CN102256422A - 智能路灯网络型故障巡指器及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了智能路灯网络型故障巡指器及其系统，实现精确给出城市路灯亮灯率，同时每日可以给出外出维修的精确清单，变巡检为定修。其技术方案为：巡指器包括多灯故障检测和控制接口、电源处理模块、电力线载波通信模块、微处理器，其中电力线载波通信模块实现电力线载波通信，将采集到的路灯故障信息直接基于路灯供电线路传输信号；电源处理模块为巡指器提供电力；多灯故障检测和控制接口实现多个路灯状态的检测和路灯运行电参数的检测；微处理器控制这些模块的状态和工作。

Description

智能路灯网络型故障巡指器及其系统
技术领域
本发明涉及一种路灯故障指示器，尤其涉及一种实现路灯故障自动指示的智能路灯网络型故障巡指器。
背景技术
随着城市化进程的不断加快，城市夜间的路面照明成了城市正常运行维护的一个重要组成部分，道路的不断增加使得城市路灯的数量不断增多。为了确保路灯的服务能力，国家提出了亮灯率的指标，希望出现故障的路灯数量占到所有路灯的很小比例。
因此各城市的路灯管理部门采用了大量的人力和物力，进行路灯的巡检，通过人工的方式，在夜晚巡视或者在白天开灯检查，由此发现路灯的故障并进行维修，维修维护费用巨大。
随着路灯行业信息化程度的提高，有些城市开始采用集控的方式，统一进行路灯箱的每日开关灯，但一般来说，每一路灯箱要统一控制几十甚至上百盏的路灯，因此从集控系统上还是无法获知路灯是否故障或者故障发生的位置。
也就是说，当前困惑行业的是无法精确获知城市亮灯率以及路灯故障发生的位置，目前主要的解决方式是进行人工排查，城市亮灯率也是一阶段的估值。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种智能路灯网络型故障巡指器，实现精确给出城市路灯亮灯率，同时每日可以给出外出维修的精确清单，变巡检为定修，改变当前路灯维修维护的模式，解决当前行业的难题。
本发明的另一目的在于提供了一种智能路灯网络型故障巡指系统。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种智能路灯网络型故障巡指器，包括多灯故障检测和控制接口、电源处理模块、电力线载波通信模块、微处理器，其中：
电力线载波通信模块，分别与微处理器和电源处理模块相连，实现电力线载波通信，将采集到的路灯故障信息直接基于路灯供电线路传输信号；
电源处理模块，分别与外部交流电接入以及微处理器相连，为巡指器提供电力；
多灯故障检测和控制接口，与微处理器相连，且与外部的多个单灯检测和控制模块相连，实现多个路灯状态的检测和路灯运行电参数的检测；
微处理器，分别与多灯故障检测和控制接口、电源处理模块、电力线载波通信模块相连，控制这些模块的状态和工作。
根据本发明的智能路灯网络型故障巡指器的一实施例，还包括：
存储模块，与微处理器相连，保存检测到的运行数据。
根据本发明的智能路灯网络型故障巡指器的一实施例，多灯故障检测和控制接口通过检测和控制路灯供电电路来实现对路灯运行状态的检测和控制。
根据本发明的智能路灯网络型故障巡指器的一实施例，智能路灯网络型故障巡指器安装在路灯灯头电缆与路灯接线盒之间，以同步检测路灯接线盒中的保险丝的故障。
本发明还揭示了一种智能路灯网络型故障巡指系统，包括智能路灯网络型故障巡指器以及多个单灯检测和控制模块，每个智能智能路灯网络型故障巡指器具有自动分配的地址且各个智能智能路灯网络型故障巡指器之间基于自动路由的方式建立通信连接，其中：
智能路灯网络型故障巡指器包括多灯故障检测和控制接口、电源处理模块、电力线载波通信模块以及微处理器，其中：
电力线载波通信模块，分别与微处理器和电源处理模块相连，实现电力线载波通信，将采集到的路灯故障信息直接基于路灯供电线路传输信号；
电源处理模块，分别与外部交流电接入以及微处理器相连，为巡指器提供电力；
多灯故障检测和控制接口，与微处理器相连，且与外部的多个单灯检测和控制模块相连，实现多个路灯状态的检测和路灯运行参数的检测；
微处理器，分别与多灯故障检测和控制接口、电源处理模块、电力线载波通信模块相连，控制这些模块的状态和工作；
单灯检测和控制模块包括路灯供电回路接入模块、电流电压采集模块、路灯状态控制模块、路灯供电回路接出模块，其中：
路灯供电回路接入模块，用于路灯供电回路中的路线接入；
电流电压采集模块，采集路灯的电流电压的参数；
路灯状态控制模块，控制路灯所处的状态；
路灯供电回路接出模块，用于路灯供电回路中的路线接出。
根据本发明的智能路灯网络型故障巡指系统的一实施例，智能路灯网络型故障巡指器还包括：
存储模块，与微处理器相连，保存检测到的运行数据。
根据本发明的智能路灯网络型故障巡指系统的一实施例，多灯故障检测和控制接口通过检测和控制路灯供电电路来实现对路灯运行状态的检测和控制。
根据本发明的智能路灯网络型故障巡指系统的一实施例，智能路灯网络型故障巡指器安装在路灯灯头电缆与路灯接线盒之间，以同步检测路灯接线盒中的保险丝的故障。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明通过现场设备的现场检测和上报路灯故障状态，实现路灯管理部门对现场每一盏路灯的状态和运行参数的获取，从而精确给出城市路灯亮灯率，同时每日可以给出外出维修的精确清单，变巡检为定修，改变当前路灯维修维护的模式，且对电网环境没有污染和其他的不利影响。对比现有技术的优点为：
1.采用信息化手段，实现对路灯运行状态包括故障的收集，实现了路灯行业内亮灯率指标的有效测量；
2.采用电力线载波技术，实现了通信信号的自动加载传输，同时，采用了自动路由和自动分配通信地址的方式，实现了远距离的路灯信息传输，且无须另行铺设通信线路；
3.采用多种模式的安装方法，以适应不同城市的路灯安装现状，确保能够采集到较为详细的状态，以实现路灯故障的精确定位。
附图说明
图1示例性的示出了本发明的智能路灯网络型故障巡指器的一实施例的原理图。
图2示例性的示出了本发明的智能路灯网络型故障巡指系统的实施例的原理图。
图3示出了本发明的智能路灯网络型故障巡指器的实施例的一种应用场景的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
智能路灯网络型故障巡指器的实施例
图1示出了本发明的智能路灯网络型故障巡指器的实施例的原理。请参见图1，本实施例的智能路灯网络型故障巡指器10包括：微处理器14以及分别与微处理器14相连的电源处理模块12、电力线载波通信模块13、多灯故障检测和控制接口16和存储模块15。电力线载波通信模块13还与电源处理模块12相连，实现电力线载波通信。电源处理模块12还与外部交流电接入11相连。多灯故障检测和控制接口16可与多个单灯检测和控制模块相连。
电力线载波通信模块13实现电力线载波通信，将采集到的路灯故障信息直接基于路灯供电线路传输信号，由于输出的信号是电力线上的无须另行建立通信链路。电源处理模块12为巡指器10提供电力。多灯故障检测和控制接口16实现多个路灯状态的检测和路灯运行电参数的检测，最多支持6个路灯。多灯故障检测和控制接口16通过检测和控制路灯供电电路来实现对路灯运行状态的检测和控制，因此不涉及到路灯本身。通过多灯故障检测和控制接口16，可以精确知道当前路灯所处的状态。这些状态包括：正常工作、大电流工作、有电压无电流状态、无电压无电流状态(失去外部供电)等多种状态；同时还包括测量当前路灯运行的电流、电压、有功功率等参数以及接收内外部指令执行路灯的控制操作。微处理器14控制这些模块的状态和工作，执行对所接的单灯检测和控制模块的信号检测以及控制，存储或读取存储模块15的数据，按照程序设定的逻辑或者外部指令执行相应的操作，接收或者发送信号到电力载波通信模块。存储模块15保存检测到的运行数据。
智能路灯网络型故障巡指系统的实施例
图2示出了本发明的智能路灯网络型故障巡指系统的实施例的原理。请参见图2，本实施例的智能路灯网络型故障巡指系统1包括：多个智能路灯网络型故障巡指器10和与之连接的一个或多个单灯检测和控制模块17。在本实施例中，多个智能路灯网络型故障巡指器10构成一个网状的系统，在这个系统中，每个智能路灯网络型故障巡指器10都有一个自动分配的地址，并基于自动路由的方式相互之间建立通信连接。
本实施例的智能路灯网络型故障巡指器10包括：微处理器14以及分别与微处理器14相连的电源处理模块12、电力线载波通信模块13、多灯故障检测和控制接口16和存储模块15。电力线载波通信模块13还与电源处理模块12相连，实现电力线载波通信。电源处理模块12还与外部交流电接入11相连。多灯故障检测和控制接口16可与多个单灯检测和控制模块17相连。
电力线载波通信模块13实现电力线载波通信，将采集到的路灯故障信息直接基于路灯供电线路传输信号，由于输出的信号是电力线上的无须另行建立通信链路。电源处理模块12为巡指器10提供电力。多灯故障检测和控制接口16实现多个路灯状态的检测和路灯运行电参数的检测，最多支持6个路灯。多灯故障检测和控制接口16通过检测和控制路灯供电电路来实现对路灯运行状态的检测和控制，因此不涉及到路灯本身。通过多灯故障检测和控制接口16，可以精确知道当前路灯所处的状态。这些状态包括：正常工作、大电流工作、有电压无电流状态、无电压无电流状态(失去外部供电)等多种状态；同时还包括测量当前路灯运行的电流、电压、有功功率等参数以及接收内外部指令执行路灯的控制操作。微处理器14控制这些模块的状态和工作，执行对所接的单灯检测和控制模块的信号检测以及控制，存储或读取存储模块15的数据，按照程序设定的逻辑或者外部指令执行相应的操作，接收或者发送信号到电力载波通信模块。存储模块15保存检测到的运行数据。
单灯检测和控制模块17包括路灯供电回路接入模块174、电流电压采集模块173、路灯状态控制模块172、路灯供电回路接出模块171，这些模块171-174之间是依序连接的关系。其中路灯供电回路接入模块174用于路灯供电回路中的路线接入。电流电压采集模块172采集路灯的电流电压的参数。路灯状态控制模块173控制路灯所处的状态。路灯供电回路接出模块171用于路灯供电回路中的路线接出。
智能路灯网络型故障巡指器的应用场景
本发明的智能路灯网络型故障巡指器可以设置于路灯与供电线路之间。虽然一般路灯供电线路采用地埋的电缆方式，但也有架空线路供电的方式，因此在安装上略有不同，下面以安装于采用地埋电缆方式的场景实施例来描述如何安装本发明的智能路灯网络型故障巡指器实施例，对于其他安装方式的场景，在本发明创造的基础上，本领域普通技术人员很容易在没有做出创造性劳动前提下获得。都属于本发明保护的范围。
参阅图3，图中示出了采用地埋电缆方式供电的、安装有现场接线盒的路灯现场实施例，包括：智能路灯网络型故障巡指系统1、路灯2、路灯与供电线路之间的接线盒3以及供电线路4，接线盒3包括每一路路灯的保险熔丝31(本实施例中，以一路路灯来描述)以及接线端子32。
智能路灯网络型故障巡指系统1的自身供电从接线盒3中的接线端子32接出，这样不管任何现场故障而导致保险熔丝31的熔断而不会影响智能路灯网络型故障巡指器1自身的供电，从而确保设备1自身的工作。
在未安装智能路灯网络型故障巡指系统1之前，原本路灯相线直接接在接线盒3中保险熔丝端，这里路灯相线改接到智能路灯网络型故障巡指器1中路灯供电回路接出模块174，而路灯供电回路接入模块出线接到接线盒3中保险熔丝端。当超过1个路灯时，智能路灯网络型故障巡指器1将连接与路灯数量一致的单灯检测和控制模块17。通过接入智能路灯网络型故障巡指器1，实现了对路灯状态的检测和控制，如果模块17检测到正常电流和正常电压，表明当前路灯处在正常工作状态；如果检测到大电流和正常电压，表明当前路灯存在可能的变异，存在较高的故障发生率；如果检测到正常电压，而电流为零，那么表明路灯处在断路状态；如果电流电压均为零，那么表明接线盒中保险熔丝可能断路。同时该模块能测量当前的电流、电压、有功功率、视在功率等参数，可接收本地微处理器14内部逻辑以及外部指令的控制，而执行对路灯的控制。在实施例中，还可以优选地对网络型故障巡指器1检测的数据，进行过程判断，实现动态的状态分析，以进一步精确判断路灯的当前状态。
另外需要说明的是，本实施例智能路灯网络型故障巡指系统1是一个自身不带电源的设备，设备是在路灯箱向路灯供电时获得电能，进入工作状态，从而确保设备自身的长期稳定工作，减少设备的维护成本，同时在智能路灯网络型故障巡指器1进入工作状态时，直接透过路灯供电线路进行信号的载波传输，使得设备的应用简单，降低现场工作人员的难度。
本实施例中提供了多种路灯与智能路灯网络型故障巡指系统1及其中的一个或者多个单灯检测和控制模块17的对应关系，以确保能够精确对应设备与测量参数之间的关系。可直接采用当前的路灯箱及路灯杆的编号方法，并可引入路灯杆的地理位置信息，以进一步优化提供设备检修的路线。
如果供电线路采用地埋电缆，则智能路灯网络型故障巡指系统1安装在灯杆下面的开口内或者杆下；如果供电线路采用架空方式，则智能路灯网络型故障巡指器1安装在灯杆上供电线路接出于路灯之间。如果路灯杆内存在路灯接线路，则安装在路灯灯头电缆与路灯接线盒(路灯接线盒内存在保险熔丝)之间，存在接线盒时，在状态检测时，能同步检测路灯接线盒中的保险熔丝的故障，以进一步精确定位故障点；如果没有接线盒，则直接安装在杆上路灯与供电线路之间。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明原理的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的特征的最大范围。

Claims (8)

1.一种智能路灯网络型故障巡指器，其特征在于，包括多灯故障检测和控制接口、电源处理模块、电力线载波通信模块、微处理器，其中：
电力线载波通信模块，分别与微处理器和电源处理模块相连，实现电力线载波通信，将采集到的路灯故障信息直接基于路灯供电线路传输信号；
电源处理模块，分别与外部交流电接入以及微处理器相连，为巡指器提供电力；
多灯故障检测和控制接口，与微处理器相连，且与外部的多个单灯检测和控制模块相连，实现多个路灯状态的检测和路灯运行电参数的检测；
微处理器，分别与多灯故障检测和控制接口、电源处理模块、电力线载波通信模块相连，控制这些模块的状态和工作。
2.根据权利要求1所述的智能路灯网络型故障巡指器，其特征在于，还包括：
存储模块，与微处理器相连，保存检测到的运行数据。
3.根据权利要求1所述的智能路灯网络型故障巡指器，其特征在于，多灯故障检测和控制接口通过检测和控制路灯供电电路来实现对路灯运行状态的检测和控制。
4.根据权利要求1所述的智能路灯网络型故障巡指器，其特征在于，智能路灯网络型故障巡指器安装在路灯灯头电缆与路灯接线盒之间，以同步检测路灯接线盒中的保险丝的故障。
5.一种智能路灯网络型故障巡指系统，其特征在于，包括多个智能路灯网络型故障巡指器以及多个单灯检测和控制模块，每个智能智能路灯网络型故障巡指器具有自动分配的地址且各个智能智能路灯网络型故障巡指器之间基于自动路由的方式建立通信连接，其中：
智能路灯网络型故障巡指器包括多灯故障检测和控制接口、电源处理模块、电力线载波通信模块以及微处理器，其中：
电力线载波通信模块，分别与微处理器和电源处理模块相连，实现电力线载波通信，将采集到的路灯故障信息直接基于路灯供电线路传输信号；
电源处理模块，分别与外部交流电接入以及微处理器相连，为巡指器提供电力；
多灯故障检测和控制接口，与微处理器相连，且与外部的多个单灯检测和控制模块相连，实现多个路灯状态的检测和路灯运行参数的检测；
微处理器，分别与多灯故障检测和控制接口、电源处理模块、电力线载波通信模块相连，控制这些模块的状态和工作；
单灯检测和控制模块包括路灯供电回路接入模块、电流电压采集模块、路灯状态控制模块、路灯供电回路接出模块，其中：
路灯供电回路接入模块，用于路灯供电回路中的路线接入；
电流电压采集模块，采集路灯的电流电压的参数；
路灯状态控制模块，控制路灯所处的状态；
路灯供电回路接出模块，用于路灯供电回路中的路线接出。
6.根据权利要求5所述的智能路灯网络型故障巡指系统，其特征在于，智能路灯网络型故障巡指器还包括：
存储模块，与微处理器相连，保存检测到的运行数据。
7.根据权利要求5所述的智能路灯网络型故障巡指系统，其特征在于，多灯故障检测和控制接口通过检测和控制路灯供电电路来实现对路灯运行状态的检测和控制。
8.根据权利要求5所述的智能路灯网络型故障巡指系统，其特征在于，智能路灯网络型故障巡指器安装在路灯灯头电缆与路灯接线盒之间，以同步检测路灯接线盒中的保险丝的故障。
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