CN103424718B - 多灯具在线自动综合测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多灯具在线自动综合测试系统及方法，所述系统包括用于安装被测灯具的多工位灯具架；用于对安装在多工位灯具架上的多个灯具分别进行光照度采集的光参数测试平台；用于对安装在多工位灯具架上的多个灯具分别进行电流、电压、功率和功率因数采集的电参数测试装置；以及用于控制电参数测试装置和光参数测试平台进行灯具参数采集，并将采集到的灯具参数进行收集和保存的嵌入式控制装置；所述方法通过光参数测试平台和电参数测试装置对多个灯具依次进行测试。本发明的测试系统通过嵌入式控制装置控制光学传感器的机械运动和灯具电源阵列的快速切换，仅用一套光照度与电参数采集设备即可实现多个灯具的长时间在线自动检测功能。

Description

多灯具在线自动综合测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种在灯具性能测试系统及方法，尤其是一种多灯具在线自动综合测试系统及方法，属于灯具寿命检测领域。

背景技术

目前，灯具厂家对灯具的持续寿命通常采用自然老化或加速老化进行检验，灯具在老化架上进行老化，一定时间后再拆下由专业仪器进行检测，从而了解灯具性能的衰减变化。这种方法需要多次拆装，容易因为每次检测时的装夹误差造成检测误差，而且操作繁琐，对灯具的检测次数少，一般只做老化前和完成老化后的情况对比，忽略了在老化过程中灯具性能的变化情况。

综上所述，需要提供一种灯具测试系统或方法可以减少灯具老化检测的人工工作量，提高对比测试的检测精度，实现多灯具老化过程中的自动连续监测和记录，必须建立一套在线自动检测系统，尤其需要研究一种创新的方式，在降低传感器数量成本的同时，实现对多个灯具进行长期自动监测。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种多灯具在线自动综合测试系统，该系统通过嵌入式控制装置控制光学传感器的机械运动和灯具电源阵列的快速切换，仅用一套光照度与电参数采集设备即可实现多个灯具的长时间在线自动检测功能。

本发明的另一目的在于提供一种多灯具在线自动综合测试方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

多灯具在线自动综合测试系统，其特征在于：包括

用于安装被测灯具的多工位灯具架；

用于对安装在多工位灯具架上的多个灯具分别进行光照度采集的光参数测试平台；

用于对安装在多工位灯具架上的多个灯具分别进行电流、电压、功率和功率因数采集的电参数测试装置；

以及用于控制电参数测试装置和光参数测试平台进行灯具参数采集，并将采集到的灯具参数进行收集和保存的嵌入式控制装置；

所述多工位灯具架安装在与光参数测试平台平行的位置上，所述多工位灯具架通过电源线与电参数测试装置连接，所述嵌入式控制装置分别与光参数测试平台和电参数测试装置通信连接。

作为一种优选方案，所述嵌入式控制装置包括嵌入式计算机、触摸式显示屏、UPS电源以及第一通信模块，所述UPS电源通过串口通信接口与嵌入式计算机连接，所述嵌入式计算机分别与触摸式显示屏和第一通信模块连接。

作为一种优选方案，所述电参数测试装置包括第一控制模块、第一采集模块、电源切换阵列、灯具电源输出接口以及第二通信模块，所述第一采集模块通过串行通信接口与第一控制模块连接，所述电源切换阵列为继电器切换阵列，所述继电器包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的两端分别连接供电电源与灯具电源输出接口，所述第二继电器的两端分别连接第一采集模块与灯具电源输出接口；所述第一控制模块通过第二通信模块与第一通信模块连接。

作为一种优选方案，所述多工位灯具架的每个灯位配备有一个独立电源插座，所述独立电源插座的一端给灯具供电，另一端与电参数测试装置的灯具电源输出接口连接。

作为一种优选方案，所述光参数测试平台包括条形台、线性导轨模组、转动机构、光栏筒、自动快门、光学传感器、第二控制模块、第二采集模块以及第三通信模块，所述条形台与多工位灯具架平行，并分为上、下两层，所述线性导轨模组设置在上层，所述第二控制模块和第二采集模块设置在下层；所述转动机构设置在线性导轨模组上，所述光栏筒设置在转动机构上，所述转动机构上设置有旋转支点和转动电机，所述转动电机与第二控制模块连接并带动光栏筒以旋转支点为中心转动，所述自动快门设置在光栏筒前端并与第二控制模块连接，所述光学传感器设置在光栏筒后端并与第二采集模块连接，所述第二采集模块通过串行通信接口与第二控制模块连接，所述第二控制模块通过第三通信模块与第一通信模块连接。

作为一种优选方案，所述线性导轨模组包括直线导轨、移动小平台和拖动电机，所述移动小平台滑动安装在直线导轨上，所述拖动电机与第二控制模块连接并带动移动小平台在直线导轨上平移，所述转动机构设置在移动小平台上。

作为一种优选方案，所述第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块均采用CAN总线通信模块或zigbee无线通信模块，所述第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块分别通过串行通信接口与嵌入式计算机、第一控制模块和第二控制模块连接。

作为一种优选方案，所述多工位灯具架包括平行安装在墙上的壁挂式多工位灯具架和平行安装在天花板上的悬挂式多工位灯具架。

作为一种优选方案，所述光参数测试平台位于悬挂式多工位灯具架的正下方。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

多灯具在线自动综合测试方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将多个被测灯具安装在多工位灯具架上，对其中一个灯具进行测试；

2)进行电参数测试：灯具老化时，第一继电器正常闭合，第二继电器处于断开状态；在电参数采集时，嵌入式控制装置将切换控制指令传给第一控制模块，第一控制模块根据切换控制指令，使电源切换阵列进行切换，即先闭合第二继电器，再断开第一继电器，通过第一采集模块采集被测灯具的电压、电流、功率和功率因数，采集完成后，先闭合第一继电器，再断开第二继电器，让灯具正常老化，第一控制模块将第一采集模块采集的数据处理后发给嵌入式控制装置进行保存；

3)进行光参数测试：嵌入式控制装置将平移控制指令传给第二控制模块，第二控制模块根据平移控制指令，控制拖动电机带动移动小平台在直线导轨上平移至灯具所在灯位的对应位置；嵌入式控制装置将转动控制指令传给第二控制模块，第二控制模块根据转动控制指令，控制转动电机带动光栏筒转动，使光栏筒前端正对灯具；嵌入式控制装置将开口控制指令传给第二控制模块，第二控制模块根据开口控制指令，控制光栏筒前端的自动快门打开；此时光栏筒后端的光学传感器便将灯具的光照度传给第二采集模块，第二控制模块将第二采集模块采集的数据处理后发给嵌入式控制装置进行保存；然后嵌入式控制装置将关口控制指令传给第二控制模块，第二控制模块根据关口控制指令，控制光栏筒前端的自动快门关闭；

4)重复步骤2)和3)对剩下的灯具进行参数的测试。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明的测试系统实现了过程自动检测，降低人工工作量：通过嵌入式控制装置的控制可以对测试工作进行工位设置和测试时间间隔设置，自动控制整个检测过程，实现测试工作的自动化，大大降低了人工的工作强度。

2、本发明的测试系统实现了在线老化检测，减少装夹造成的累计误差：灯具只需要在灯具架上进行一次安装和定位，在整个老化过程中都无需再次拆装，即可完成多次性能测试，无需从灯具架上拆送到测试仪器上进行二次装夹，既简化了测试过程，也减少了装夹造成的测试误差。

3、本发明的测试系统实现了长期监测，获得老化过程中的数据变化：采用无人值守模式，利用嵌入式计算机和UPS电源，嵌入式计算机有较低的能耗，结合UPS电源，可以自动完成长期的监测任务，把数据保存在计算机数据库以备查询分析，而且能够在出现整体断电故障的情况下，记录下断电的时间点，在供电恢复后记录下恢复时间点并继续正常的监测工作。

4、本发明的测试系统采用分布式控制，减少对老化环境的影响：可以将嵌入式控制装置安装在老化房外，通过无线通信模式或总线通信模式对房内设备进行分布式控制，减少人员操作时对老化环境的影响，也减少了老化房恶劣环境对操作人员的健康影响。

5、本发明的测试系统利用机械运动和阵列切换，实现以单套传感器测试多个灯具：通过光参数测试平台的机械运动和电参数测试装置的电源阵列切换的方法，解决了上述难题，实现一套光照度与电参数采集设备测试多个灯具的功能，解决了现有技术老化测试时需为每个灯具配备一套检测的传感器，既增加设备成本，又影响不同灯具间参数的横向比较精度的问题。

附图说明

图1为本发明多灯具在线自动综合测试系统的整体结构示意图。

图2为本发明多灯具在线自动综合测试系统的嵌入式控制装置结构原理图。

图3为本发明多灯具在线自动综合测试系统的电参数测试装置结构原理图。

图4为本发明多灯具在线自动综合测试系统的光参数测试平台结构示意图。

图5为本发明多灯具在线自动综合测试系统的光参数测试平台中转动机构与光栏筒的放大结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，本实施例的多灯具在线自动综合测试系统，包括多工位灯具架1、嵌入式控制装置2、电参数测试装置3和光参数测试平台4，所述多工位灯具架1、电参数测试装置3和光参数测试平台4安放于老化房内，所述嵌入式控制装置2安放于老化房外；在测试时，将灯具5安装在多工位灯具架1上，所述多工位灯具架1的每个灯位配备有一个独立电源插座13，所述独立电源插座13的一端给灯具供电，另一端与电参数测试装置3的灯具电源输出接口连接，所述多工位灯具架1包括壁挂式多工位灯具架11和悬挂式多工位灯具架12，所述壁挂式多工位灯具架11平行安装在老化房的墙上，所述悬挂式多工位灯具架12平行安装在老化房的天花板上，所述光参数测试平台4位于悬挂式多工位灯具架12的正下方。

如图2所示，所述嵌入式控制装置2包括嵌入式计算机21、触摸式显示屏22、UPS电源23以及第一通信模块24，所述UPS电源23通过串口通信接口与嵌入式计算机21连接；所述嵌入式计算机21采用Intel凌动Z530平台，为整个系统核心，实现具体的控制流程和数据保存；所述触摸式显示屏22为嵌入式计算机21的人机交互设备；所述第一通信模块24采用CAN总线通信模块或zigbee无线通信模块，其通过串行通信接口与嵌入式计算机21连接，完成指令的发送和数据的接收；所述UPS电源23采用MT1000L-pro，其输入220V市电，为嵌入式计算机21、触摸式显示屏22、第一通信模块24提供工作电源，并在外部输入的市电断开时，自动切换到备用电池供电，同时将断电信号通过串行通信接口发送给嵌入式计算机21，嵌入式计算机21记录下断电时间点，然后暂停整个老化检测的进程；当外部市电恢复时，UPS电源23通过串行通信接口把复电信号传给嵌入式计算机21，由嵌入式计算机21记录下复电时间点并继续正常的老化检测进程。

如图3所示，所述电参数测试装置3包括第一控制模块31、第一采集模块32、电源切换阵列33、灯具电源输出接口34以及第二通信模块35，所述第一控制模块31采用89S51单片机系统；所述第一采集模块32采用UI2015电参数仪，接入普通电源后，可输出一路带有测试功能的电源，并通过串行通信接口与第一控制模块31连接，将采集的数据传给第一控制模块31；所述电源切换阵列33为继电器切换阵列，所述继电器包括第一继电器331和第二继电器332，所述第一继电器331的两端分别连接供电电源与灯具电源输出接口34，所述第二继电器332的两端分别连接第一采集模块32与灯具电源输出接口34；所述第二通信模块35采用CAN总线通信模块或zigbee无线通信模块，其通过串行通信接口与第一控制模块31连接，完成指令的接收和数据的发送。

如图1、图4和图5所示，所述光参数测试平台4包括条形台41、线性导轨模组42、转动机构43、光栏筒44、自动快门45、光学传感器46、第二控制模块47、第二采集模块48以及第三通信模块(图中未示)，所述条形台41与多工位灯具架1平行，并分为上、下两层，所述线性导轨模组42设置在上层，所述第二控制模块47和第二采集模块48设置在下层；所述线性导轨模组42包括直线导轨421、移动小平台422和拖动电机423，所述移动小平台422滑动安装在直线导轨421上，所述拖动电机423与第二控制模块47连接并带动移动小平台422在直线导轨421上平移，所述转动机构43设置在移动小平台422上，所述光栏筒44设置在转动机构43上；所述转动机构43上设置有旋转支点431和转动电机432，所述转动电机432与第二控制模块47连接并带动光栏筒44以旋转支点431为中心转动，所述旋转支点431和壁挂式多工位灯具架11水平中心线之间的距离与旋转支点431和悬挂式多工位灯具架12水平中心线之间的距离相等，所述自动快门45设置在光栏筒44前端并与第二控制模块47连接，所述光学传感器46设置在光栏筒44后端并与第二采集模块48连接；所述第二控制模块47采用89S51单片机系统；所述第二采集模块48采用PHOTO-2000Z光度计，其通过串行通信接口与第二控制模块47连接，将采集的数据传给第二控制模块47；所述第三通信模块采用CAN总线通信模块或zigbee无线通信模块，其通过串行通信接口与第二控制模块47连接，完成指令的接收和数据的发送。

本实施例中，所述第一通信模块24分别与第二通信模块35和第三通信模块连接，使嵌入式控制装置2可以与电参数测试装置3和光参数测试平台4进行信息交互。

如图1～图4所示，本实施例的多灯具在线自动综合测试过程如下：

1)将多个被测灯具5依次安装在壁挂式多工位灯具架11，对第一个灯具进行测试；

2)进行电参数测试：灯具老化时，第一继电器331正常闭合，第二继电器332处于断开状态；在电参数采集时，嵌入式控制装置2将切换控制指令传给第一控制模块31，第一控制模块31根据切换控制指令，使电源切换阵列33进行切换，即先闭合第二继电器332，再断开第一继电器331，通过第一采集模块32采集被测灯具的电压、电流、功率和功率因数，采集完成后，先闭合第一继电器331，再断开第二继电器332，让灯具正常老化，第一控制模块31将第一采集模块32采集的数据处理后发给嵌入式控制装置2进行保存；

3)进行光参数测试：嵌入式控制装置2将平移控制指令传给第二控制模块47，第二控制模块47根据平移控制指令，控制拖动电机423带动移动小平台422在直线导轨421上平移至灯具所在灯位的对应位置；嵌入式控制装置2将转动控制指令传给第二控制模块47，第二控制模块47根据转动控制指令，控制转动电机432带动光栏筒44转动，使光栏筒44前端正对灯具；嵌入式控制装置2将开口控制指令传给第二控制模块47，第二控制模块47根据开口控制指令，控制光栏筒44前端的自动快门45打开；此时光栏筒44后端的光学传感器46便将灯具的光照度传给第二采集模块48，第二控制模块47将第二采集模块48采集的数据处理后发给嵌入式控制装置2进行保存；然后嵌入式控制装置2将关口控制指令传给第二控制模块47，第二控制模块47根据关口控制指令，控制光栏筒44前端的自动快门45关闭；

4)重复步骤2)和3)对第二个灯具、第三个灯具……第N个灯具进行参数的测试。

以上所述，仅为本发明专利优选的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明专利构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (9)

1.多灯具在线自动综合测试系统，其特征在于：包括

用于安装被测灯具的多工位灯具架；

用于对安装在多工位灯具架上的多个灯具分别进行光照度采集的光参数测试平台；

用于对安装在多工位灯具架上的多个灯具分别进行电流、电压、功率和功率因数采集的电参数测试装置；

以及用于控制电参数测试装置和光参数测试平台进行灯具参数采集，并将采集到的灯具参数进行收集和保存的嵌入式控制装置；

所述多工位灯具架安装在与光参数测试平台平行的位置上，所述多工位灯具架通过电源线与电参数测试装置连接，所述嵌入式控制装置分别与光参数测试平台和电参数测试装置通信连接；所述嵌入式控制装置包括嵌入式计算机、触摸式显示屏、UPS电源以及第一通信模块，所述UPS电源通过串口通信接口与嵌入式计算机连接，所述嵌入式计算机分别与触摸式显示屏和第一通信模块连接。

2.根据权利要求1所述的多灯具在线自动综合测试系统，其特征在于：所述电参数测试装置包括第一控制模块、第一采集模块、电源切换阵列、灯具电源输出接口以及第二通信模块，所述第一采集模块通过串行通信接口与第一控制模块连接，所述电源切换阵列为继电器切换阵列，所述继电器包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的两端分别连接供电电源与灯具电源输出接口，所述第二继电器的两端分别连接第一采集模块与灯具电源输出接口；所述第一控制模块通过第二通信模块与第一通信模块连接。

3.根据权利要求2所述的多灯具在线自动综合测试系统，其特征在于：所述多工位灯具架的每个灯位配备有一个独立电源插座，所述独立电源插座的一端给灯具供电，另一端与电参数测试装置的灯具电源输出接口连接。

4.根据权利要求2所述的多灯具在线自动综合测试系统，其特征在于：所述光参数测试平台包括条形台、线性导轨模组、转动机构、光栏筒、自动快门、光学传感器、第二控制模块、第二采集模块以及第三通信模块，所述条形台与多工位灯具架平行，并分为上、下两层，所述线性导轨模组设置在上层，所述第二控制模块和第二采集模块设置在下层；所述转动机构设置在线性导轨模组上，所述光栏筒设置在转动机构上，所述转动机构上设置有旋转支点和转动电机，所述转动电机与第二控制模块连接并带动光栏筒以旋转支点为中心转动，所述自动快门设置在光栏筒前端并与第二控制模块连接，所述光学传感器设置在光栏筒后端并与第二采集模块连接，所述第二采集模块通过串行通信接口与第二控制模块连接，所述第二控制模块通过第三通信模块与第一通信模块连接。

5.根据权利要求4所述的多灯具在线自动综合测试系统，其特征在于：所述线性导轨模组包括直线导轨、移动小平台和拖动电机，所述移动小平台滑动安装在直线导轨上，所述拖动电机与第二控制模块连接并带动移动小平台在直线导轨上平移，所述转动机构设置在移动小平台上。

6.根据权利要求4或5所述的多灯具在线自动综合测试系统，其特征在于：所述第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块均采用CAN总线通信模块或zigbee无线通信模块，所述第一通信模块、第二通信模块和第三通信模块分别通过串行通信接口与嵌入式计算机、第一控制模块和第二控制模块连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的多灯具在线自动综合测试系统，其特征在于：所述多工位灯具架包括平行安装在墙上的壁挂式多工位灯具架和平行安装在天花板上的悬挂式多工位灯具架。

8.根据权利要求7所述的多灯具在线自动综合测试系统，其特征在于：所述光参数测试平台位于悬挂式多工位灯具架的正下方。

9.基于权利要求5所述系统的多灯具在线自动综合测试方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将多个被测灯具安装在多工位灯具架上，对其中一个灯具进行测试；

2)进行电参数测试：灯具老化时，第一继电器正常闭合，第二继电器处于断开状态；在电参数采集时，嵌入式控制装置将切换控制指令传给第一控制模块，第一控制模块根据切换控制指令，使电源切换阵列进行切换，即先闭合第二继电器，再断开第一继电器，通过第一采集模块采集被测灯具的电压、电流、功率和功率因数，采集完成后，先闭合第一继电器，再断开第二继电器，让灯具正常老化，第一控制模块将第一采集模块采集的数据处理后发给嵌入式控制装置进行保存；

3)进行光参数测试：嵌入式控制装置将平移控制指令传给第二控制模块，第二控制模块根据平移控制指令，控制拖动电机带动移动小平台在直线导轨上平移至灯具所在灯位的对应位置；嵌入式控制装置将转动控制指令传给第二控制模块，第二控制模块根据转动控制指令，控制转动电机带动光栏筒转动，使光栏筒前端正对灯具，嵌入式控制装置将开口控制指令传给第二控制模块，第二控制模块根据开口控制指令，控制光栏筒前端的自动快门打开；此时光栏筒后端的光学传感器便将灯具的光照度传给第二采集模块，第二控制模块将第二采集模块采集的数据处理后发给嵌入式控制装置进行保存；然后嵌入式控制装置将关口控制指令传给第二控制模块，第二控制模块根据关口控制指令，控制光栏筒前端的自动快门关闭；

4)重复步骤2)和3)对剩下的灯具进行参数的测试。