CN103281826A - 大功率led驱动电源功率遥测遥控系统及方法 - Google Patents

大功率led驱动电源功率遥测遥控系统及方法 Download PDF

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严新平
蔡显锋
刘建坤
初秀民
谢磊
黄立
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Abstract

本发明提供一种大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统及方法，包括现场照度控制：MCU实时接收LED照度和LED电源输出电压，根据预设的照度-电压-脉宽表输出合适的脉宽控制LED驱动电源；遥测：MCU将实时接收到的LED照度和LED电源输出电压的信号、以及输出的脉宽信号，先通过Zigbee网络，再通过GPRS网络传输给控制中心计算机；遥控：控制中心计算机根据实际情况对MCU中预设值进行修改，修改数据先通过GPRS网络，再通过Zigbee网络传输给MCU存储。本发明系统及方法合理控制LED的照明，达到节能减排的作用，并且通过无线通讯技术达到遥控、遥测的目的，减少工作人员的工作量，改善其工作环境。

Description

大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统及方法
技术领域
本发明涉及远程控制技术，具体涉及一种大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统及方法。
背景技术
港口照明是一个复杂的系统，涉及光源，灯具，电器，以及控制方式等方面。在照明灯具上，大部分港口采用高压钠灯，综合效益较差。在其控制方式上 ，主要采用人工控制，实时性不高，且设备走线等需求量大。所以，急需一种经济有效的照明形式及控制方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统及方法，达到经济环保并且合理的港口照明目的。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统，其特征在于：它包括控制中心计算机、控制中心GPRS模块、中心节点GPRS模块、中心节点Zigbee模块、现场子节点Zigbee模块和现场照度控制模块；其中控制中心计算机与控制中心GPRS模块通过串口连接，控制中心GPRS模块与中心节点GPRS模块通过GPRS网络连接，中心节点GPRS模块与中心节点Zigbee模块通过串口连接，中心节点Zigbee模块与现场子节点Zigbee模块通过Zigbee网络连接；现场子节点Zigbee模块和现场照度控制模块的个数均与现场LED的个数相同，每个现场子节点Zigbee模块分别与对应的现场照度控制模块通过串口连接；
每个现场照度控制模块包括：LED，用于照明；照度监测模块，用于监测对应LED照度；输出电压检测模块，用于检测LED电源输出电压；MCU，用于接收并根据LED照度和LED电源输出电压计算产生相应的脉宽控制LED驱动电源。
按上述方案，所述的现场照度控制模块还包括用于检测MCU的温度信号的温度检测模块，与MCU连接。
一种利用上述大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统实现的遥测遥控方法，其特征在于：它包括：
现场照度控制：MCU实时接收LED照度和LED电源输出电压，根据预设的照度-电压-脉宽表输出合适的脉宽控制LED驱动电源；
遥测：MCU将实时接收到的LED照度和LED电源输出电压的信号、以及输出的脉宽信号，先通过Zigbee网络，再通过GPRS网络传输给控制中心计算机；
遥控：控制中心计算机根据实际情况对MCU中预设的照度-电压-脉宽表进行修改，修改数据先通过GPRS网络，再通过Zigbee网络传输给MCU存储。
按上述方法，现场照度控制中，MCU还预设有LED状态参数阈值表，当检测到LED状态异常则发出报警信号，并传输给控制中心计算机。
按上述方法，遥测或遥控中，控制中心计算机设定控制中心GPRS模块与中心节点GPRS模块通讯中断时间阈值t1、中心节点Zigbee模块与现场子节点Zigbee模块通讯中断时间阈值t2，当实际通讯时间超过阈值时，控制中心计算机发出报警信号。
按上述方法，现场照度控制模块还包括温度检测模块，用于检测MCU的温度信号；当MCU的温度达到阈值时，MCU发出报警信号，并传输给控制中心计算机。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过选用亮度高、节能、环保的大功率LED作为照明灯具，利用现场照度控制模块根据照明环境对大功率LED的驱动信号进行合理的控制，达到了经济、环保、合理的港口照明目的；另外，针对照明灯具多、相互距离短的特点，将现场工作状况通过Zigbee汇集，再通过GPRS网络实时远程发送回控制中心，以达到监控的目的；同时，现场照度控制模块接收控制中心的命令，进而控制整个照明系统，从而达到遥控的目的。
2、本发明系统及方法合理控制LED的照明，达到节能减排的作用，并且，通过无线通讯技术达到遥控遥测的目的，减少工作人员的工作量，改善其工作环境。
3、通过实际需求相应地增加报警模块，可对发明系统及方法进行进一步完善。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构框图。
图2为现场照度控制框图。
具体实施方式
下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
图1为本发明一实施例的结构框图，它包括控制中心计算机、控制中心GPRS模块、中心节点GPRS模块、中心节点Zigbee模块、现场子节点Zigbee模块和现场照度控制模块；其中控制中心计算机与控制中心GPRS模块通过串口连接，控制中心GPRS模块与中心节点GPRS模块通过GPRS网络连接，中心节点GPRS模块与中心节点Zigbee模块通过串口连接，中心节点Zigbee模块与现场子节点Zigbee模块通过Zigbee网络连接；现场子节点Zigbee模块和现场照度控制模块的个数均与现场LED的个数相同，每个现场子节点Zigbee模块分别与对应的现场照度控制模块通过串口连接。图中                                               
Figure 284207DEST_PATH_IMAGE002
表示无线通讯，
Figure 465263DEST_PATH_IMAGE004
表示遥测信号流向，
Figure 369634DEST_PATH_IMAGE006
表示遥控信号流向，
Figure 2013101914072100002DEST_PATH_IMAGE007
表示串口通讯。
每个现场照度控制模块如图2所示，它包括：LED，用于照明；照度监测模块，用于监测对应LED照度；输出电压检测模块，用于检测LED电源输出电压；MCU，用于接收并根据LED照度和LED电源输出电压计算产生相应的脉宽控制LED驱动电源。
一种利用上述大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统实现的遥测遥控方法，它包括：现场照度控制：MCU实时接收LED照度和LED电源输出电压，根据预设的照度-电压-脉宽表输出合适的脉宽控制LED驱动电源；遥测：MCU将实时接收到的LED照度和LED电源输出电压的信号、以及输出的脉宽信号，先通过Zigbee网络，再通过GPRS网络传输给控制中心计算机；遥控：控制中心计算机根据实际情况对MCU中预设的照度-电压-脉宽表进行修改，修改数据先通过GPRS网络，再通过Zigbee网络传输给MCU存储。
可选的，现场照度控制中，MCU还预设有LED状态参数阈值表，当检测到LED状态异常则发出报警信号，并传输给控制中心计算机。
可选的，遥测或遥控中，控制中心计算机设定控制中心GPRS模块与中心节点GPRS模块通讯中断时间阈值t1、中心节点Zigbee模块与现场子节点Zigbee模块通讯中断时间阈值t2，当实际通讯时间超过阈值时，控制中心计算机发出报警信号。
可选的，现场照度控制模块还包括用于检测MCU的温度信号温度检测模块，与MCU连接；当MCU的温度达到阈值时，MCU发出报警信号，并传输给控制中心计算机。

Claims (6)

1.一种大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统，其特征在于：它包括控制中心计算机、控制中心GPRS模块、中心节点GPRS模块、中心节点Zigbee模块、现场子节点Zigbee模块和现场照度控制模块；其中控制中心计算机与控制中心GPRS模块通过串口连接，控制中心GPRS模块与中心节点GPRS模块通过GPRS网络连接，中心节点GPRS模块与中心节点Zigbee模块通过串口连接，中心节点Zigbee模块与现场子节点Zigbee模块通过Zigbee网络连接；现场子节点Zigbee模块和现场照度控制模块的个数均与现场LED的个数相同，每个现场子节点Zigbee模块分别与对应的现场照度控制模块通过串口连接；
每个现场照度控制模块包括：LED，用于照明；照度监测模块，用于监测对应LED照度；输出电压检测模块，用于检测LED电源输出电压；MCU，用于接收并根据LED照度和LED电源输出电压计算产生相应的脉宽控制LED驱动电源。
2.根据权利要求1所述的大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统，其特征在于：所述的现场照度控制模块还包括用于检测MCU的温度信号的温度检测模块，与MCU连接。
3.一种利用权利要求1所述的大功率LED驱动电源功率遥测遥控系统实现的遥测遥控方法，其特征在于：它包括：
现场照度控制：MCU实时接收LED照度和LED电源输出电压，根据预设的照度-电压-脉宽表输出合适的脉宽控制LED驱动电源；
遥测：MCU将实时接收到的LED照度和LED电源输出电压的信号、以及输出的脉宽信号，先通过Zigbee网络，再通过GPRS网络传输给控制中心计算机；
遥控：控制中心计算机根据实际情况对MCU中预设的照度-电压-脉宽表进行修改，修改数据先通过GPRS网络，再通过Zigbee网络传输给MCU存储。
4.根据权利要求3所述的遥测遥控方法，其特征在于：现场照度控制中，MCU还预设有LED状态参数阈值表，当检测到LED状态异常则发出报警信号，并传输给控制中心计算机。
5.根据权利要求3所述的遥测遥控方法，其特征在于：遥测或遥控中，控制中心计算机设定控制中心GPRS模块与中心节点GPRS模块通讯中断时间阈值t1、中心节点Zigbee模块与现场子节点Zigbee模块通讯中断时间阈值t2，当实际通讯时间超过阈值时，控制中心计算机发出报警信号。
6.根据权利要求3所述的遥测遥控方法，其特征在于：现场照度控制模块还包括温度检测模块，用于检测MCU的温度信号；当MCU的温度达到阈值时，MCU发出报警信号，并传输给控制中心计算机。
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