CN106163036A - Led路灯智能控制系统 - Google Patents

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翁世勋
陈俊吉
洪进哲
阮二卫
陈永新
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Abstract

一种LED路灯智能控制系统包括LED路灯单元及与该LED路灯单元远程连接的集中控制器，该LED路灯单元包括设置在LED路灯内部的智能调光模组、驱动电源模组及光源模组，该智能调光模组通过电力线载波通信连接至该集中控制单元并接收该集中控制单元发出的调光信息，该智能调光模块通过一电压调光接口控制该驱动电源模组控制该光源模组的发光状态。本发明的LED路灯智能控制系统包括远程连接的集中控制器和LED路灯单元，该LED路灯单元利用内部设置的智能调光模组通过电力线载波通信连接至该集中控制器，该集中控制器利用该智能调光模组对光源模组的调光控制，从而实现对LED路灯的智能、精确的远程控制。

Description

LED路灯智能控制系统
技术领域
本发明涉及一路灯系统，特别是涉及一种LED路灯智能控制系统。
背景技术
城市道路、高速公路照明等对于城市的交通、治安、美化都起着非常重要的作用，是一个城市的窗口，也是一个城市基础设施的重要组成部分，如果路灯不能正常工作，不仅影响城市的形象，还会容易引发交通安全事故。随着时代的发展，新能源的LED路灯应运而生。然而，一般的LED路灯系统通常采用回路断电的方式对整体线路进行简单控制，其无法对LED路灯进行远程智能调光，同时也缺乏故障主动报警机制，因此很难满足现代城市发展和信息化建设的需求。故，需进一步改进。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够进行远程智能、精切控制的LED路灯系统。
一种LED路灯智能控制系统，其用于对LED路灯的发光状态进行远程控制，该LED路灯智能控制系统包括LED路灯单元及与该LED路灯单元远程连接的集中控制器，该LED路灯单元包括设置在LED路灯内部的智能调光模组、驱动电源模组及光源模组，该智能调光模组通过电力线载波通信连接至该集中控制单元并接收该集中控制单元发出的调光信息，该智能调光模块通过一电压调光接口控制该驱动电源模组控制该光源模组的发光状态。
与现有技术相比，本发明的LED路灯智能控制系统包括远程连接的集中控制器和LED路灯单元，该LED路灯单元利用内部设置的智能调光模组通过电力线载波通信连接至该集中控制器，该集中控制器利用该智能调光模组对光源模组的调光控制，从而实现对LED路灯的智能、精确的远程控制。
下面参照附图，结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1是本发明一实施方式的LED路灯智能控制系统的模块示意图。
图2是图1所示LED路灯智能控制系统中智能调光模组的模块示意图。
主要元件符号说明
LED路灯智能控制系统 100
集中控制器 10
LED路灯单元 20
ARM模组 11
GPRS通信模组 12
采集模组 13
第一载波通信模组 14
开关量输出模组 15
第一电源模组 16
基站 121
电脑 122
拓展设备 131
载波通信收发电路 141
PLC栈处理电路 142
执行设备 151
智能调光模组 21
驱动电源模组 22
光源模组 23
电源调光接口 24
第二电源模组 211
MCU模组 212
交流输出电路 213
计量模组 214
调光单元 215
第二载波通信模组 216
继电器 2131
保护电路 2132
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1和2，为本发明LED路灯智能控制系统100的一较佳实施例，其用于对LED路灯（图未示）的发光状态进行远程控制。该LED路灯智能控制系统100包括一集中控制器10及与该集中控制器10远程连接的LED路灯单元20。该集中控制器10接收该LED路灯单元20的反馈信号，并针对该反馈信号将LED路灯的参数转换信号传送至该LED路灯单元20实现对该LED路灯单元20进行远程控制。
该集中控制器10包括ARM模组（ARM, Acorn RISC machine）11、GPRS通信模组12（GPRS, General Packet Radio Service）、采集模组13、第一载波通信模组14、开关量输出模组15及第一电源模组16。
具体的，该ARM模组11为所述集中控制器10的嵌入式系统板，其为嵌入式Linux系统的运行提供硬件资源和多个外设接口，并提供Linux系统状态指示灯显示。该ARM模组11与该第一电源模组16电性连接。该ARM模组11处理来自LED路灯单元20反馈信号中包含LED路灯的相关信息。本实施例中，该ARM模组11为ARM9嵌入式系统。
所述GPRS通信模组12与该ARM模组11连接并与该第一电源模组16连接。该GPRS通信模组12将该集中控制器10连接至无线基站121从而将该集中控制器10与互联网连接。也即该GPRS通信模组12通过无线连入互联网，并与电脑122实现通信。该GPRS通信模组12将所述ARM模组11接收的信息传送至电脑122，同时接收来自电脑122的信息并将信息传送至该ARM模组11。
所述采集模组13与该ARM模组11连接。该采集模组13与若干拓展设备131连接并采集所述拓展设备131的信息进而传送至该ARM模组11。本实施例中，该采集模组13为RS-485模组，也即该采集模组13通过RS-485汇流排采集符合RS-485通信规定的拓展设备131的相关信息。本实施例中，该拓展设备131为电能表。可以理解的，该采集模组13和拓展设备131的类型并不局限，可以根据具体需求进行适当选择。
该第一载波通信模组14与该ARM 核心模组11连接并与该第一电源模组16连接。该第一载波通信模组14包括载波通信收发电路141和PLC协处理电路142（PLC, Power line Communication）。该第一载波通信模组14可对载波信号进行调制和解调，从而实现电力线物理层和网络层的通信功能。该第一载波通信模组14接收来自所述ARM模组11的信息并将该信息调制成载波信号传送到电力线上，同时接收来自电力线上的载波信号，并将载波信号解调传送到该ARM模组11。
所述开关量输出模组15与该ARM模组11连接。该开关量输出模组15连接若干执行设备151。该开关量输出模组15接收来自该ARM模组11的开关量执行信息输出至该若干执行设备151，进而对该若干执行设备151的运行数量进行相应的调控，然后将执行结果的相关信息反馈至该ARM模组11。本实施例中，该开关量输出模组15输出6路开关量信号对现场的执行设备进行开关控制。可以理解的，该开关量输出模组输出的开关量信号的数量可以根据实际需要进行适当调整。
所述第一电源模组16为开关电源，其为所述集中控制器10提供电源支持。
所述LED路灯单元20包括设置在LED路灯内部的智能调光模组21、驱动电源模组22及光源模组23。该智能调光模组21通过一电源调光接口24与该驱动电源模组22连接，该驱动电源模组22与该光源模组23连接。
该智能调光模组21包括第二电源模组211、MCU模组212（MCU，Microcontroller Unit）、交流输出电路213、计量模组214、调光单元215及第二载波通信模组216。具体的，该第二电源模组211为开关电源，其为该智能调光模组21提供电源支持。该第二电源模组211对该智能调光模组21进行过压保护，在输出短路以及反馈回路断开时进入保护状态，从而保证该智能调光模组的正常使用。本实施例中，该第二电源模组211提供的电压范围为交流电176~265V/50Hz。
所述MCU模组212为该智能调光模组21的核心，该MCU模组212配合相关的硬件和软件设计，主要通过与该第二载波通信模组216通信，从而实现开灯、关灯、调光、信息查询以及故障报警等功能。本实施例中，该MCU模组212为8位微控制器。可以理解的，其他实施例中，该MUC模组的类型可根据实际需要进行适当选择。
所述交流输出电路213通过一继电器2131与所述光源模组23连接控制该光源模组23的开、关动作。该继电器2131还连接有一保护电路2132，该保护电路2132保护该继电器2131消除触点动作时可能产生的电弧，从而保证该继电器2131工作的稳定性，延长其使用寿命。
所述计量模组214为具有高精度电能计量的集成晶片，该计量模组214查询该光源模组23的实时电压、电流、功率因素等参数，并将参数传送至该MCU模组212。
所述调光单元215与该MCU模组连接。该调光单元215提供一路电压调光信号输出至该光源模组23。该调光单元215的输出电压范围为0至10V。
该第二载波通信模组216与该第一载波通信模组的结构相同。该第二载波通信模组216接收来自所述集中控制器10的控制指令，并将当前LED路灯相关信息通过电力线载波反馈至该集中控制器10。
所述驱动电源模组22是将电源提供的电力转换成特定的电压电流以驱动所述光源模组23发光的电源转换器。该驱动电源模组22对该光源模组23输出恒定电流源。该驱动电源模组22接收该智能调光模组21的调光信号对该光源模组23的输出电流进行变化控制从而实现调光。
该光源模组23将若干颗小功率的光源（图未示）集成到一个电路板上实现照明。本实施例中，该光源为封装成型的LED。可以理解的，其他实施例中，该光源也可为LED晶粒。
工作时，所述第一电源模组16为所述集中控制器10的运行提供电力支持，该第二电源模组211维持该智能调光模组21的正常工作，该驱动电源模组22提供电力输出维持该光源模组23的发光。也即该第二电源模组211和该驱动电源模组22共同为该LED路灯单元20提供电路支持。其中该MCU模组212将该光源模组23的发光信息收集后通过第二载波通信模组216进行调制成载波信号并传导至该集中控制器10的第一载波通信模组14，该第一载波通信模组14将载波信号解调后传导至该ARM模组11。该ARM模组同时接收来自该第一载波通信模组14和该GPRS通信模组12的信息，进而对收集到的信息进行处理，并将对应的指令信息传给相关模块。具体的，所述采集模组13根据收到的指令信息驱动对应拓展设备131的运行。所述开关量输出模组15根据收到的指令信息控制执行设备151的运行数量。该第一载波通信模组14通过载波通信收发电路和PLC栈处理电力对来自该ARM模组11的指令信息进行调制呈载波信号并通过电力线传导至该LED路灯单元20的第二载波通信模组216，该第二载波通信模组216对收到的载波信号进行解调成指令信息并传导至至该MCU模组212。最后该MCU模组212根据该指令信息对应调整相关模块通过该驱动电源模组22实现对光源模组23的调光。
与现有技术相比，本发明的LED路灯智能控制系统100包括远程连接的集中控制器10和LED路灯单元20，该LED路灯单元20利用内部设置的智能调光模组21通过电力载波通信连接至该集中控制器10，该智能调光模组21通过电源调光接口24控制该驱动电源模组22，利用智能调光模组21对光源模组的调光控制，从而利用集中控制器10通过电力载波通信实现对LED路灯的智能、精确的远程控制。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种像应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED路灯智能控制系统，其用于对LED路灯的发光状态进行远程控制，其特征在于：该LED路灯智能控制系统包括LED路灯单元及与该LED路灯单元远程连接的集中控制器，该LED路灯单元包括设置在LED路灯内部的智能调光模组、驱动电源模组及光源模组，该智能调光模组通过电力线载波通信连接至该集中控制单元并接收该集中控制单元发出的调光信息，该智能调光模块通过一电压调光接口控制该驱动电源模组控制该光源模组的发光状态。
2.如权利要求1所述的LED路灯智能控制系统，其特征在于：该集中控制器包括一ARM模组及与该ARM模组连接的第一载波通信模组，该智能调光模组包括一MCU模组及与该MCU模组连接的第二载波通信模组，该第一载波通信模组与该第二载波通信模组通过电路线载波通信连接，该ARM模组发出的调光信息通过该第一载波通信模组和第二载波通信模组传导至该MCU模组。
3.如权利要求2所述的LED路灯智能控制系统，其特征在于：所述ARM模组为所述集中控制器的嵌入式系统板，其为嵌入式Linux系统提供硬件资源和外设接口，并提供Linux系统状态的指示灯显示，该MCU模组为8位微控制器。
4.如权利要求2所述的LED路灯智能控制系统，其特征在于：该第一载波通信模组和该第二载波通信模组分别包括载波通信收发电路和PLC栈处理电路，该载波通信收发电路和该PLC栈处理电路共同配合对调光信息进行调制和解调。
5.如权利要求2所述的LED路灯智能控制系统，其特征在于：该集中控制器还包括与该ARM核心系统连接的GPRS通信模组，该GPRS通信模组将该集中控制器连接至无线基站从而与互联网连接实现通信，该GPRS通信模组将ARM模组接收的信息传送至互联网，同时接收来自互联网的信息传送至该ARM模组。
6.如权利要求2所述的LED路灯智能控制系统，其特征在于：该集中控制器还包括与该ARM模组连接的采集模组和开关量输出模组，该采集模组连接拓展设备并将采集该拓展设备的信息传送至该ARM模组，该开关量输出模组连接执行设备，该开关量输出模组接收该ARM模组的执行信息对执行设备的运行数量进行调控，并将执行结果反馈至该ARM模组。
7.如权利要求6所述的LED路灯智能控制系统，其特征在于：所述采集模组为RS-485模组，该采集模组通过RS-485汇流排采集符合RS-485通信规定的拓展设备的信息。
8.如权利要求2所述的LED路灯智能控制系统，其特征在于：所述智能调光模组包括一交流输出电路，该交流输出电路通过一继电器与所述光源模组连接控制该光源模组的开关动作，该继电器还连接有一保护电路，该保护电路保护该继电器消除触点动作时产生的电弧。
9.如权利要求2所述的LED路灯智能控制系统，其特征在于：所述智能调光模块还包括与该MCU模组连接的计量模组和调光单元，该计量模组为具有高精度电能计量的继承晶片，该计量模组查询该光源模组的实时电压、电流、功率参数并将参数传送至该MCU模组，该调光单元接收MCU模组的调光信息发出电压调光信号至该驱动电源模组进而调节该光源模组的发光状态。
10.如权利要求2所述的LED路灯智能控制系统，其特征在于：该集中控制器还包括一第一电源模组，该第一电源模组为集中控制器的运行提供电力支持，该第二光源模组维持该智能调光模组的正常工作。
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