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专利号: 2020206831847
申请人: 桂林航天工业学院
专利类型:实用新型
专利状态:已下证
专利领域: 其他类目不包含的电技术
更新日期:2023-11-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于5G技术的智慧路灯,包括灯杆,其特征在于:所述灯杆上固定设置有智慧网关单元(101)、5G微基站单元(102)、照明单元(103);

所述智慧网关单元(101)包括核心处理模块(201),所述核心处理模块(201)分别与5G通信模块(202)、智慧路灯控制模块(203)、电源模块(211)电连接;

所述核心处理模块(201)是智慧网关单元(101)的数据处理中心,负责智慧网关单元(101)的数据汇聚、处理、计算、分析;

所述5G通信模块(202)负责智慧网关单元(101)的数据通信处理,其采用5G调制解调器,符合3GPP R15规范,能够支持5G独立组网和非独立组网运行模式;

所述5G微基站单元(102)与所述5G通信模块(202)电连接,用于数据传输及联网;

所述照明单元(103)与所述智慧路灯控制模块(203)电连接,用于道路照明;

所述智慧路灯控制模块(203)用于照明单元(103)的控制、分析、检测。

2.根据权利要求1所述的基于5G技术的智慧路灯,其特征在于:所述照明单元(103)采用LED方式照明;

所述智慧路灯控制模块(203)内置内嵌0-10V PWM智能调光模块,能够对照明单元(103)根据时间段和照度检测实现光亮度调节,实现二次节能,并具有遥控、遥测、遥信、遥调以及防盗的功能。

3.根据权利要求2所述的基于5G技术的智慧路灯,其特征在于:所述智慧路灯控制模块(203)包括MCU处理器(301),所述MCU处理器(301)分别与灯具AC控制输出单元(302)、灯具调光输出单元(303)、过零检测单元(304)、电量检测单元(305)、照度检测单元(306)、故障检测模块(307)、AC/DC变换单元(309)电连接;所述灯具AC控制输出单元(302)、灯具调光输出单元(303)、AC/DC变换单元(309)分别与电磁监测单元(308)电连接,所述电磁监测单元(308)与所述照明单元(103)电连接;

所述MCU处理器(301)采用STM32F103嵌入式微处理器,负责智慧路灯控制模块(203)的数据处理、分析、控制、监控;

所述灯具AC控制输出单元(302)采用光耦隔离控制继电器的导通,接收MCU处理器(301)指令,控制光耦的导通或截止,从而实现灯具交流AC信号的输出控制;

所述灯具调光输出单元(303)采用PWM调光输出模式,接收MCU处理器(301)输出的0-

3.3V调光信号,经运算放大器LM358调整到0-10V PWM输出,与灯具AC控制输出单元(302)一起控制照明单元(103)灯具的亮灭及亮度调整;

所述过零检测单元(304)采用光耦一体化过零检测单元,将过零检测单元信号送入MCU处理器(301),用于控制所述灯具AC控制输出单元(302);

所述电量检测单元(305)采用高精度单相多功能计量芯片,芯片内置A/D转换,用于计算所述照明单元(103)消耗的电能及节能情况;

所述照度检测单元(306)采用光照传感器进行对光进行检测以便实现光照控制;

所述故障检测模块(307)用于检测照明单元(103)是否正常工作、工作时长统计及相关故障分析;

所述电磁监测单元(308)采用多级防雷设计,采用压敏电阻、气体放电管、TVS管、高压瓷片电容、安规电容、复合对称防雷保护等进行雷击浪涌设计,达到抗浪涌6KV-8KV等级。

4.根据权利要求3所述的基于5G技术的智慧路灯,其特征在于:还包括信息广告单元(104);

所述智慧网关单元(101)还包括信息发布模块(209);

所述信息广告单元(104)采用高亮度户外全彩LED显示屏,净显面积为1平方,去玻化的设计,可视角度可达120度;该信息广告单元(104)与所述信息发布模块(209)连接,通过与管理中心通信,能够实现广告播放、时政新闻、信息发布。

5.根据权利要求3所述的基于5G技术的智慧路灯,其特征在于:还包括RFID感知单元(105);

所述智慧网关单元(101)还包括RFID模块(208);

所述RFID感知单元(105)与所述RFID模块(208)连接,所述RFID感知单元(105)能够与车辆ETC标签、配有RFID的市政设备配备相互通讯,实现感知信息的实时分析、处理、发布。

6.根据权利要求3所述的基于5G技术的智慧路灯,其特征在于:还包括传感器单元(106);

所述智慧网关单元(101)还包括环境监测模块(206);

所述传感器单元(106)与所述环境监测模块(206)连接;所述传感器单元(106)包括能够检测环境PM2.5、CO2气体、温湿度、大气浓度、雨量、风速、噪声、水浸的传感器,用于对环境进行监测。

7.根据权利要求3所述的基于5G技术的智慧路灯,其特征在于:还包括安防监控单元(107);

所述智慧网关单元(101)还包括安防监控模块(207);

所述安防监控单元(107)与所述安防监控模块(207)连接,能实现安防、视频监控、人流统计、行为分析,并通过5G微基站单元(102)将实时数据传输到管理中心。

8.根据权利要求3所述的基于5G技术的智慧路灯,其特征在于:还包括无线网络单元(108);

所述智慧网关单元(101)还包括无线网络模块(204);

所述无线网络单元(108)与所述无线网络模块(204)连接,能够实现灯杆周围环境无线信号全覆盖,满足智慧城市移动应用的需要,并通过5G微基站单元(102)将实时数据传输到管理中心。

9.根据权利要求3所述的基于5G技术的智慧路灯,其特征在于:还包括应急单元(109);

所述智慧网关单元(101)还包括应急管理模块(210);

所述应急单元(109)与所述应急管理模块(210)连接,用于实现电动汽车、电单车、手机临时充电应急应用管理。