显示电路以及端口扩展和总线驱动电路。
上述技术方案中所说的主控机可以是普通的PC机，上位机通过串口和主控机连接。由于上位机中安装有可对整个系统进行控制的程序单元，用户可以通过PC机很方便地完成路灯的智能化检测和控制。
上述技术方案中所说的上位机与下位机之间的传输方式可以通过485总线，也可以通过GSM短信或internet网络方式。多种传输方式可以实现无人值守的中、远距离的路灯智能化管理。
这种新型智能路灯检测系统可以实现以下功能(1)、定时地或实时地对全部路灯或局部路灯进行状态巡检检测，读取和显示状态数据；(2)、可实现路灯自动开关、定时开关以及断电保护(需要在上位机和MAX485总线之间增加自动开关系统，该系统为现有成熟技术)；(3)、绘制路灯状态随时间变化的曲线；(4)、路灯故障报警；(5)、数据查询。
本发明有如下优点一、有较高的智能化程度，可对路灯系统实现功能完善地智能化检测和管理；二、通过检测电流来判断路灯状态，准确可靠；三、可以无人值守，远距离传输数据；四、检测精度高，可以定位到单只路灯；五、系统结构简单，便于维修和使用。


图1是本发明的总体结构示意图。
图2是本发明中的下位机电子线路图。
图3是本发明中新型数字电流检测传感器的结构示意图。
图4是本发明中上位机安装的程序单元流程图。
具体实施例方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
新型智能路灯检测系统的一个实施例的总体结构如图1所示，它包括新型数字电流检测传感器3、单总线4、数据采集电路(下位机)5、485总线6、通讯中继器7、系统控制电路(上位机)8和主控机9。新型数字电流检测传感器3串联在路灯灯泡2的供电线路1中。当灯泡2出现故障时，供电电流发生变化，传感器3将电流变化转变为温度变化，并将温度变化变为数字化的信息，温度传感器3通过单总线4和数据采集电路(下位机)5相连接，数据采集电路(下位机)5通过485总线6和系统控制电路(上位机)8相连接，系统控制电路(上位机)8中装有程序单元并与主控机9相连接，从而实现信息的传递、汇集、分析和显示。
本实施例中，新型数字电流检测传感器是一个有5个管脚的整体芯片，其内部结构主要包括电阻R和数字温度传感器DS1820，如图3所示。本实施例中的电阻R的阻值为7 15欧姆，5个管脚中，DQ为单总线接口，VCC为电源接口，GND为地线，IN和OUT为系统电源输入和输出端，可串联在灯泡供电线路中，此传感器有两种供电方式1、将GND和VCC短接，由单片机的I/O通过DQ间接给DS1820供电；2、由5伏电源直接给VCC供电。
因为一根单总线可以连接10-20个数字温度传感器，所以使用一根单总线即可以检测10-20个路灯的状态，数据采集电路(下位机)5包括单片机电路、电源电路、数据显示电路以及端口扩展和总线驱动电路，如图2所示。本实施例中使用的单片机U0型号为AT89C52，数字温度传感器2通过单总线4、接口J2和单片机U0的管脚1相连接；电源电路采用通常的稳压整流电路，其对外接口POWER与路灯的供电线路1相连接；使用74AC164移位寄存器和共阳七段管构成总体显示电路；端口扩展和总线驱动电路可以使用标准通信转换模块RS232、RS485、RS422，也可以是与Modem、以太网相匹配的转换模块，也可以通过GSM短信方式。根据传输距离的远近，可以选择不同的通信转换模块。
通讯中继器7的电路为现有技术，可参看《电气自动化杂志》1999年第6期《半双工RS485通讯中继器的设计》一文。通常情况，每一个街区安装一个通讯中继器即可满足需要。
系统控制电路(上位机)8的硬件结构和数据采集电路(下位机)基本相同，这里不再叙述。系统控制电路(上位机)8中安装有程序单元。该单元的流程图如图4所示。它至少包括以下步骤(1)、系统初始化；(2)、调用标准气温处理程序；(3)、存储标准气温；(4)、各街区路灯温度巡检；
(5)、利用估计算法查询是否有坏灯，如没有，回到步骤(2)，如有，进入下一步骤；(6)、调用语音报警程序；(7)、等待维修，检查维修成功否，如成功，回到步骤(2)，如不成功，则继续等待。
上述步骤中所说的估计算法是将路灯实际电流和标准值进行比较，如差额大于某一值(该值由试验确定)，则认为是坏灯。
权利要求
1.一种由新型数字电流检测传感器构成的智能路灯检测系统，包括新型数字电流检测传感器、单总线、数据采集电路(下位机)、485总线、系统控制电路(上位机)和主控机，数字温度传感器串联在路灯供电线路中，通过单总线和数据采集电路(下位机)相连接，数据采集电路(下位机)通过485总线和系统控制电路(上位机)相连接，系统控制电路(上位机)中安装有可对整个系统进行控制的程序单元，并与主控机连接。
2.根据权利要求1所述的新型智能路灯检测系统。其特征是所说的新型数字电流检测传感器的结构中包括一个可串联在路灯供电线路中的电阻和一个数字式温度传感器，两者固定在一个芯片中。
3.根据权利要求1所述的新型智能路灯检测系统，其特征是所说的485总线之间可以设置通讯中继器。
4.根据权利要求1所述的新型智能路灯检测系统，其特征是所说的上位机或下位机的电路包括单片机电路、电源电路、数据显示电路以及端口扩展和总线驱动电路。
5.根据权利要求1所述的新型智能路灯检测系统，其特征是所说的上位机与下位机之间的传输方式可以通过485总线，也可以通过GSM短信或internet网络方式。
全文摘要
本发明涉及一种由新型数字电流检测传感器构成的智能路灯检测系统，包括数字温度传感器、单总线、数据采集电路(下位机)、485总线、系统控制电路(上位机)和主控机，新型数字电流检测传感器的结构包括一个电阻和一个数字式温度传感器，采集路灯供电电流变化数据，通过单总线、数据采集电路(下位机)、485总线和系统控制电路(上位机)相连接，上位机可通过其安装的程序单元对多街区路灯进行智能化巡检，定位精度可达到单只路灯，而且准确可靠。
文档编号G01N27/00GK1764340SQ200410036118
公开日2006年4月26日 申请日期2004年10月20日 优先权日2004年10月20日
发明者孟庆春, 高云, 殷波, 费云瑞, 常宝华 申请人:中国海洋大学