路灯是人们夜间旅行的重要组成部分，也是公共服务设施的重要领域。目前，由于各种因素，路灯损坏经常发生，但损坏的路灯难以及时维护，给行人带来不便，但也大大增加了城市安全风险。如果能有路灯故障检测和报警系统，能及时提醒工作人员修理损坏的路灯，那么能及时维护公共设施，也能给广大群众带来极大的方便。针对这一问题，本文设计了一种增加路灯主控芯片的方法，可以在路灯故障发生时及时发出警报，远程监控特定路灯的位置，方便工作人员及时修复该地区的路灯。避免路灯损坏，但长期无人问津，导致人们出行不便，影响公共服务设施的使用。

 

1工作原理

 

如图1所示，路灯故障检测系统主要增加主控芯片、传感器、控制开关、远程传输和总控制台等硬件设备；同时，利用软件技术编写主控芯片控制和反馈程序、客户端程序等软件程序。当路灯打开时，会触发检测系统开关，使检测系统进入对路灯的监测状态。路灯正常工作时，总控制台处理传输的正常信号，并在显示器上显示正常。一旦路灯故障，传感器接收路灯故障信号，传感器接收信号传输到主控芯片，主控芯片分析故障，通过传输设备将信号传输到总控制台，总控制台接收信号处理，并以图像的形式显示在屏幕显示器上。故障信息传输会触发报警装置，及时提醒工作人员注意，工作人员可根据屏幕显示和信号提示及时准确锁定故障路灯位置，并及时采取措施进行修复。路灯修复后，传感器接收正常信号，通过主控芯片、传输设备等传输正常信号，通过主控台处理，屏幕显示路灯的正常状态。该系统还可以根据路灯各自的编号将路灯的位置信息输入系统。当路灯发生故障时，系统检测故障，通过传输系统将地理位置信息传输到总控制台。总控制台信息处理后，地理位置信息一起显示在显示器上，有利于工作人员及时锁定故障路灯的位置，便于及时维护。

 

2各组成单元的分析

 

2．1主控单元

 

主控单元由主控芯片(AT89C52单片机)组成、由必要的电路和控制开关组成。通过程序代码，主控芯片接收不同的信号源信号，分析处理后，控制控制开关，实现所有路灯的开关控制。它是整个系统运行的核心。主控芯片采用AT89C52单片机，是一种性价比高的单片机，具有8KB内部ＲOM和256字节ＲAM使其应用灵活有效。它的指令可以与80C51单片机的大部分产品兼容。其片内程序存储器在线编程灵活，可重复编程，功能相当于高效的微型计算机，应用广泛，性价比高。

 

2．2检测模块

 

检测模块由光敏传感器和必要的接线（如图2所示）组成。光敏传感器是由光电导电效应制成的元件，其工作原理是内部光电效应。当光强度增强时，其电阻值变小。光敏电阻是一种无极性的纯电阻装置。两端施加电压后，由于光强的变化，电阻两端的电流也会发生变化，然后实现光电转换。根据上述优点，系统选择光敏电阻来收集和处理路灯的光强。光敏传感器作为接受路灯反馈的必要组成部分，随时检测路灯的工作状态，并不断向主控制单元发出正常工作信号。一旦路灯工作异常，检测单元也会第一次收到故障信号，并将信号传输给主控制单元。

 

2．3远程传输单元

 

远程传输是该系统的一个创新点，无线模块（如图3所示）通过建立路灯网络来控制现有的路灯。无线模块主要由SIM300模块完成。SIM300是GPＲ一种S模块，GPＲS模块采用低功耗设计，GPＲS或短信远程传输数据。其中，SIM300是小体积即插即用模块中完善的三频/四频*GSM/GPＲS解决方案。使用工业标准界面，使GSM//GPＲS900/1800/1900MHz功能SIM300C以小尺寸、低功耗实现语音，SMS、数据和传真信息的高速传输。远程传输模块是整个系统正常工作的桥梁，将路灯端的主控制单元与远端主控制台连接，实现远程监控功能。多组远程控制单元是形成城市新路灯控制网络的基本单元，是实现路灯规模化、网络化、现代化管理的基础。

 

2．4总控制台

 

总控制台是一个远程控制路灯。检测路灯的人机交换平台主要由普通PC和必要的软件组成。作为总控制台的基本平台，PC与我们设计的软件相结合，形成了总控制台。主要用于远程控制路灯和远程检测路灯。通过简单的图像信息，控制器可以轻松控制大型路灯系统。

 

3功能介绍

 

3．1智能控制路灯开关

 

如图4所示，路灯开关完全由主控芯片控制，主控芯片发出启动或停止命令，命令传递给控制开关，控制开关接受命令并执行操作，实现路灯开关

 

3．远程监控路灯状态

 

如图5所示，光敏元件安装在路灯照明处，光敏元件随时感应路灯的工作状态，并根据预定程序不断向主控芯片发送路灯信号。主控芯片接收信号后进行处理和分析，并将分析结果传输到总控制台。总控制台将接收到的信号处理成图像信号并显示.

 

3．3路灯故障报警

 

如图6所示，如果路灯发生故障，检测单元的光敏电阻将在第一时间接收故障信号，并立即传输到主控芯片。主控芯片接收信号后，处理分析故障，并将分析结果传输到总控制台。总控制台接收信号后，处理信号，通过屏幕显示当前路灯故障。

 

4结论

 

路灯故障检测设计采用智能远程传输设计，使工作人员能够及时掌握城市各地区的路灯状况。通过任何具有远程传输功能的计算机终端，智能接收信息，并在屏幕上显示路灯故障及其具体地理位置，方便维修人员查看。显示单元具有直观、简单、清晰的特点，大大提高了工作人员的效率，为城市路灯的维护和人们的出行带来了极大的便利。