CN103369771A - 一种城市照明自控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明控制系统，尤其是一种城市照明自控系统，包括集中控制器及多个与电力载波集中控制器通过电力线通讯的节点控制器，所述的集中控制器包括：微控制器、电力载波通讯单元和电力线耦合接口；所述的节点控制器包括：电力载波通信单元、输出控制单元和控制单元。本发明中的城市照明自控系统不需要铺设专门的网络，就可以实现对电网内的任意路灯进行控制，也可以随时了解各路灯是否发生了故障，大大降低了成本，还可以随时控制电力网络内的任意电灯，具有结构简单、性能可靠的特点。

Description

一种城市照明自控系统
技术领域
本发明涉及一种照明控制系统，尤其是一种城市照明自控系统。
技术背景
城市公共照明包括路灯、景点灯、建筑物泛光灯等，具有照明点多，分布广的特点，其控制和监察系统一直都是人们研究的对象。目前多采用计算机控制，传输指令的方式主要有：
(1)全程有线组网控制。这种方式可保证稳定有效的工作，但需要铺设专门的控制网络，具有成本高、应用范围有限的缺点。
(2)定时控制。这种方式可一定时间自动开关灯光，但不能选定区域，也不能随时开关。
此外，这两种方式难以实现实时监测，大多是靠人员巡视检查，灯光故障不能及时发现和处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种不需要铺设专门的网络、结构简单、性能可靠的城市照明自控系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
它包括集中控制器及多个与电力载波集中控制器通过电力线通讯的节点控制器，其中，
所述的集中控制器包括：微控制器、电力载波通讯单元和电力线耦合接口；
所述电力载波通讯单元通过所述电力线耦合接口与电力线连接；
所述微控制器包括：
控制单元，与所述电力载波通讯单元电连接，控制所述电力载波通讯单元接收和发送数据；
非易失性存储单元，与所述控制单元电连接，用于存储系统配置信息；
所述的节点控制器包括：
电力载波通信单元；
输出控制单元，包括开关控制电路和亮度控制电路；
控制单元，与所述电力载波通信单元和所述输出控制单元电连接，用于根据来自所述照度检测单元的检测结果控制所述输出控制单元的所述开关控制电路和所述亮度控制电路动作，所述控制单元通过所述电力载波通信单元与集中控制器的电力载波控制单元通信。
优选地，所述城市集中控制器还包括电源模块，所述电源模块与所述微控制器电连接。
优选地，所述城市集中控制器还包括时钟模块，所述时钟模块与所述控制单元电连接。
优选地，所述城市集中控制器还包括复位电路，所述复位电路包括手动复位电路和看门狗复位电路，所述手动复位电路和所述看门狗复位电路的输出端通过与门与所述微控制器连接。
优选地，所述城市集中控制器还包括显示器，所述显示器与所述控制单元电连接。
优选地，开关控制电路包括多个控制接口，每个控制接口与多灯头路灯的一个灯头电连接。
优选地，节点控制器还包括：时间控制单元，与控制单元电连接，用于产生与当前时间相对应的亮度调节信号，控制单元根据亮度调节信号控制亮度控制电路的输出。
优选地，亮度控制电路是PWM电路。
优选地，节点控制器还包括与控制单元连接的一个或多个数据采集接口。
由于采用了上述方案，本发明中的城市照明自控系统不需要铺设专门的网络，就可以实现对电网内的任意路灯进行控制，也可以随时了解各路灯是否发生了故障，大大降低了成本，还可以随时控制电力网络内的任意电灯，具有结构简单、性能可靠的特点。
附图说明
图1是本发明实施例的总体模块结构示意图；
图2是本发明实施例的集中控制器模块结构示意图；
图3是本发明实施例的节点控制器模块结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的包括集中控制器及多个与电力载波集中控制器通过电力线通讯的节点控制器，其中，
所述的集中控制器包括：微控制器、电力载波通讯单元和电力线耦合接口；
所述电力载波通讯单元通过所述电力线耦合接口与电力线连接；
所述微控制器包括：
控制单元，与所述电力载波通讯单元电连接，控制所述电力载波通讯单元接收和发送数据；
非易失性存储单元，与所述控制单元电连接，用于存储系统配置信息；
所述的节点控制器包括：
电力载波通信单元；
输出控制单元，包括开关控制电路和亮度控制电路；
控制单元，与所述电力载波通信单元和所述输出控制单元电连接，用于根据来自所述照度检测单元的检测结果控制所述输出控制单元的所述开关控制电路和所述亮度控制电路动作，所述控制单元通过所述电力载波通信单元与集中控制器的电力载波控制单元通信。
优选地，集中控制器还包括电源模块，所述电源模块与所述微控制器电连接。
优选地，集中控制器还包括时钟模块，所述时钟模块与所述控制单元电连接。
优选地，集中控制器还包括复位电路，所述复位电路包括手动复位电路和看门狗复位电路，所述手动复位电路和所述看门狗复位电路的输出端通过与门与所述微控制器连接。
优选地，集中控制器还包括显示器，所述显示器与所述控制单元电连接。
优选地，节点控制器中的开关控制电路包括多个控制接口，每个控制接口与多灯头路灯的一个灯头电连接。
优选地，节点控制器还包括时间控制单元，所述的时间控制单元与控制单元电连接用于产生与当前时间相对应的亮度调节信号，控制单元根据亮度调节信号控制亮度控制电路的输出，本实施例中，亮度控制电路是PWM电路。
优选地，节点控制器还包括与控制单元连接的一个或多个数据采集接口。
工作时，各路灯的节点控制器通过电力线与本发明中的集中控制器进行通讯。非易失性存储单元内存储在各节点控制器的地址信息，当需要对某个节点控制器所对应的路灯进行控制时，集中控制器的控制单元通过电力载波通讯单元向电力线发出相应的控制命令，特别地，这些控制命令包括开灯、关灯等。控制命令中包括了待控制的节点控制器的地址信息。当节点控制器从电力线上接收到来自城市集中控制器的控制命令时，首先对该控制命令进行解析，并根据解析出的地址信息判断是否是属于该节点控制器的控制命令。如果是，那么节点控制器就执行控制命令中的相应操作；否则，不执行操作。同时，集中控制器还可以向节点控制器发出各种状态采集的命令，从而能够判断各路灯的状态，比如是否发生故障等。
因此，通过本发明中的城市照明自控系统通过集中控制器和节点控制器的配合工作，不需要铺设专门的网络，就可以实现对电网内的任意路灯进行控制，也可以随时了解各路灯是否发生了故障，太大降低了成本，还可以随时控制电力网络内的任意电灯，具有结构简单、性能可靠的特点。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种城市照明自控系统，其特征在于：包括集中控制器及多个与电力载波集中控制器通过电力线通讯的节点控制器，其中，
所述的集中控制器包括：微控制器、电力载波通讯单元和电力线耦合接口；
所述电力载波通讯单元通过所述电力线耦合接口与电力线连接；
所述微控制器包括：
控制单元，与所述电力载波通讯单元电连接，控制所述电力载波通讯单元接收和发送数据；
非易失性存储单元，与所述控制单元电连接，用于存储系统配置信息；
所述的节点控制器包括：
电力载波通信单元；
输出控制单元，包括开关控制电路和亮度控制电路；
控制单元，与所述电力载波通信单元和所述输出控制单元电连接，用于根据来自所述照度检测单元的检测结果控制所述输出控制单元的所述开关控制电路和所述亮度控制电路动作，所述控制单元通过所述电力载波通信单元与集中控制器的电力载波控制单元通信。
2.如权利要求1所述的城市照明自控系统，其特征在于：所述城市集中控制器还包括电源模块，所述电源模块与所述微控制器电连接。
3.如权利要求2所述的城市照明自控系统，其特征在于：所述城市集中控制器还包括时钟模块，所述时钟模块与所述控制单元电连接。
4.如权利要求3所述的城市照明自控系统，其特征在于：所述城市集中控制器还包括复位电路，所述复位电路包括手动复位电路和看门狗复位电路，所述手动复位电路和所述看门狗复位电路的输出端通过与门与所述微控制器连接。
5.如权利要求4所述的城市照明自控系统，其特征在于：所述城市集中控制器还包括显示器，所述显示器与所述控制单元电连接。
6.如权利要求5所述的城市照明自控系统，其特征在于：开关控制电路包括多个控制接口，每个控制接口与多灯头路灯的一个灯头电连接。
7.如权利要求6所述的城市照明自控系统，其特征在于：节点控制器还包括时间控制单元，所述的时间控制单元与控制单元电连接，用于产生与当前时间相对应的亮度调节信号，控制单元根据亮度调节信号控制亮度控制电路的输出。
8.如权利要求7所述的城市照明自控系统，其特征在于：亮度控制电路是PWM电路。
9.如权利要求8所述的城市照明自控系统，其特征在于：节点控制器还包括与控制单元连接的一个或多个数据采集接口。
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