CN101835318A - 一种led路灯智能检测器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

一种LED路灯智能检测器及其工作方法，包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路，其还包括当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时，将故障信号反馈给控制电路的反馈电路；以及，当控制电路接收反馈电路信号时，将故障信息显示出来的故障显示电路，故障显示电路与控制电路电连接。本发明的负载工作电路、环境识别电路、开关动作电路若发生故障，由反馈电路反馈到控制电路，由控制电路发出信号，开关动作电路开始工作，同时故障显示电路显示，通过观测故障显示电路中的LED指示灯状况，判断电路是否损坏。

Description

一种LED路灯智能检测器及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种LED路灯控制电路，特别是一种LED路灯智能检测器及其工作方法。

背景技术

LED路灯由于是安装在道路上的，高度高，在进行检测维护时会造成很大的人力物力浪费，增加维护成本，目前市面上的LED路灯，为了解决这个问题，一般采用人工目测的方法，费时费力。

中国专利文献号CN201039544于2008年3月19日公开了一种路灯故障检测装置，它包括装在路灯上的路灯控制器，在路灯控制器中装有主控器和故障检测传感器，故障检测传感器的信号输入端连接路灯的各发光灯片，信号输出端连接至主控器。又如中国专利文献号CN101583221A于2009年11月18日公开一种LED路灯控制系统，包括总控制器和分控制器；每个总控制器通过ZigBee无线通信网络连接一组分控制器；分控制器设置于LED路灯灯体内，分控制器的数量与LED路灯的数量相等；还包括手机和总控PC，手机通过GSM/CDMA网络连接总控制器，总控PC接入INTERNET，再经INTERNET通过GSM/CDMA网络连接总控制器。上述路灯故障检测装置及LED路灯控制系统的结构复杂，成本高，难于推广。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构合理、检测方便、便于安装、智能环保的一种LED路灯智能检测器及其工作方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种LED路灯智能检测器，包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路，其结构特征是还包括当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时，将故障信号反馈给控制电路的反馈电路；以及，当控制电路接收反馈电路信号时，将故障信息显示出来的故障显示电路，故障显示电路与控制电路电连接。

所述控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中；电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路分别与集成电路U2电连接。

所述电源电路为阻容降压电路；环境识别光敏电路包括光敏电阻RS；开关动作电路包括继电器K1；负载电路包括通过继电器K1的触点开关与市电连接的负载灯；保护电路包括与继电器K1线圈并联的二极管D5和电容C6；负载检测电路包括变压器T1、整流模块D6和光耦器U4，变压器T1的输入端连接在继电器K1的触点开关与负载灯之间；故障显示电路包括LED指示灯D7；集成电路U2设置有八个以上的连接脚。

所述光敏电阻RS与电阻R10并联，并联后一端分别与电阻R2、集成电路U2第三脚、三极管Q1的基极、电容C4和电阻R5连接，另一端与电源电路输出端正极、电阻R4连接；电阻R2另一端与集成电路U2第二脚连接；三极管Q1的发射极与电阻R3另一端、集成电路U2第五脚连接，集电极与电阻R4另一端、电容C5、集成电路U2第四脚连接；电容C4和电容C5另一端均接地。

所述二极管D5、电容C6组成继电器K1的磁制电路；为防止继电器线圈出现拉弧现象，二极管D5并联在继电器K1后，一端与电源电路输出端正极连接，另一端与三极管Q2的集电极连接；三极管Q2的基极通过电阻R8与集成电路U2第七脚连接；三极管Q2的发射极分有三路，第一路接地，第二路通过LED指示灯D7、电阻R6与集成电路U2第六脚连接，第三路与光耦器U4一输出端连接。

所述光耦器U4另一输出端分有二路，一路通过电阻R7与集成电路U2第六脚连接，另一路通过电阻R3与电源电路输出端正极连接。

控制电路：当光敏环境识别电路，开关动作电路，负载工作电路中任何一个电路发生故障时，反馈电路会有相应的信号提供给控制电路，由控制电路进行处理，发出相应的指令给故障显示电路，从而显示故障。

电源电路：由降压电路，整流电路，滤波电路，稳压电路组成。市电一路接到负载工作电路上，保证负载工作。一路通过降压电路降压，整流电路整流，稳压电路稳压，滤波电路滤波，从而提供高效稳定的电压电流。

环境识别光敏电路：主要有光敏电阻RS，自动识别白天黑夜环境情况，调整电阻值，从而影响控制电路的工作状况，光敏电路还可通过智能检测系统，自动接通负载工作电路的电源。

开关动作电路：通过继电器的动作来控制负载电路的通断，实现负载灯的亮灭。在环境识别光敏电路识别出白天黑夜后，会有信号提供给控制电路，控制电路发出相应的指令给开关动作电路，进而控制负载灯具的亮灭。

反馈电路：当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路中任何一个电路发生故障时，通过反馈电路把信号反馈给控制电路，以便控制电路进行处理。

故障显示电路：当光敏环境识别电路，开关动作电路，负载工作电路中任何一个电路发生故障时，会有相应的信号提供给控制电路，由控制电路进行处理，发出相应的指令给故障显示电路，从而使人快捷方便的识别故障。

负载工作电路：负载工作电路出现故障时，会反馈给控制电路，控制电路进行处理，发出相应的指令给故障显示电路。

保护电路：该电路主要起保护作用，保护负载，防止器件进一步损坏。

一种LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是智能检测器通电后，反馈电路检测电路有无故障；

当电路没有存在故障时，控制电路通过检测环境识别光敏电路信号，并连续判断一段时间，来判别当前环境为白天还是黑夜；当处于白天时，环境识别光敏电路电压阀值大于1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路断路，同时，故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来；当处于黑夜时，环境识别光敏电路电压阀值小于1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路导通，同时，故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来；

当电路存在故障时，反馈电路进一步判断是低压电路还是高压电路故障；当反馈电路的低压检测端口电压大于4V时，为低压电路中的负载检测电路出现短路故障，同时，故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以一形式反映出来；当反馈电路的电流检测端口的电流在白天时小于10MA，或者，黑夜时大于10MA时，为高压电路出现故障，同时，故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以另一形式反映出来；

所述连续判断的时间为1.5秒。所述低压电路包括光敏环境识别电路、开关动作电路和负载检测电路；高压电路包括负载工作电路。所述控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中；集成电路U2设置有八个以上的连接脚，其中，第三，四，五脚为电流检测端口，第七脚为电压输出控制端口(低压检测端口)。所述故障显示电路连接有LED指示灯；当整个电路处于正常状态时，LED指示灯常亮；当低压电路出现故障时，LED指示灯低频率闪烁；当高压电路出现故障时，LED指示灯高频率闪烁；其闪烁时间相等或不等。

本发明的负载工作电路、环境识别电路、开关动作电路若发生故障，由反馈电路反馈到控制电路，由控制电路发出信号，开关动作电路开始工作，同时故障显示电路显示，通过观测故障显示电路中的LED指示灯状况，判断电路是否损坏。该结构简单合理，可自动识别环境，并自动检测故障，同时将故障显示出来，从而节省人力，方便快捷的查找出路灯电路的工作故障。

附图说明

图1为本发明电路原理图。

图2为本发明工作原理框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本LED路灯智能检测器，包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路、负载检测电路、反馈电路和故障显示电路。其中，当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时，将故障信号反馈给控制电路的反馈电路；以及，当控制电路接收反馈电路信号时，将故障信息显示出来的故障显示电路，故障显示电路与控制电路电连接。

控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中；电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路分别与集成电路U2电连接。

电源电路为阻容降压电路；环境识别光敏电路包括光敏电阻RS；开关动作电路包括继电器K1；负载电路包括通过继电器K1的触点开关与市电连接的负载灯；保护电路包括与继电器K1线圈并联的二极管D5和电容C6；负载检测电路包括变压器T1、整流模块D6和光耦器U4，变压器T1的输入端连接在继电器K1的触点开关与负载灯之间；故障显示电路包括LED指示灯D7；集成电路U2设置有八个以上的连接脚。

光敏电阻RS与电阻R10并联，并联后一端分别与电阻R2、集成电路U2第三脚、三极管Q1的基极、电容C4和电阻R5连接，另一端与电源电路输出端正极、电阻R4连接；电阻R2另一端与集成电路U2第二脚连接；三极管Q1的发射极与电阻R3另一端、集成电路U2第五脚连接，集电极与电阻R4另一端、电容C5、集成电路U2第四脚连接；电容C4和电容C5另一端均接地。

二极管D5、电容C6和继电器K1的线圈并联后，一端与电源电路输出端正极连接，另一端与三极管Q2的集电极连接；三极管Q2的基极通过电阻R8与集成电路U2第七脚连接；三极管Q2的发射极分有三路，第一路接地，第二路通过LED指示灯D7、电阻R6与集成电路U2第六脚连接，第三路与光耦器U4一输出端连接。光耦器U4另一输出端分有二路，一路通过电阻R7与集成电路U2第六脚连接，另一路通过电阻R3与电源电路输出端正极连接。

集成电路U2的电源部分，通过阻容降压，再全波整流后，由原来的AC12-265V变为直流，最后经过稳压U1-78L05，得到U2的稳定的工作电压5V。

U2的第三脚通过检测光敏电阻RS及电阻R2之间的电压阀值，来判断RS是否为短路状态，当此处的电压阀值高于1.5V左右时，RS处于短路状态，则U2的第六脚输出脉冲频率，LED指示灯D7闪烁，RS短路故障清除，则DS闪烁停止，进入正常工作状态。同时，U2的第三脚通过检测RS及电阻R5之间的电压阀值，来判断RS是否为开路或不存在的故障状态。当此处电压阀值低于1.5V左右时，RS处于开路状态，则U2的第六脚输出脉冲频率，LED指示灯D7闪烁，RS短路故障清除，则D7闪烁停止，进入正常工作状态。

U2的第四脚检测三极管Q1的导通与否，来判断当前处于白天还是黑夜。如果判断到Q1处于导通状态，则当前为白天，U2的第七脚输出低电平，三极管Q2不导通，则继电器K1的开关处于开路状态，负载灯不亮，处于节能状态。如果判断到Q1处于不导通状态，则当前为黑夜，U2的第七脚输出高电平，Q2导通，同时K1的开关处于闭合状态，负载灯常亮照明。

U2的第六脚在作为LED指示灯D7的控制口同时也用来检测光耦器U4是否导通。在白天时，正常工作状态下，K1开路，变压器T1、整流模块D6、光耦器U4均无电流通过，处于关断状态，U4不导通。如果在白天U4处于导通状态，则为电路故障，U2第六脚输出脉冲频率，必须关断电源后，清除故障才能回到正常工作状态。如果在黑夜U4处于关断状态，为电路故障，U2第六脚输出脉冲频率，必须关断电源后，清除故障才能回到正常工作状态。

当处于正常工作状态时，U2的第六脚一直输出高电平，D7常亮。在白天时，U2第七脚输出低电平，Q1不导通，K1开路，负载灯不亮；在黑夜时，U2第七脚输出高电平，Q1导通，K1闭合，负载灯亮。

参见图2，根据权利要求1所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是智能检测器通电后，反馈电路检测电路有无故障。

(一)当电路没有存在故障时，控制电路通过检测环境识别光敏电路信号，并连续判断一段时间，来判别当前环境为白天还是黑夜；(1)当处于白天时，环境识别光敏电路电压阀值大于1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路断路，同时，故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来；(2)当处于黑夜时，环境识别光敏电路电压阀值小于1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路导通，同时，故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来。

(二)当电路存在故障时，反馈电路进一步判断是低压电路还是高压电路故障；(1)当反馈电路的低压检测端口电压大于4V时，为低压电路中的负载检测电路出现短路故障，同时，故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以一形式反映出来；(2)当反馈电路的电流检测端口的电流在白天时小于10MA，或者，黑夜时大于10MA时，为高压电路出现故障，同时，故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以另一形式反映出来。

所述低压电路包括光敏环境识别电路、开关动作电路和负载检测电路；高压电路包括负载工作电路。控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中；集成电路U2设置有八个以上的连接脚，其中，第三脚为电流检测端口，第七脚为低压检测端口。故障显示电路连接有LED指示灯；当整个电路处于正常状态时，LED指示灯常亮；当低压电路出现故障时，LED指示灯低频率闪烁；当高压电路出现故障时，LED指示灯高频率闪烁。

Claims (10)

1.一种LED路灯智能检测器，包括分别与控制电路电连接的电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路，其特征是还包括当光敏环境识别电路、开关动作电路、负载工作电路和负载检测电路中至少一个电路发生故障时，将故障信号反馈给控制电路的反馈电路；以及，当控制电路接收反馈电路信号时，将故障信息显示出来的故障显示电路，故障显示电路与控制电路电连接。

2.根据权利要求1所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中；电源电路、环境识别光敏电路、开关动作电路、负载工作电路、保护电路和负载检测电路分别与集成电路U2电连接。

3.根据权利要求2所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述电源电路为阻容降压电路；环境识别光敏电路包括光敏电阻RS；开关动作电路包括继电器K1；负载电路包括通过继电器K1的触点开关与市电连接的负载灯；保护电路包括与继电器K1线圈并联的二极管D5和电容C6；负载检测电路包括变压器T1、整流模块D6和光耦器U4，变压器T1的输入端连接在继电器K1的触点开关与负载灯之间；故障显示电路包括LED指示灯D7；集成电路U2设置有八个以上的连接脚。

4.根据权利要求3所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述光敏电阻RS与电阻R10并联，并联后一端分别与电阻R2、集成电路U2第三脚、三极管Q1的基极、电容C4和电阻R5连接，另一端与电源电路输出端正极、电阻R4连接；电阻R2另一端与集成电路U2第二脚连接；三极管Q1的发射极与电阻R5另一端、集成电路U2第五脚连接，集电极与电阻R4另一端、电容C5、集成电路U2第四脚连接；电容C4和电容C5另一端均接地。

5.根据权利要求4所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述二极管D5、电容C6组成继电器K1的磁制电路；为防止继电器线圈出现拉弧现象，二极管D5并联在继电器K1后，一端与电源电路输出端正极连接，另一端与三极管Q2的集电极连接；三极管Q2的基极通过电阻R8与集成电路U2第七脚连接；三极管Q2的发射极分有三路，第一路接地，第二路通过LED指示灯D7、电阻R6与集成电路U2第六脚连接，第三路与光耦器U4一输出端连接。

6.根据权利要求5所述的LED路灯智能检测器，其特征是所述光耦器U4另一输出端分有二路，一路通过电阻R7与集成电路U2第六脚连接，另一路通过电阻R5与电源电路输出端正极连接。

7.根据权利要求1所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是智能检测器通电后，反馈电路检测电路有无故障；

当电路没有存在故障时，控制电路通过检测环境识别光敏电路信号，并连续判断一段时间，来判别当前环境为白天还是黑夜；当处于白天时，环境识别光敏电路电压阀值大于1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路断路，同时，故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来；当处于黑夜时，环境识别光敏电路电压阀值小于1.5V左右，控制电路通过开关动作电路使负载电路导通，同时，故障显示电路将电路处于正常状态的信息反映出来；

当电路存在故障时，反馈电路进一步判断是低压电路还是高压电路故障；当反馈电路的低压检测端口电压大于4V时，为低压电路中的负载检测电路出现短路故障，同时，故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以一形式反映出来；当反馈电路的电流检测端口的电流在白天时小于10MA，或者，黑夜时大于10MA时，为高压电路出现故障，同时，故障显示电路将低压电路处于故障状态的信息以另一形式反映出来；

所述低压电路包括光敏环境识别电路、开关动作电路和负载检测电路；高压电路包括负载工作电路。

8.根据权利要求7所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是所述连续判断的时间为1.5秒。

9.根据权利要求8所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是所述控制电路和反馈电路集成在集成电路U2中；集成电路U2设置有八个以上的连接脚，其中，第三，四，五脚为电流检测端口，第七脚为电压输出控制端口。

10.根据权利要求9所述LED路灯智能检测器的工作方法，其特征是所述故障显示电路连接有LED指示灯；当整个电路处于正常状态时，LED指示灯常亮；当低压电路出现故障时，LED指示灯低频率闪烁；当高压电路出现故障时，LED指示灯高频率闪烁；其闪烁时间相等或不等。

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