基于单片机的智能路灯监控系统设计

1、第15卷第5期现代农业科学Vo15No.52008 年 5 月 ModernAgriculturalSciencesMay.2008基于单片机的智能路灯监控系统设计于广辉(西北民族大学榆中校区2004级气工程及其自动化专业，兰州730000) 摘要:智能路灯监控系统以单片机为核心，主要由现场系统、通讯系统、监控中心 3部分组成。现场系统由监控主机、监控末端组成。监控主机一般安装在路灯电 控箱内，它是一个集数据采集、开关控制、防盗报警及网络通讯于一体的硬件模 块。监控主机以功能强大的多微处理器为核心，配以测量控制电路、电缆防盗监测 等电路组成的高性能网络智能节点，是集测量(电压、电流、电能抄录)

2、、开关灯控 制(自动、远程)、电缆防盗检测与报警、电控箱开门报警、停电报警、GSM通讯等功能为一体的智能设备。 关键词:单片机;智能;监控中图分类号:TP202文献标识码:A文章编号:1005 4650(2008)05 0051 02Basedo nSCM sSmartlightsMo ni tori ngSystemDesig nYUGua ng hui(NorthwestU niversityforNatio nalitiesi nY uzh on gDistricti n2004a ndgasprojectsi ntheauto matio nprofessi on a,ILa nzho

3、u,Ga nsu730000,Chi na)Abstract:Smartlightsmo ni tori ngsystemtoSCMasthecore,ma in lyfromthesce nesystems,co mmun icatio nsystems,mo ni tori ngce nterc on sistsofthreeparts.M on itori ngsystemsatthesce n ebythehost,co ntrolofthee nd.M on itori nghostGe neralElectricstreetlampsi nstalledi nthecont rol

4、box,itisasetofdatacollectio n,co ntrolswitches,burglaralarma ndcom mun icatio nsn etwork inon eofthehardwaremodule.M on itori nghosttomorepowerfulmicroprocessorsasthecore,s upportedbymeasureme ntandcon trolcircuits,cablesa ndothera nti- theftm on itori ngcircuitcomposedofhigh- performa ncei ntellige

5、 ntn etwork no des,issetmeasureme nt(voltage,curre nt,powertra nscripti on s),switchlightsco ntrol(automatic,Dista nce),cabledetectio nandan ti- theftalarm,electr oniccon trolboxtoope nthedooralarm,poweroutagealarm,GSMcom munic ati on s,a ndotherf un cti on sas on eofthesmartdevice.Keywords:SCM;in t

6、ellige nce;moni tori ng智能路灯监控系统根据监控中心发出的命令可将采集到的数据通过GSM移动网实时发送到总控室，根据总控室的命令，控制各支路的供电通断，根据防盗报警监测 电路将报警信号迅速上报总控室。监控末端一般装在支路最后一杆电杆，与监控主机互相配合完成电缆防盗报警功能，即使线路停电也能起到防盗报警作用。蔽材料能达到（3040）dB以上衰减量的屏蔽效果时，就是实用、可行的。 由于电子技术应用广泛，而且各种干扰设备的辐射很复杂，要完全消除电磁干扰是 不可能的。但是，根据电磁兼容性原理，可以采取许多技术措施减小电磁干扰，使电 磁干扰控制到一定范围内，从而保证系统或设备的兼容

7、性，例如,通信系统最初设计 时，就应该严格进行现场电波测试，有针对性地选择频率及极化方式，避开雷达、移 动通信等杂波干扰；高压线选择路径时，应尽量绕开无线电台（站）或充分利用接收地 段的地形、地物屏蔽；接收设备与工业干扰源设备适当配置，使接收设备与各种工 业干扰源离开一定距离；在微波通信电路设计中，为了减少干扰，可采用天线高低站 方式调整微波电路反射点，并利用山头阻挡反射波，使之不能对 1工作原理 监控中心主要由监控服务器、GSM通讯适配器组成。监控服务器主要负责通过 GSM通讯适配器与现场系统的通讯（命令下达、数据抄读、各种报警信号的接 收）、数据分析、 直射波形成干扰。另外，微波铁塔是独立

8、的高大建筑物，应采用完善的接地、屏蔽 等避雷措施。参考文献1 严玉平，任少华浅谈电磁辐射危害及防护J.劳动保护科学技术,1997,17（6）:50-51.2 上海三意电子科技有限公司.DSP教程M.20023 湖北EMC学会.电磁兼容性原理及应用M.北京:国防工业 出版社,1997.4 TMS320C24XDSPCo ntrollersRefere nceSetVol1,Texasl nstru me ntsl nc.,19975 I nternatio nalJournalofAppliedElectromag neticsa ndMecha nics. Vol8,No,2Ju ne1997

9、.52现代农业科学2008年状态/数据显示、报表统计与打印。若需要在其它微机上（甚至是在异地微机上）也能对系统进行监控、查询，则只要添加相应设备（如局域网设备、In ternet设备）即 可。系统框图如下：智能控制区别与传统控制系统在于其控制的人性化、多功能化。在本设计中主要 完成的功能包括：电缆防盗、控制柜门开报警、掉电报警、时控和光控结合、对现 场信号采集控制等。本设计的硬件电路最大的特点是，所有的外围电路都采用插件的形式，这样可以减少印刷板的设计成本，扩展功能也容易。由于本系统是做成产品应用到现场，不同的地方可能具体要求的功能不同，这样设计板子可以减少开发 的周监心模Q曲讯期与成本。传送

10、数据的，而且在不同的建筑内、不同的应用场合、不同地区、不同国家，电力线通信的性能差别很大。所以要可靠地实现电力线载波通信，必需采用性能较高的调制解调器技术，使得无论在怎样恶劣的条件下都能从电力线中分离出所需的信 号。因此电力载波芯片的性能直接影响到整个系统的可靠性。在本系统中采用的载波 芯片是PL3150。它内部的载波方式是窄带 BPSK(BinaryPhaseShiftKeying)技术，它 相对于传统窄带载波FM通信方式和扩频通信技术，在对各种产生电力线噪声设备 的适应能力方面效果良好。单片机采用逐一扫描的方式，先发送地址信号，相应的地址回应，其他末端不响应。 主机发送通信信号，如果末端不

11、响应或者错误响应则认为电缆被截取，若通信完好 则继续下一末端的扫描。利用电力线虽然可以降低开发成本，但由于电力线上的负载变化大，噪声大,有可能 产生误报的现象，所以在必要时，特别时控制支路比较长时需要加适配器，加强、校 正信号。因此电力载波也存在弊端，需要改进的方向就是无线通信，利用集成的无 线微功数传模块，通信可靠、快速、低功耗。3总结图1工作原理框图本设计提出的基本功能：电缆报警、控制柜门开报警、掉电报警、时控和光控结 合、现场参数测量功能。2电缆防盗功能的实现电缆防盗的实现主要通过监控主机与监控末端的通信来实现。监控主机安装在路 灯的总控柜里，监控末端安装在每条支路的最后一支电杆上，通过电力载波的方式 完成防盗的功能。电力线载波通信技术是利用现有的电力线，将模拟或数字信号通 过载波方式用电力线进行传输，再通过专用的电力线调制解调器将被传输信号从电 力线上分离出来，传送到终端设备。这样将电力网与数据网合二为一，不敷设额外 的通信线路,直接利用已有的电力线资源进行数据信号的传输，大大降低了通信成 本和维护成本。但其中也存在些问题，电力线的主要功能是给用电设备传送电能， 而不是用来 参考文献1 钟睿单片机原理及应用开发技术M.北京:北京航空航天