基于GSM的野外路灯精准报修系统设计

2019-09-07王丙龙张金时林伟权

山西电子技术 2019年4期

王丙龙，张金时，林伟权

(中北大学机电工程学院，山西太原 030051)

0 引言

路灯是保证道路夜间安全通行的重要公共设施，路灯由于长时间暴露在野外，受到雨水、雷电等恶劣环境的影响，经常出现故障问题。目前野外路灯故障检测报修信息化水平低，主要体现在路灯的故障检测报修需要耗费大量的人力、财力、精力等。此外，野外路灯管理存在管理职责不清、管理体制不完善、维修资金短缺等问题，导致野外故障路灯不能及时得到检测维修[1-4]。

为降低野外路灯的故障检测、报修的成本，降低维修人员的工作强度，提高工作效率，从而保证道路夜间安全，本文提出了基于GSM的野外路灯精准报修系统，并对该系统进行试验，当某一路灯发生故障时，可以向后台系统以及维修人员发送准确的位置信息，使维修人员能快速获得维修信息，从而尽快修复故障路灯，提高管理单位的管控能力和工作效率，降低野外路灯维护成本。

1 精准报修系统

本文提出的基于GSM的野外路灯精准报修系统主要由硬件系统和控制系统组成，可以实现野外路灯的故障检测、报修功能。

1.1 硬件系统

精准报修系统主要由STM32F407型单片机、全球移动通信系统(GSM)模块、光敏电阻式光线检测传感器、光照度传感器等硬件组成。

1.1.1 硬件介绍

控制模块主要由STM32F407单片机、电源电路以及开关组成，主要用于接收处理光敏电阻式光线检测传感器、光照度传感器的路灯故障检测报修信号。

GSM模块是具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块，将故障路灯的位置信息发送给维修人员。

光照度传感器型号为GY-30，通过该传感器采集当前环境下的光照度来识别白天、黑夜两种情况，设置光照度检测阈值N1—N2，光照度在N1—N2判定白天，否则为黑夜。当检测到黑夜时，路灯开启，将检测信号传输到控制模块。

光敏电阻式光线检测传感器用于检测路灯是否正常工作，打开后的路灯光亮使得该传感器输出低电平，如果晚上路灯没有发光则该传感器输出高电平，最后该传感器将路灯的检测信号传输到控制模块。

1.1.2 工作原理

工作原理图如图1所示。光照度传感器检测外界亮度，当检测到天黑时，路灯开启，否则不亮。光敏电阻式光线检测传感器对开启的路灯光线进行检测，当未检测到路灯光线时，将故障路灯位置信息信号传递到控制模块，控制模块通过控制GSM模块将故障路灯位置信息传递给维修人员。

图1 工作原理图

1.2 控制系统

根据实际路况，将路灯位置进行编号，编号从A1—An。将路灯的位置信息、维修人员的联系方式等使用C语言写入，维修人员的联系方式可以进行更改，维修人员电话号码部分编程代码如下：

unsigned char send_message(unsigned int temp_data)

{

unsigned int temp_d;

USART_SendData(USART1,0x1B);delay_ms(1000);

printf("AT ");

delay_ms(1000);

while(!ch_ok());

printf("AT+CMGF=1 ");delay_ms(1000);

while(!ch_ok());

printf("AT+CSMP=17,167,2,25 ");delay_ms(1000);

while(!ch_ok());

printf("AT+CSCS=”UCS2” ");delay_ms(1000);

while(!ch_ok());

printf("AT+CMGS=”00310032003300340035

003600370038003900300031” ");

delay_ms(1000);

while(!ch_ok());

conversion1(temp_d);

delay_ms(5);

USART_SendData(USART1,0x1A);delay_ms(10000);

return 1;

}

上述C语言函数中“printf("AT+CMGS=”00310032003300340035003600370038003900300031” ");”里面标红部分为维修工作人员手机号码(12345678901)对应的unicode编码。修改手机号码只需要将其中蓝色部分修改即可，支持联通和移动两大运营商。