基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及路灯线路安全技术领域，具体为基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统及控制方法。

背景技术

智慧路灯是指通过应用先进、高效、可靠的电力线载波通信技术和无线GPRS/CDMA通信技术等，实现对路灯的远程集中控制与管理的路灯，智慧路灯具有根据车流量自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，能够大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。

中国专利号为CN103634116A的发明公开了智能路灯控制管理系统的数据安全设计，包括数据库服务器、网络通讯协议、控制中心、基站端、无线连接网络、用户端及路灯端。针对智能路灯控制管理系统提出了整套的数据安全解决方案，具体采用了基于角色的用户访问控制机制、关键信息的多传感通道采集方案、基站端双控制单元冗余方式、监控中心端的VirtualBox或Xen在线迁移技术以及采用hadoop文件系统存储日常维护和故障处理日志。

中国专利号为CN201274591Y的实用新型公开了路灯安全控制装置，包括壳体，壳体上设有输入端和输出端，输入端子与路灯地埋电缆连接，输出端子与路灯线路连接；在输入端和输出端之间依次连接隔离变压器、交流接触器、时间控制器、漏电保护器；隔离变压器还以此连接有温度控制器、风扇。本实用新型结构简单、实用，可大大减少地埋电缆对地漏电流提高电路安全性能，能在地埋电缆轻微漏电的情况下正常给路灯供电。

根据上述的两个专利对比例以及在实际应用的工程中，现有的智慧路灯在使用的过程中，存在以下的缺陷：

1、智慧路灯在使用的过程中若发生漏电的情况时，不能及时发现并将其给控制住，这样容易造成安全隐患；

2、在智慧路灯的线路发生漏电后，若出现着火现象时，不能快速的将火源给熄灭，使其降低不必要的损失。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统及控制方法，解决了智慧路灯在使用的过程中若发生漏电的情况时，不能及时发现并将其给控制住，漏电后，若出现着火现象时，不能快速的将火源给熄灭的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统，包括中央处理器，所述中央处理器与线路检测单元之间通过导线实现双向连接，且中央处理器与消防检测单元之间通过导线实现双向连接，所述中央处理器的输出端通过导线分别与安全处理单元和安全预警单元的输入端电性连接，所述安全预警单元与后台终端之间通过无线传输模块进行传输连接的，所述后台终端的输出端通过导线与显示模块的输入端的电性连接。

所述线路检测单元包括有数据比较模块，所述数据比较模块的输入端通过导线分别与电压检测模块和电流检测模块以及数据阈值模块的输出端电性连接，所述数据比较模块的输出端通过导线与异常判断模块的输入端电性连接，所述异常判断模块的输出端通过导线与确认模块的输入端电性连接。

所述消防检测单元包括有水泵和固定管，所述固定管的下端是固定安装于路灯的灯柱上端，所述水泵的吸水端固定连接有抽取管，且水泵的出水端固定连接有输送管，所述抽取管的下端是设置于地下水中，所述输送管的上端嵌入安装于固定管的下端一侧，所述固定管的下端另一侧固定安装有烟雾探测器，且固定管的上端两侧均固定连接有与其内部相连通的限位管，两个所述限位管相背的一端之间固定连接有环形管，所述环形管的下表面均匀连接有若干个与其内部相连通的喷头。

所述安全处理单元包括有数据接收模块，所述数据接收模块的输出端端通过导线与控制模块的输入端电性连接，所述控制模块的输出端通过导线与电源开合模块的输入端电性连接。

优选的，所述确认模块包括有时间模块和位置接收模块以及线路确认模块。

优选的，所述数据接收模块的输入端通过导线与烟雾探测器的输出端电性连接，所述控制模块的输出端通过导线与水泵的输入端电性连接。

优选的，所述安全预警单元包括有安全监控单元，所述安全监控单元的输出端通过导线与预警模块的输入端电性连接，所述预警模块的输出端通过导线分别与语音警示模块和短信编辑模块的输入端电性连接，所述短信编辑模块的输出端通过导线与短信通知模块的输入端电性连接。

优选的，所述安全监控单元包括有GPS定位模块和摄像模块，所述GPS定位模块和摄像模块的输出端均通过导线与储存模块的输入端电性连接，所述储存模块的输出端通过导线与人员判断模块的输入端电性连接。

优选的，所述语音警示模块包括有语音编辑模块，所述语音编辑模块的输出端通过导线与语音提示模块的输入端电性连接，所述语音提示模块的输入端通过导线与音量调节模块的输出端电性连接。

优选的，所述显示模块包括有显示屏，所述显示屏的输入端通过导线与A/D转换器的输出端电性连接，所述显示屏和A/D转换器的输入端均通过导线与电源模块的输出端电性连接。

优选的，基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统，其控制方法包括以下步骤：

S1、监控工作：GPS定位模块对路灯的位置进行定位，摄像模块对路灯周围情况进行摄像拍照，之后将定位和摄像拍照的数据储存在储存模块中，而人员判断模块会根据摄像拍照的内容判断是否有人员靠近路灯的位置；

S2、线路检测：在数据阈值模块中设置好数据正常的范围值，电压检测模块和电流检测模块分别对路灯线路的电压值和电流值进行检测，检测后，数据比较模块将数据阈值模块中的数值与检测的数值进行对比，对比后，将信息传达给异常判断模块，异常判断模块判断检测的电压和电流值是否正常，若出现异常时，异常判断模块将信号传达给确认模块，确认模块对线路异常结果进行确认，在确认时，时间模块对路灯发生异常的时间进行确定，位置接收模块对GPS定位模块定位的信息进行接收，线路确认模块对异常的线路进行判定，确定是哪一个线路出现漏电情况，漏电后，数据接收模块对检测的数据进行接收，之后将信息传达给控制模块，控制模块将信息传达给电源开合模块，电源开合模块关闭路灯的电源；

S3、消防检测：路灯的电源被切断后，烟雾探测器检测现场是否有火源产生，若有火源产生，火源产生的烟雾被烟雾探测器探测到，探测到后将信息传达给数据接收模块，数据接收模块将信号传达给控制模块，控制模块使水泵工作，水泵将地下水抽到输送管中，然后经过固定管和限位管进入到环形管中，最后从喷头中喷出，喷向火源的位置，将火源给熄灭，减少不必要的损失；

S4、警示工作：在线路漏电后，人员判断模块根据摄像拍照的内容判断有人员靠近时，预警模块将信号传达给语音警示模块，在语音编辑模块中编辑好提醒人员的离开的语音内容，之后通过语音提示模块播放出来，使靠近路灯的人员及时离开，提高人员的安全性，而音量调节模块可以对语音的音量进行调整，同时预警模块将信息传达给短信编辑模块，短信编辑模块编辑后线路出现问题的信息，之后将其传达给短信通知模块，短信通知模块通过无线传输模块将信息传达给后台终端，在显示模块上的显示屏中显示出来，方便后台员工知晓。

优选的，所述步骤S2中，在数据阈值模块中设置好数据正常的范围值时，范围值为路灯的正常电压值和电流值。

有益效果

本发明提供了基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统及控制方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、该基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统及控制方法，通过数据比较模块的输入端通过导线分别与电压检测模块和电流检测模块以及数据阈值模块的输出端电性连接，数据比较模块的输出端通过导线与异常判断模块的输入端电性连接，异常判断模块的输出端通过导线与确认模块的输入端电性连接，当该路灯发生漏电情况时，能够及时检测出漏电的线路状况，且快速的判断出现漏电的路灯具体位置和具体漏电时间，然后及时将路灯的电源给切断，提高安全性能，同时切断路灯的电源后，能够及时通知后台相关人员，使后台人员及时的作出相应的措施，提高工作效率。

2、该基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统及控制方法，通过输送管的上端嵌入安装于固定管的下端一侧，固定管的下端另一侧固定安装有烟雾探测器，且固定管的上端两侧均固定连接有与其内部相连通的限位管，两个限位管相背的一端之间固定连接有环形管，环形管的下表面均匀连接有若干个与其内部相连通的喷头，当路灯的电源被切断后，而路灯的线路发生火源情况时，能够及时检测到火源的产生，并且快速的将其给扑灭，防止火源蔓延，提高安全性。

3、该基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统及控制方法，通过语音编辑模块的输出端通过导线与语音提示模块的输入端电性连接，语音提示模块的输入端通过导线与音量调节模块的输出端电性连接，当有人员靠近路灯时，能够以语音的方式提醒人员，使人员不要靠近路灯，防止漏电时将人员给电到，进而对人员的生命安全起到了保护作用。

4、该基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统及控制方法，通过中央处理器与消防检测单元之间通过导线实现双向连接，中央处理器的输出端通过导线分别与安全处理单元和安全预警单元的输入端电性连接，安全预警单元与后台终端之间通过无线传输模块进行传输连接的，后台终端的输出端通过导线与显示模块的输入端的电性连接，该装置造价成本低，工作效率高，能够及时将危险给遏制住，提高安全性能，适合于不同场合的应用。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明线路检测单元的原理框图；

图3为本发明确认模块的原理框图；

图4为本发明消防检测单元的原理框图；

图5为本发明安全处理单元的原理框图；

图6为本发明安全预警单元的原理框图；

图7为本发明安全监控单元的原理框图；

图8为本发明语音警示模块的原理框图；

图9为本发明显示模块的原理框图；

图10为本发明的工作逻辑图。

图中：1、中央处理器；2、线路检测单元；21、数据比较模块；22、电压检测模块；23、电流检测模块；24、异常判断模块；25、数据阈值模块；26、确认模块；261、时间模块；262、位置接收模块；263、线路确认模块；3、消防检测单元；31、水泵；32、固定管；33、抽取管；34、输送管；35、烟雾探测器；36、限位管；37、环形管；38、喷头；4、安全处理单元；41、数据接收模块；42、控制模块；43、电源开合模块；5、安全预警单元；51、安全监控单元；511、GPS定位模块；512、摄像模块；513、储存模块；514、人员判断模块；52、预警模块；53、语音警示模块；531、语音编辑模块；532、语音提示模块；533、音量调节模块；54、短信编辑模块；55、短信通知模块；6、后台终端；7、显示模块；71、显示屏；72、A/D转换器；73、电源模块；8、无线传输模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统，包括中央处理器1，中央处理器1与线路检测单元2之间通过导线实现双向连接，且中央处理器1与消防检测单元3之间通过导线实现双向连接，中央处理器1的输出端通过导线分别与安全处理单元4和安全预警单元5的输入端电性连接，安全预警单元5与后台终端6之间通过无线传输模块8进行传输连接的，后台终端6的输出端通过导线与显示模块7的输入端的电性连接。

请参阅图2，本发明实施例中，线路检测单元2包括有数据比较模块21，数据比较模块21的输入端通过导线分别与电压检测模块22和电流检测模块23以及数据阈值模块25的输出端电性连接，数据比较模块21的输出端通过导线与异常判断模块24的输入端电性连接，异常判断模块24的输出端通过导线与确认模块26的输入端电性连接。

请参阅图4，本发明实施例中，消防检测单元3包括有水泵31和固定管32，固定管32的下端是固定安装于路灯的灯柱上端，水泵31的吸水端固定连接有抽取管33，且水泵31的出水端固定连接有输送管34，抽取管33的下端是设置于地下水中，输送管34的上端嵌入安装于固定管32的下端一侧，固定管32的下端另一侧固定安装有烟雾探测器35，且固定管32的上端两侧均固定连接有与其内部相连通的限位管36，两个限位管36相背的一端之间固定连接有环形管37，环形管37的下表面均匀连接有若干个与其内部相连通的喷头38。

请参阅图5，本发明实施例中，安全处理单元4包括有数据接收模块41，数据接收模块41的输出端端通过导线与控制模块42的输入端电性连接，控制模块42的输出端通过导线与电源开合模块43的输入端电性连接，数据接收模块41的输入端通过导线与烟雾探测器35的输出端电性连接，控制模块42的输出端通过导线与水泵31的输入端电性连接。

进一步的，请参阅图3，本发明实施例中，确认模块26包括有时间模块261和位置接收模块262以及线路确认模块263。

进一步的，请参阅图6，本发明实施例中，安全预警单元5包括有安全监控单元51，安全监控单元51的输出端通过导线与预警模块52的输入端电性连接，预警模块52的输出端通过导线分别与语音警示模块53和短信编辑模块54的输入端电性连接，短信编辑模块54的输出端通过导线与短信通知模块55的输入端电性连接。

进一步的，请参阅图7，本发明实施例中，安全监控单元51包括有GPS定位模块511和摄像模块512，GPS定位模块511和摄像模块512的输出端均通过导线与储存模块513的输入端电性连接，储存模块513的输出端通过导线与人员判断模块514的输入端电性连接。

进一步的，请参阅图8，本发明实施例中，语音警示模块53包括有语音编辑模块531，语音编辑模块531的输出端通过导线与语音提示模块532的输入端电性连接，语音提示模块532的输入端通过导线与音量调节模块533的输出端电性连接。

进一步的，请参阅图9，本发明实施例中，显示模块7包括有显示屏71，显示屏71的输入端通过导线与A/D转换器72的输出端电性连接，显示屏71和A/D转换器72的输入端均通过导线与电源模块73的输出端电性连接，A/D转换器72能够将模拟信号转换为数字信号在显示屏71上显示处理，电源模块73起到供电作用。

进一步的，请参阅图10，本发明实施例中，基于智慧路灯的智能化漏电安全控制系统，其控制方法包括以下步骤：

S1、监控工作：GPS定位模块511对路灯的位置进行定位，摄像模块512对路灯周围情况进行摄像拍照，之后将定位和摄像拍照的数据储存在储存模块513中，而人员判断模块514会根据摄像拍照的内容判断是否有人员靠近路灯的位置；

S2、线路检测：在数据阈值模块25中设置好数据正常的范围值，电压检测模块22和电流检测模块23分别对路灯线路的电压值和电流值进行检测，检测后，数据比较模块21将数据阈值模块25中的数值与检测的数值进行对比，对比后，将信息传达给异常判断模块24，异常判断模块24判断检测的电压和电流值是否正常，若出现异常时，异常判断模块24将信号传达给确认模块26，确认模块26对线路异常结果进行确认，在确认时，时间模块261对路灯发生异常的时间进行确定，位置接收模块262对GPS定位模块511定位的信息进行接收，线路确认模块263对异常的线路进行判定，确定是哪一个线路出现漏电情况，漏电后，数据接收模块41对检测的数据进行接收，之后将信息传达给控制模块42，控制模块42将信息传达给电源开合模块43，电源开合模块43关闭路灯的电源；

S3、消防检测：路灯的电源被切断后，烟雾探测器35检测现场是否有火源产生，若有火源产生，火源产生的烟雾被烟雾探测器35探测到，探测到后将信息传达给数据接收模块41，数据接收模块41将信号传达给控制模块42，控制模块42使水泵31工作，水泵31将地下水抽到输送管34中，然后经过固定管32和限位管36进入到环形管37中，最后从喷头38中喷出，喷向火源的位置，将火源给熄灭，减少不必要的损失；

S4、警示工作：在线路漏电后，人员判断模块514根据摄像拍照的内容判断有人员靠近时，预警模块52将信号传达给语音警示模块53，在语音编辑模块531中编辑好提醒人员的离开的语音内容，之后通过语音提示模块532播放出来，使靠近路灯的人员及时离开，提高人员的安全性，而音量调节模块533可以对语音的音量进行调整，同时预警模块52将信息传达给短信编辑模块54，短信编辑模块54编辑后线路出现问题的信息，之后将其传达给短信通知模块55，短信通知模块55通过无线传输模块8将信息传达给后台终端6，在显示模块7上的显示屏71中显示出来，方便后台员工知晓。

进一步的，步骤S2中，在数据阈值模块25中设置好数据正常的范围值时，范围值为路灯的正常电压值和电流值。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。