CN102121947A

CN102121947A - 路灯末端电压采集系统

Info

Publication number: CN102121947A
Application number: CN2010105767350A
Authority: CN
Inventors: 浦敏
Original assignee: SUZHOU HUAGONG ILLUMINATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU HUAGONG ILLUMINATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2011-07-13

Abstract

本发明提供一种路灯末端电压采集系统，包括：用于检测路灯工作电压的路灯末端电压采集器，其并接在所测电路或者路灯上，检测电压范围为160V～240V，通信距离为0～500米；用于检测所测末端电压数据信息的路端通信装置；监控中心，接收路端通信装置通过3G/2.5G无线通信模块发送的路灯工作电压数据信息以及开关灯的控制状态的数据信息，所述路灯末端电压采集器具有通信模块，该通信模块通过射频信号将路灯工作电压数据信息以及开关灯的控制状态的数据信息发送给路端通信装置。监控中心还能够检测到路灯过电压，欠电压，工作正常以及有无返回值的状态。

Description

路灯末端电压采集系统

技术领域

本发明涉及一种路灯末端电压采集系统，适用于采集城市路灯的末端电压、尤其是每一盏路灯的电压或者一电路的电压。

背景技术

当今世界，能源危机已直接影响到全球经济的发展。尤其在中国，电力资源十分紧缺，已成为制约国家经济发展的重要瓶颈。据统计我国照明用电量已占总用电量的10％以上，照明节电已成为节约电能的一个重要方面。

城市照明可分为道路照明和景观照明两个大类，近几年路灯和景观灯数量迅速增长，城市照明控制的自动化水平理应跟上城市照明的增长步伐，但是现有的城市照明控制系统尚不能完全满足这个要求，在道路照明控制方面，目前大部分地区使用的控制系统都满足“三遥”的要求，但是这种监控仅仅能够监控到电控柜即整条路段一级，无法针对每一盏路灯的电压进行检测。随着城市规模的增大，路灯巡检的任务越来越重，人力成本越来越高，而且工作人员在雨雪天气时出现摔伤事故的情况也时有发生，所以路灯监控自动化是目前路灯行业急需解决的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路灯末端电压采集系统，成本低、体积小、方便安装与维护。

本发明涉及一种路灯末端电压采集系统，包括：检测路灯工作电压，检测电压范围为160V～240V的路灯末端电压采集器，其并连在所测路灯或者路灯末端的电路，通信距离为0～500米；检测所测电路或者路灯末端电压数据信息的路端通信装置，所述路端通信装置具有3G/2.5G无线通信模块；监控中心，接收路端通信装置通过3G/2.5G无线通信模块发送的路灯工作电压数据信息以及开关灯的控制状态的数据信息，所述路灯末端电压采集具有ZigBee无线传感网络微控制器，该ZigBee无线传感网络微控制器通过射频信号将路灯工作电压数据信息以及开关灯的控制状态的数据信息发送给路端通信装置。

进一步的，所述路灯末端电压采集器的通信模块为ZigBee无线传感网络微控制器。

进一步的，所述路灯末端电压采集器包括：采集路灯工作电压信息的信号采集电路、为路灯末端电压采集器提供电能的电源模块构件、与路端通信装置连接通信的无线模块。

进一步的，所述路灯末端电压采集器检测电压范围为160V～240V。

进一步的，所述路端通信装置的3G/2.5G无线通信模块为GPRS无线通信模块、或CDMA无线通信模块、或WCDMA无线通信模块。

进一步的，所述路端通信装置安装在距离路灯末端电压采集器500米以内。

进一步的，还包括手持路灯检测仪，其具有ZigBee无线传感网络微控制器将采集到的工作电压数据信息发送到手持路灯检测仪上，并且能够通过手持路灯检测仪控制路灯的开关，奇偶开，1/3开关等操作。

进一步的，所述手持路灯检测仪的无线模块包括射频部分，以通过射频信号连接临近的路灯末端电压采集；其具有的ZigBee无线传感网络微控制器与路端通信装置进行路灯末端电压数据信息地传递以及开关灯、奇偶开、1/3开关等操作命令的数据传递，再以通过3G/2.5G无线通信连接监控中心。

进一步的，所述监控中心还能够检测到路灯过电压，欠电压，工作正常以及有无返回值的状态。。

本发明达到的有益效果是，融合了3G/2.5G与“物联网”技术，采集所测路灯的末端电压或者采集所测电路的末端电压，能够通过软件检测到每一盏灯或者每条街道路灯的末端电压，能够检测到路灯过电压，欠电压，工作正常以及有无返回值，并通过通信模块传送。

附图说明

图1为本发明的优选实施方式的路灯末端电压采集模块示意图。

图2为本发明的优选实施方式的路端通信装置硬件总体设计图。

图3为本发明的优选实施方式的城市路灯监控系统的构架图。

1路灯末端电压采集器 2路端监控系统

11通信模块 3监控中心

12电压采集电路 31路灯维护车

13电源构件 32打印机

14天线 33PDA

4手持路灯检测器

具体实施方式

下面参照附图以示例的方式对本方案的实施方式进行说明。

请参阅图3，本发明的优选实施方式的照明控制系统主要包括：路灯末端电压采集器1，路端通信装置2和监控中心3。辅助的，还可以包括手持路灯检测器4，路灯维护车31，打印机32，PDA33等。实施者可以根据自身的情况和需求，灵活的选用以达到最好的效果。

作为实现路灯的单灯监控的基础元件，路灯末端电压采集器1采用并连的方式连接在各个路灯上，监测路灯工作电压信息。路灯末端电压采集器1可以检测路灯的电压数据信息，并通过射频方式，将这些信息传递到路端通信装置2。另外，路灯末端电压采集器1还可以采用物联网技术，将采集到的路灯末端电压信息传递到路端通信装置2，路端通信装置2则通过2.5G/3G无线通信网络与因特网连接，再经因特网将单灯信息传递给监控中心3。

图1为本发明的优选实施方式的路灯末端电压采集器1的模块图。该路灯末端电压采集器1采用高可靠的Freescale公司的ZigBee无线传感网络微控制器MCU作为通信单元，实现了无线传感网络通讯功能。模块包括：通信模块11、电压采集电路12、电源构件13、天线14。

电源构件13用于供给整个路灯末端电压采集器1的电能、保证路灯末端电压采集器1稳定工作。电压采集电路12是路灯末端电压采集器1的信号采集机构，负责采集路灯电压，获得的电压信号通过电路转换为MCU允许范围的0-3.3V的电压信号。经过放大器放大为通信模块可以识别的模拟电压数据经过通信芯片及最小系统进行传递。

图2为路端通信装置2的硬件总体设计图，路端通信装置2作为一个路灯网络的路由节点和主控节点，是3G/2.5G网络和路灯网络的接口网关。通常，路端通信装置2和多个路灯对应连接，组成一个路灯区域，然后，多个路端通信装置2通过3G/2.5G网络连接因特网，进而连接监控中心3，这样组成一个大的路灯网络。路端通信装置2采用高性能的Freescale公司32位CodeFire系列MCU作为控制单元，结合无线传感网络的微控制器实现数据的传输。路端通信装置2包括两个部分：首先使用路灯末端电压采集器1中基于ZigBee技术的无线传感控制器模块，即射频模块，将路灯工作电压的数据信息以及路灯的控制数据信息传输到路端通信装置的3G/2.5G数据收发处理模块。其次3G/2.5G数据收发处理模块主要用Freescale公司32位CodeFire系列MCU作为控制单元，通过3G/2.5G通讯模块与远程监控中心3的服务器进行通信。

路端通信装置2可以直接安装在其所对应覆盖的多个路灯(如，四个路灯)的其中一个中，也可以单独安装在一个控制箱中。实施者可以根据情况，灵活选用。

路灯控制系统还包括手持路灯检测仪4，手持路灯检测仪4主要具有液晶显示系统、按键系统、蜂鸣器提示模块、主控芯片和无线模块组成。硬件设计采用基于硬件构件的嵌入式低层硬件的设计方法，强调复用性。

手持路灯检测仪4的无线模块包括两个部分，首先其具有射频模块，可以通过射频方式和50m范围内的路灯通信，还具有3G/2.5G无线通信模块，用于和监控中心3通信。当接受到路灯故障信息时，手持路灯检测仪4的蜂鸣器提示模块发出蜂鸣声，提示维修人员该路灯故障，并在液晶显示系统上显示路灯序号、故障名称和操作提示。并且，可通过按钮系统选择打开关闭路灯维修门进行维修。

同时，手持路灯检测仪4还可以记录修理人员的工号，修理时间，在修理完成后申请试灯，核查故障是否排除，定格修理人员完工记录。

明显的，上述方式极大的提高了检修效率，工作人员不用一个个的排查区域内的路灯故障情况，只需根据监控中心3的信息到达指定区域，然后，手持路灯检测仪4会直观的报告故障路灯位置，故障情况并作出维修的指导。

本优选实施方式的照明控制系统安装有城市照明控制软件系统。软件系统基于Windows 2003平台，以大型商用数据库SQL Server2005为基础，采用C/S模式，通信模块使用多线程的异步Socket机制实现通信的高稳定性。管理模块具有丰富友好的图形用户界面，实时的路灯控制、状态显示、故障报警、数据统计，报表生成等功能，实现路灯管理自动化。

如图3，基于物联网技术的城市照明控制系统采用“监控中心-路端通信装置-路端单灯测控器”的三层结构，通过3G/2.5G的技术将监控中心3的城市照明控制系统软件的和路端通信装置2联系起来，而路端通信装置2又通过路灯网络将路灯的数据信息发送到相关的路灯节点。每个路端通信装置2为该条道路的主控节点，也是Internet和路灯网络的接口，通过提供可选的3G/2.5G通信技术(本优选实施方式中为GPRS网络)和路灯网络的结合，可以将路灯的数据信息发送到世界上任何一个有Internet网络覆盖的地方。当路端通信装置2将路灯信息发送到中心服务器，存入数据库中，监控中心3通过对服务器的数据库操作可以实现对路灯情况的监测。

通过该照明控制系统，监控中心3可以全方位的实时监测每一个路灯的状况，对其电压，电流，功率因数，亮度，温度，防盗机构进行监控，采集和统计分时段电量，总电量。结合城市路灯地理信息及实地控制按钮，生成详细的数据统计表，地理定位，路灯序号故障提示，统计路灯亮灯率，维护系数达标率。且还能够实时将每个线路断线、遇盗、撞击、灯杆倾斜等意外故障定位报警，将信号传递到监控中心3和就地发出声光报警，有效的阻止各类盗窃路灯线路，器材的犯罪行为，减少公共财产的损失。

本优选实施方式的照明控制系统具有可选的3G/2.5G的无线通信模块。这样，可以根据城市的不同，选择合适的通信方式，如CDMA，GPRS，WCDMA等。这极大的增加了照明控制系统的使用范围。比如，一些小城市尚无3G网络覆盖，则可以采用GPRS通信方式。

本优选实施方式的照明控制系统还可以包括打印机32、PDA33、路灯维护车31等，它们都是作为连接监控中心3的外部设备而存在，其可以接受监控中心3的信息和指令，打印报告，显示照明系统状态，进行系统维护等。

配套的手持路灯检测仪4可以作为辅助工具对路灯电压进行采集。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims

1.一种路灯末端电压采集系统，包括：用于检测路灯工作电压以及开关灯的控制状态的数据信息的路灯末端电压采集器，其并接在所测路灯或者路灯末端的电路；用于检测所测路灯末端电压数据信息的路端通信装置；接收路端通信装置通过3G/2.5G无线通信模块发送的路灯工作电压数据信息以及开关灯的控制状态的数据信息的监控中心，其特征在于，所述路灯末端电压采集器具有通信模块，该通信模块通过射频信号将路灯工作电压数据信息以及开关灯的控制状态的数据信息发送给路端通信装置。

2.如权利要求1中所述的路灯末端电压采集系统，其特征在于，所述路灯末端电压采集器的通信模块为ZigBee无线传感网络微控制器。

3.如权利要求1中所述的路灯末端电压采集系统，其特征在于，所述路灯末端电压采集器包括：采集路灯工作电压信息的信号采集电路、为路灯末端电压采集器提供电能的电源模块构件、与路端通信装置连接通信的无线模块。

4.如权利要求1中所述的路灯末端电压采集系统，其特征在于，所述路灯末端电压采集器检测电压范围为160V～240V。

5.如权利要求1中所述的路灯末端电压采集系统，其特征在于，所述路端通信装置的3G/2.5G无线通信模块为GPRS无线通信模块、或CDMA无线通信模块、或WCDMA无线通信模块。

6.如权利要求1中所述的路灯末端电压采集系统，其特征在于，所述路端通信装置安装在距离路灯末端电压采集器500米以内。

7.如权利要求1中所述的路灯末端电压采集系统，其特征在于，还包括手持路灯检测仪，其具有ZigBee无线传感网络微控制器将采集到的工作电压数据信息发送到手持路灯检测仪上，并且能够通过手持路灯检测仪控制路灯的开关，奇偶开，1/3开关等操作。

8.如权利要求1中所述的路灯末端电压采集系统，其特征在于，所述手持路灯检测仪的无线模块包括射频部分，以通过射频信号连接临近的路灯末端电压采集；其具有的ZigBee无线传感网络微控制器与路端通信装置进行路灯末端电压数据信息地传递以及开关灯、奇偶开、1/3开关等操作命令的数据传递，再以通过3G/2.5G无线通信连接监控中心。

9.如权利要求1中所述的路灯末端电压采集系统，其特征在于，所述监控中心还能够检测到路灯过电压，欠电压，工作正常以及有无返回值的状态。