CN108738205A - 一种路灯照明监控系统 - Google Patents

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CN108738205A
CN108738205A CN201710276196.0A CN201710276196A CN108738205A CN 108738205 A CN108738205 A CN 108738205A CN 201710276196 A CN201710276196 A CN 201710276196A CN 108738205 A CN108738205 A CN 108738205A
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王喜海
杨晓光
林志海
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    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
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Abstract

本发明提供一种路灯照明监控系统，包括监控中心、n个设在控制箱内的监控终端、8n个设在控制箱内的接触器，24n个设于灯杆内部的路灯节电器和24n个设在灯杆上的路灯，所述n为正整数；所述监控中心与监控终端之间通过无线通讯网络进行双向通讯，所述监控终端与路灯节电器之间通过电力线载波通讯进行双向通讯。本发明的有益效果是检修人员或监控中心能够通过无线通讯网络控制单灯的开关和亮度，能够根据监控中心的控制指令自动调节路灯节电器输出端的电压幅度，监控中心能够根据采集到的信息判断故障位置和故障内容。

Description

一种路灯照明监控系统
技术领域
本发明涉及路灯控制领域，具体涉及一种路灯照明监控系统。
背景技术
近年来，我国城市照明发展迅速，随着城市的发展，公共照明点日益增加，品种繁多，城市照明是重要的城市基础设施，对保障城市交通安全和社会治安、完善城市功能、改善人居环境具有重要作用多，分布范围越来越广，对这些路灯、城市景观灯和泛光照明灯等的控制和维护的工作量也越来越大，大多需要工作人员巡视检查，而且对灯光故障不能及时发现处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够自动调节路灯的亮度，且能够及时判断电路故障位置及故障内容的城市照明监控系统。
本发明的技术方案是：
本发明包括监控中心、n个设在控制箱内的监控终端、8n个设在控制箱内的接触器，24n个设于灯杆内部的路灯节电器和24n个设在灯杆上的路灯，所述监控终端包括监控终端电压输入端和8路开关量输出模块，所述监控终端的电压输入端为三相四线制电压输入端，所述路灯节电器包括交流斩波调压模块，所述交流斩波调压模块包括交流斩波调压模块电压输入端和交流斩波调压模块电压输出端，所述每路开关量输出端与对应接触器线圈相连，所述接触器的主触点的进线侧与监控终端的电压输入端对应相连，所述接触器的出线侧的三相中任意一相和零线组合分别有3个路灯节电器交流斩波调压模块电压输入端相连，所述交流斩波调压模块电压输出端与路灯相连，所述n为正整数；
所述监控中心与n个监控终端之间通过无线通讯网络进行双向通讯，所述每个监控终端与24 n个路灯节电器之间通过电力线载波通讯进行双向通讯，所述交流斩波调压模块根据控制指令连续调整交流斩波调压模块电压输出端输出的电压幅值。
所述监控终端还包括电力线载波通讯模块，所述路灯节电器还包括节电通讯模块，所述电力线载波通信模块与节电通讯模块之间通过电力线载波进行通讯。
所述监控终端还包括电源模块，所述电力线载波通讯模块包括电力线通讯电源输入端和电力线通讯第一信号端，所述电源模块包括电源模块电源输入端和电源模块第一电源输出端，所述节电通讯模块包括节电通讯模块第一信号端，所述监控终端的电压输入端分别与电源模块电源输入端、电力线通讯第一信号端和节电通讯模块第一信号端相连，所述电力线通讯电源输入端与电源模块第一电源输出端相连，所述监控终端与路灯节电器的电力线载波通讯通过电力线通讯第一信号端和节电通讯模块之间的连接电缆进行通讯。
所述路灯节电器还包括节电处理器模块，所述节电处理器模块包括节电处理器模块第一信号端和节电处理器模块第二信号端，所述节电通讯模块包括节电通讯模块第一信号端和节电通讯模块第二信号端，所述交流斩波调压模块还包括交流斩波调压模块信号端；
所述节电通讯模块第一信号端与交流斩波调压模块电压输入端对应相连，所述节电通讯模块第二信号端与处理器模块第二信号端对应相连，所述节电处理器模块第一信号端与交流斩波调压模块信号端对应相连；
所述节电通讯模块用于接收或发送节电通讯模块第一信号端的载波信号，所述节电处理器模块用于载波信号与控制信号之间的转换，所述交流斩波调压模块根据交流斩波调压模块信号端的模拟信号连续调整交流斩波调压模块输入端输入的交流电的电压幅值，并将调整后的电压幅值通过交流斩波调压模块输出端输出。
所述交流斩波调压模块还包括第一二极管D1～第四二极管D4、第一电容C1～第五电容C5和第一场效应管J1～第四场效应管J4；
所述交流斩波调压模块电压输入端包括交流斩波调压模块火线输入端S1和交流斩波调压模块零线输入端N1，所述交流斩波调压模块电压输出端包括交流斩波调压模块火线输出端S2和交流斩波调压模块零线输出端N2，所述交流斩波调压模块信号端包括斩波第一信号端X1～斩波第四信号端X4；
所述第一二极管D1的正极和第一场效应管J1的漏极相连后的连接端为交流斩波调压模块火线输入端S1，所述第一二极管D1的负极和第一电容C1的第一端相连，所述第一电容C1的第二端、第一场效应管J1的源极、第二电容C2的第一端和第二场效应管J2的源极分别相连，所述第二电容C2的第二端和第二二极管D2的负极相连，所述第二二极管D2的正极、第二场效应管J2的漏极、第三二极管D3的正极、第三场效应管J3的漏极和第一电感L1的第一端分别相连，所述第一电感L1的第二端与第五电容C5的第一端相连且连接处为交流斩波调压模块火线输出端S2，所述第三二极管D3的负极与第三电容C3的第一端相连，所述第三电容C3的第二端、第三场效应管J3的源极、第四电容C4的第一端和第四场效应管J4的源极分别相连，所述第四电容C4的第二端与第四二极管D4的负极相连，所述第四二极管D4的正极、第四场效应管J4的漏极和第五电容C5的第二端分别相连且相连处的第一端为流斩波调压模块零线输入端N1，所述第四二极管D4的正极、第四场效应管J4的漏极和第五电容C5的第二端分别相连且相连处的第二端为流斩波调压模块零线输出端N2，所述第一场效应管J1～第四场效应管J4的栅极依次为斩波第一信号端X1～斩波第四信号端X4。
所述路灯照明监控系统还包括采集模块，所述采集模块与监控终端处理器模块相连，所述采集模块用于将接触器连接电路的电压、电流信息传送给监控终端处理器模块，所述监控终端处理器模块根据电压、电流信息判断路灯是否有故障情况。
所述监控终端处理器模块采用msp430单片机。
所述采集模块包括8路电流采集单元，所述每路电流采集单元通过3个电流互感器检测接触器回路的三相的电流信息，所述电流互感器通过套装在接触器回路母线上测得电流信息，所述电流互感器的二次侧接线端子与监控终端处理器模块相连。
所述采集模块还包括3路电压采集单元，所述3路电压采集单元通过3电压互感器检测三相之间的电压信息，所述电压互感器的一次侧分别与对应相线和零线并联连接，所述电压互感器的二次侧与监控终端处理器模块相连。
所述交流斩波调压模块电压输出端之间为无级可调的AC150～260V电压。
本发明具有的优点和积极效果是：检修人员或监控中心能够通过无线通讯网络控制单灯的开关和亮度，能够通过监控终端手动控制单灯的开关，能够根据监控中心的控制指令自动调节路灯节电器输出端的电压幅度，监控中心能够根据采集到的信息判断故障位置和故障内容。
附图说明
图1是本发明的回路框图
图2是本发明的监控终端逻辑结构示意图
图3是本发明的监控终端部分回路框图
图4是本发明监控终端的电力线载波通讯模块电路
图5是本发明的路灯节电器回路框图
图6是本发明路灯节电器的交流斩波调压模块电路图
图7是本发明路灯节电器的通讯模块电路图
图8是本发明路灯节电器的阻抗匹配模块电路图。
具体实施方式
如图1-8所示，本发明包括包括监控中心、n个设在控制箱内的监控终端、8n个设在控制箱内的接触器，24n个设于灯杆内部的路灯节电器和24n个设在灯杆上的路灯，所述监控终端包括监控终端电压输入端和8路开关量输出模块，所述监控终端的电压输入端为三相四线制电压输入端，所述交流斩波调压模块包括交流斩波调压模块电压输入端和交流斩波调压模块电压输出端，所述每路开关量输出端与对应接触器线圈相连，所述接触器的主触点的进线侧与监控终端的电压输入端对应相连，所述接触器的出线侧的三相中任意一相和零线组合分别有3个路灯节电器器交流斩波调压模块电压输入端相连，所述交流斩波调压模块电压输出端与路灯相连，所述n为正整数；
所述监控中心与n个监控终端之间通过无线通讯网络进行双向通讯，所述每个监控终端与24 n个路灯节电器之间通过电力线载波通讯进行双向通讯，所述交流斩波调压模块根据控制指令连续调整交流斩波调压模块电压输出端输出的电压幅值。
所述路灯优选为高压钠灯。
所述监控终端还包括电力线载波通讯模块，所述路灯节电器还包括节电通讯模块，所述电力线载波通信模块与节电通讯模块之间通过电力线载波进行通讯。
所述监控终端包括监控终端电源模块、电力线载波通讯模块、监控终端处理器模块、GPRS通讯模块、开关量输出模块、采集模块和键盘显示模块，所述监控终端电源模块包括监控终端电源模块电源输入端、监控终端电源模块第一电源输出端和监控终端电源模块第二电源输出端，所述电力线载波通讯模块包括电力线通讯电源输入端、电力线通讯第一信号端和电力线通讯第二信号端，所述市电分别与监控终端电源模块电源输入端和电力线通讯第一信号端相连，所述监控终端电源模块第一电源输出端与电力线通讯电源输入端、GPRS通讯模块、开关量输出模块和采集模块相连，所述监控终端电源模块第二电源输出端分别与监控终端处理器模块电源输入端和键盘显示模块电源输入端相连，所述监控终端电源模块第一电源输出端输出DC24V的直流电源，所述电源模块第二电源输出端输出DC5V的直流电源。
所述监控终端与路灯节电器的电力线载波通讯通过电力线通讯第一信号端和节电通讯模块之间的连接电缆进行通讯。
所述电力线通讯第二信号端与监控终端处理器模块相连，所述电力线载波通讯模块用于接收或发送电力线通讯第一信号端的载波信号，所述监控终端电源模块通过监控终端电源模块第一电源输出端为监控终端内的电力线载波通讯模块、GPRS通讯模块、开关量输出模块和采集模块提供DC24V的直流电源，所述监控终端电源模块第二电源输出端为监控终端处理器模块和键盘显示模块提供DC5V的直流电源，所述监控终端处理器模块用于控制路灯的的工作状态和信息反馈，所述监控终端处理器模块采用msp430单片机。
所述监控终端还GPRS通信模块，所述GPRS通信模块包括GPRS通信电源输入端和GPRS通信信号端，所述GPRS通信电源输入端与监控终端电源模块第一电源输出端相连，所述GPRS通信信号端与监控终端处理器模块相连，所述GPRS通讯模块用于监控终端与监控中心之间进行远程数据的传输，所述GPRS通信模块采用SIM900 GPRS无线模块。
所述电监控终端源模块电源输入端为监控终端电源模块引脚UA、UB、UC和N，所述监控终端电源模块第一电源输出端包括监控终端电源模块第一电源输出正极和监控终端电源模块第一电源输出负极，所述监控终端电源模块第一电源输出正极为监控终端电源模块引脚1，所述监控终端电源模块第一电源输出负极为监控终端电源模块引脚2，所述监控终端电源模块第二电源输出端包括监控终端电源模块第二电源输出正极和监控终端电源模块第二电源输出负极，所述监控终端电源模块第二电源输出正极为监控终端电源模块引脚3，所述监控终端电源模块第二电源输出负极为监控终端电源模块引脚4。
所述电力线通讯电源输入端包括电力线通讯电源输入正极和电力线通讯电源输入负极，所述电力线通讯电源输入正极为电力线通讯模块引脚2，所述电力线通讯电源输入负极为电力线通讯模块引脚3，所述电力线通讯第一信号端包括四个接线端子，这四个接线端子分别为电力线通讯模块引脚4～引脚7，所述电力线通讯第二信号端为电力线通讯模块引脚1。
所述电力线通讯电源输入端为三相四线制输入端，所述市电的A相分别与监控终端电源模块引脚UA、电力线载波通讯模块的引脚4相连，所述市电的B相分别与监控终端电源模块引脚UB、电力线载波通讯模块的引脚5相连，所述市电的C相分别与监控终端电源模块引脚UC、电力线载波通讯模块的引脚6相连，所述市电的N0相分别与监控终端电源模块引脚N、电力线载波通讯模块的引脚7相连，所述监控终端电源模块引脚3与电力线载波通讯模块引脚2相连，所述监控终端电源模块引脚4与电力线载波通讯模块引脚3相连。
所述电力线载波通讯模块包括第三十一电阻R31～第三十六电阻R36、第三十一三极管Q31～第三十三三极管Q33、第三十五二极管D35～第三十八二极管D38、第三十六电容C36～第四十一电容C41、第三十二电感L32、第三十三电感L33和第二变压器T2，所述第三十一电阻R31的第一端与第三十一三极管Q31的集电极相连且相连处为电力线通讯电源输入端正极，所述第三十一电阻R31的第二端、第三十一三极管Q31的基极和第三十五二极管D35的正极分别相连，所述第三十五二级管D35的负极与第三十六二级管D36的正极相连，所述第三十六二级管D36的负极、第三十二三极管Q32的基极和第三十三三极管Q33的集电极分别相连，所述第三十三三极管Q33的基极、第三十四电阻R34的第一端和第三十五电阻R35的第一端分别相连，所述第三十三三极管Q33的发射极与第三十六电阻R36的第一端相连，所述第三十四电阻R34的第二端为电力线通讯第二信号端，所述第三十二三极管Q32的集电极与第三十三电阻R33的第一端相连，所述第三十三电阻R33的的第二端、第三十二电阻R32的第一端和第三十六电容C36的第一端分别相连，所述第三十二电阻R32的第二端与第三十一三极管Q31的发射极相连，所述第三十六电容C36的第二端与第三十二电感L32的第一端相连，所述第三十二电感L32的第二端、第三十七二极管D37的正极、第三十八二极管D38的负极、第三十七电容C37的第一端、第三十八电容C38的第一端和第三十三电感L33的第一端分别相连，所述第三十八电容C38的第二端与第二变压器T2的副边线圈的第一端相连，所述第二变压器T2的原边线圈的第一端与第三十九电容C39的第一端、第四十电容C40的第一端和第四十一电容C41的第一端相连，所述第三十九电容C39的第二端为电力线通讯第一信号第一火线端，所述第四十电容C40的第二端为电力线通讯第一信号第二火线端，所述第四十一电容C41的第二端为电力线通讯第一信号第三火线端，所述第二变压器T2的原边线圈的第二端为电力线通讯第一信号零线端，所述第三十五电阻R35的第二端、第三十六电阻R36的第二端、第三十二三极管Q32的发射极、第三十七二极管D37的负极、第三十八二极管D38的正极、第三十七电容C37的第二端、第三十三电感L33的第二端和第二变压器T2副边线圈的第二端分别相连且连接处为电力线通讯电压输入端负极。
所述监控终端包括8路开关量输出模块，所述8路开关量输出模块之间为并联连接，所述每路开关量输出模块与设在控制箱内对应接触器线圈相连，所述接触器的主触点的进线侧与监控终端电源模块输入端、电力线通讯第一信号端和市电连接处对应相连，所述接触器的出线侧的三相中任意一相和零线组合分别有3个路灯节电器输入端相连，所述路灯节电器输出端与路灯相连。
所述监控终端与路灯节电器的电力线载波通讯通过电力线通讯第一信号端和节电通讯模块之间的连接电缆进行通讯。
所述监控终端还包括采集模块，所述采集模块包括8路电流采集单元，所述每路电流采集单元通过3个电流互感器检测接触器回路的三相的电流信息，所述电流互感器通过套装在接触器回路母线上测得电流信息，所述电流互感器的二次侧接线端子与处理器模块相连。
所述采集模块还包括3路电压采集单元，所述3路电压采集单元通过3电压互感器检测三相之间的电压信息，所述电压互感器的一次侧分别与对应相线和零线并联连接，所述电压互感器的二次侧与处理器模块相连。
所述键盘显示模块包括键盘和液晶屏，所述键盘用于输入路灯照明监控装置的编号和手动控制继电器的工作状态，所述液晶屏用于显示路灯照明监控装置的工作状态和内容。
所述采集模块用于将开关量输出模块连接电路的电压、电流信息传送给处理器模块，所述处理器模块根据电压、电流信息判断路灯是否有故障情况，在开关量输出模块连接电路正常供电状态时若实测电流值超过预设最大电流值，则开关量输出模块连接电路处于短路状态；若在开关量输出模块连接电路正常供电状态时若实测电流值低于预设最大电流值，则开关量输出模块连接电路中电缆或路灯损坏；通过三路电压采集单元，检测输出的三相电压是否有缺相情况发生。通过电压电流值的比对从而实现路灯故障的及时回传及准确定位，缩短故障处理时间。
所述开关量输入模块为8路开关量输入模块，所述开关量输入模块一端与处理器模块相连，所述开关量输入模块另一端与所述接触器的辅助触点相连，所述开关量输入模块根据接触器的触点的闭合情况判断开关量输出模块的工作状态，并将此工作状态传送到处理器模块。
所述控制箱上设有手动控制开关，所述手动开关用于手动控制接触器线圈的通断，从而手动控制此接触器控制下路灯的通断。
所述控制箱上设有电源指示灯，用于显示电源状态。
所述路灯节电器还包括阻抗匹配模块、节电电源模块、节电处理器模块、节电通讯模块和测量模块，所述交流斩波调压模块还包括交流斩波调压模块信号端，所述交流斩波调压模块电压输入端包括交流斩波调压模块电压输入火线S1和交流斩波调压模块电压输入零线N1，所述交流斩波调压模块电压输出端包括交流斩波调压模块电压输出火线S2和交流斩波调压模块电压输出零线N2，所述交流斩波调压模块信号端包括四个斩波第一信号端X1～斩波第四信号端X4；
所述阻抗匹配模块包括阻抗匹配模块输入端和阻抗匹配模块输出端，所述阻抗匹配模块输入端包括阻抗匹配模块火线输入端和阻抗匹配模块零线输入端，所述阻抗匹配模块输出端包括阻抗匹配模块火线输出端和阻抗匹配模块零线输出端，所述阻抗匹配模块火线输入端为阻抗匹配模块引脚1，所述阻抗匹配模块零线输入端为引脚2，所述阻抗匹配模块火线输出端为阻抗匹配模块引脚3，所述阻抗匹配模块零线输入出端为引脚4。
所述节电电源模块包括节电电压模块交流电压输入端、第一直流电压输出端和第二直流电压输出端，所述节电电压模块交流电压输入端包括节电电压模块交流电压输入火线和节电电压模块交流电压输入零线，所述节电电压模块交流电压输入火线为节电电源模块引脚1，所述节电电压模块交流电压输入零线为节电电源模块引脚2，所述节电电压模块第一直流电压输出端包括节电电压模块第一直流电压输出端正极和节电电压模块第一直流电压输出端负极，所述节电电压模块第一直流电压输出端正极为节电电源模块引脚3，所述节电电压模块第一直流电压输出端负极为节电电源模块引脚4，所述节电电压模块第二直流电压输出端包括节电电压模块第二直流电压输出端正极和节电电压模块第二直流电压输出端负极，所述节电电压模块第二直流电压输出端正极为节电电源模块引脚5，所述节电电压模块第二直流电压输出端负极为节电电源模块引脚6。
所述节电处理器模块包括节电处理器模块第一信号端、节电处理器模块第二信号端、节电处理器模块第三信号端和节电处理器模块电压输入端，所述节电处理器模块第一信号端为节电处理器模块引脚5～引脚8，所述节电处理器模块第二信号端为节电处理器模块引脚3，所述节电处理器模块第三信号端为节电处理器模块引脚4，所述节电处理器模块电压输入端包括节电处理器模块电压输入端正极和节电处理器模块电压输入端负极，所述节电处理器模块电压输入端正极为节电处理器模块引脚2，所述节电处理器模块电压输入端负极为节电处理器模块引脚1。
所述节电通讯模块包括通讯模块第一信号端、节电通讯模块第二信号端和节电通讯模块电压输入端，所述节电通讯模块第一信号端包括节电通讯模块第一信号火线和节电通讯模块第一信号零线，所述节电通讯模块第一信号火线为通讯模块引脚4，所述节电通讯模块第一信号零线为节电通讯模块引脚5，所述节电通讯模块第二信号端为节电通讯模块引脚1，所述节电通讯模块电压输入端包括节电通讯模块电压输入端正极和节电通讯模块电压输入端负极，所述节电通讯模块电压输入端正极为节电通讯模块引脚2，所述节电通讯模块电压输入端负极为节电通讯模块引脚3。
所述测量模块包括测量模块信号输入端和测量模块信号输出端，所述测量模块输入端为测量模块引脚2和测量模块引脚3，所述测量模块信号输出端为测量模块引脚1。
所述接触器的出线侧的三相中任意一相与交流斩波调压模块火线输入端S1、阻抗匹配模块引脚1和节电通讯模块引脚4相连，所述监控终端电压输入端的零线与交流斩波调压模块零线输入端N1、阻抗匹配模块引脚2和节电通讯模块引脚5相连，所述阻抗匹配模块引脚3与节电电源模块引脚1相连，所述阻抗匹配模块引脚4与节电电源模块引脚2相连，所述节电电源模块引脚3与通讯模块引脚2相连，所述节电电源模块引脚4与通讯模块引脚3相连，所述节电电源模块引脚5与处理器模块引脚2相连，所述节电电源模块引脚6与节电处理器模块引脚1相连，所述节电处理器模块引脚3与通讯模块引脚1相连，所述节电处理器模块引脚4与测量模块引脚1相连，所述节电处理器模块的引脚5～引脚8依次与斩波第一信号端X1～斩波第四信号端X4对应相连，所述测量模块的引脚2与交流斩波调压模块电压输出零线N2相连，所述测量模块的引脚3分别与交流斩波调压模块电压输出火线S2相连。
所述交流斩波调压模块包括第一二极管D1～第四二极管D4、第一电容C1～第五电容C5和第一场效应管J1～第四场效应管J4，所述第一二极管D1的正极和第一场效应管J1的漏极相连后的连接端为交流电火线输入端S1，所述第一二极管D1的负极和第一电容C1的第一端相连，所述第一电容C1的第二端、第一场效应管J1的源极、第二电容C2的第一端、第二场效应管J2的源极分别相连，所述第二电容C2的第二端和第二二极管D2的负极相连，所述第二二极管D2的正极、第二场效应管J2的漏极、第三二极管D3的正极、第三场效应管J3的漏极和第一电感L1的第一端分别相连，所述第一电感L1的第二端与第五电容C5的第一端相连且连接处为交流电火线输出端S2，所述第三二极管D3的负极与第三电容C3的第一端相连，所述第三电容C3的第二端、第三场效应管J3的源极、第四电容C4的第一端和第四场效应管J4的源极分别相连，所述第四电容C4的第二端与第四二极管D4的负极相连，所述第四二极管D4的正极、第四场效应管J4的漏极和第五电容C5的第二端分别相连且相连处的第一端为交流电零线输入N1，所述第四二极管D4的正极、第四场效应管J4的漏极和第五电容C5的第二端分别相连且相连处的第二端为交流电零线输出N2，所述第一场效应管J1～第四场效应管J4的栅极依次为斩波第一信号端X1～斩波第四信号端X4。
所述节电通讯模块包括第一电阻R1～第六电阻R6、第一三极管Q1～第三三极管Q3、第五二极管D5～第八二极管D8、第六电容C6～第九电容C9、第二电感L2、第三电感L3和第一变压器T1，所述第一电阻R1的第一端和第一三极管Q1的集电极相连且相连处为通讯模块电压输入端的正极，所述第一电阻R1的第二端分别与第一三极管Q1的基极和第五二极管D5的正极相连，所述第五二级管D5的负极与第六二级管D6的正极相连，所述第六二级管D6的负极分别与第二三极管Q2的基极和第三三极管Q3的集电极相连，所述第三三极管Q3的基极分别与第四电阻R4的第一端和第五电阻R5的第一端相连，所述第三三极管Q3的发射极与第六电阻R6的第一端相连，所述第四电阻R4的第二端为节电通讯模块第二信号端，所述第二三极管Q2的集电极与第三电阻R3的的第一端相连，所述第三电阻R3的的第二端分别与第二电阻R2的第一端和第六电容C6的第一端相连，所述第二电阻R2的第二端与第一三极管Q1的发射极相连，所述第六电容C6的第二端与第二电感L2的第一端相连，所述第二电感L2的第二端、第七二极管D7的正极、第八二极管D8的负极、第七电容C7的第一端、第八电容C8的第一端和第三电感L3的第一端相连，所述第八电容C8的第二端与第一变压器T1的副边线圈的第一端相连，所述变压器原边线圈的第一端串联第九电容C9后为节电通讯模块第一信号端的火线，所述第一变压器T1原边线圈的第二端为节电通讯模块第一信号端的火线的零线，所述第五电阻R5的第二端、第六电阻R6的第二端、第二三极管Q2的发射极、第七二极管D7的负极、第八二极管D8的正极、第七电容C7的第二端、第三电感L3的第二端和第一变压器T1副边线圈的第二端相连且连接处为节电通讯模块电压输入端的负极。
所述阻抗匹配模块还包括第六电感L6和第十二电容C12，所述第六电感L6的一端为阻抗匹配模块引脚1，所述第六电感L6的另一端和第十二电容C12的第一端相连且连接处为阻抗匹配模块引脚3，所述第十二电容C12的第二端分别为阻抗匹配模块引脚2和阻抗匹配模块引脚4。
所述节电电压模块第一直流电压输出端为节电处理器模块电压输入端提供DC5V的直流电源。
所述节电电压模块第二直流电压输出端为节电通讯模块电压输入端提供DC24V的直流电源。
所述节电通讯模块用于接收或发送节电通讯模块第一信号端的载波信号，所述节电处理器模块用于载波信号与控制信号之间的转换，所述交流斩波调压模块根据交流斩波调压模块信号端的模拟信号连续调整交流斩波调压模块输入端输入的交流电的电压幅值，并将调整后的电压幅值通过交流斩波调压模块输出端输出。
所述路灯节电器的测量模块与节电处理器模块之间通过SPI通讯协议进行通讯。
所述节电处理器模块采用单片机，优选为中颖电子的SH99F01。
所述监控终端处理器模块为msp430单片机，所述监控终端处理器模块根据经纬度参数计算每天的开关灯时间。
所述交流斩波调压模块火线输出端S2与零线输出端N2之间为无级可调的AC150～260V电压。
所述交流斩波调压模块火线输入端S1与零线输出端N1之间为AC180～260V电压。
所述监控中心用于接收监控终端采集到的路灯开关状态、电压和电流信息，所述监控中心用于发送开关灯和调光的控制指令到监控终端；所述监控终端用于接收路灯节电器的电压信息和监控中心的开关灯控制指令，所述监控终端用于发送调光的控制指令到路灯节电器；所述路灯节电器用于接收监控终端的调光控制信号，所述路灯节电器通过调光控制信号调整路灯节电器输出端的电压幅度，所述路灯节电器用于发送路灯调节器输出端采集到的电压信息到监控终端。
所述控制箱上设有手动控制开关，所述手动开关用于手动控制接触器线圈的通断，从而手动控制此接触器控制下路灯的通断。
所述控制箱上设有电源指示灯，用于显示电源状态。
所述电力线载波通讯模块发出的载波信号通过监控终端电压输入端传送到路灯节电器，所述阻抗匹配模块中的第六电感L6对载波信号形成一个高阻抗，阻止载波信号向节电电源模块方向传输，电源模块产生的高频干扰信号，被第十二电容C12滤除，防止干扰电缆上的载波信号，保证了载波信号传输的可靠性。
所述第六电感L6优先采用680μh,所述第十二电容C12优先采用1μF/400V的电容。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种路灯照明监控系统，其特征在于:包括监控中心、n个设在控制箱内的监控终端、8n个设在控制箱内的接触器，24n个设于灯杆内部的路灯节电器和24n个设在灯杆上的路灯，所述监控终端包括监控终端电压输入端和8路开关量输出模块，所述监控终端的电压输入端为三相四线制电压输入端，所述路灯节电器包括交流斩波调压模块，所述交流斩波调压模块包括交流斩波调压模块电压输入端和交流斩波调压模块电压输出端，所述每路开关量输出端与对应接触器线圈相连，所述接触器的主触点的进线侧与监控终端的电压输入端对应相连，所述接触器的出线侧的三相中任意一相和零线组合分别有3个路灯节电器交流斩波调压模块电压输入端相连，所述交流斩波调压模块电压输出端与路灯相连，所述n为正整数；
所述监控中心与n个监控终端之间通过无线通讯网络进行双向通讯，所述每个监控终端与24 n个路灯节电器之间通过电力线载波通讯进行双向通讯，所述交流斩波调压模块根据控制指令连续调整交流斩波调压模块电压输出端输出的电压幅值。
2.根据权利要求1所述的路灯照明监控系统，其特征在于：所述监控终端还包括电力线载波通讯模块，所述路灯节电器还包括节电通讯模块，所述电力线载波通信模块与节电通讯模块之间通过电力线载波进行通讯。
3.根据权利要求2所述的路灯照明监控系统，其特征在于：所述监控终端还包括电源模块，所述电力线载波通讯模块包括电力线通讯电源输入端和电力线通讯第一信号端，所述电源模块包括电源模块电源输入端和电源模块第一电源输出端，所述节电通讯模块包括节电通讯模块第一信号端，所述监控终端的电压输入端分别与电源模块电源输入端、电力线通讯第一信号端和节电通讯模块第一信号端相连，所述电力线通讯电源输入端与电源模块第一电源输出端相连，所述监控终端与路灯节电器的电力线载波通讯通过电力线通讯第一信号端和节电通讯模块之间的连接电缆进行通讯。
4.根据权利要求1所述的路灯照明监控系统，其特征在于：所述路灯节电器还包括节电处理器模块，所述节电处理器模块包括节电处理器模块第一信号端和节电处理器模块第二信号端，所述节电通讯模块包括节电通讯模块第一信号端和节电通讯模块第二信号端，所述交流斩波调压模块还包括交流斩波调压模块信号端；
所述节电通讯模块第一信号端与交流斩波调压模块电压输入端对应相连，所述节电通讯模块第二信号端与处理器模块第二信号端对应相连，所述节电处理器模块第一信号端与交流斩波调压模块信号端对应相连；
所述节电通讯模块用于接收或发送节电通讯模块第一信号端的载波信号，所述节电处理器模块用于载波信号与控制信号之间的转换，所述交流斩波调压模块根据交流斩波调压模块信号端的模拟信号连续调整交流斩波调压模块输入端输入的交流电的电压幅值，并将调整后的电压幅值通过交流斩波调压模块输出端输出。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的路灯照明监控系统，其特征在于：所述交流斩波调压模块还包括第一二极管D1～第四二极管D4、第一电容C1～第五电容C5和第一场效应管J1～第四场效应管J4；
所述交流斩波调压模块电压输入端包括交流斩波调压模块火线输入端S1和交流斩波调压模块零线输入端N1，所述交流斩波调压模块电压输出端包括交流斩波调压模块火线输出端S2和交流斩波调压模块零线输出端N2，所述交流斩波调压模块信号端包括斩波第一信号端X1～斩波第四信号端X4；
所述第一二极管D1的正极和第一场效应管J1的漏极相连后的连接端为交流斩波调压模块火线输入端S1，所述第一二极管D1的负极和第一电容C1的第一端相连，所述第一电容C1的第二端、第一场效应管J1的源极、第二电容C2的第一端和第二场效应管J2的源极分别相连，所述第二电容C2的第二端和第二二极管D2的负极相连，所述第二二极管D2的正极、第二场效应管J2的漏极、第三二极管D3的正极、第三场效应管J3的漏极和第一电感L1的第一端分别相连，所述第一电感L1的第二端与第五电容C5的第一端相连且连接处为交流斩波调压模块火线输出端S2，所述第三二极管D3的负极与第三电容C3的第一端相连，所述第三电容C3的第二端、第三场效应管J3的源极、第四电容C4的第一端和第四场效应管J4的源极分别相连，所述第四电容C4的第二端与第四二极管D4的负极相连，所述第四二极管D4的正极、第四场效应管J4的漏极和第五电容C5的第二端分别相连且相连处的第一端为流斩波调压模块零线输入端N1，所述第四二极管D4的正极、第四场效应管J4的漏极和第五电容C5的第二端分别相连且相连处的第二端为流斩波调压模块零线输出端N2，所述第一场效应管J1～第四场效应管J4的栅极依次为斩波第一信号端X1～斩波第四信号端X4。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的路灯照明监控系统，其特征在于：所述路灯照明监控系统还包括采集模块，所述采集模块与监控终端处理器模块相连，所述采集模块用于将接触器连接电路的电压、电流信息传送给监控终端处理器模块，所述监控终端处理器模块根据电压、电流信息判断路灯是否有故障情况。
7.根据权利要求6所述的路灯照明监控系统，其特征在于：所述监控终端处理器模块采用msp430单片机。
8.根据权利要求6所述的路灯照明监控系统，其特征在于：所述采集模块包括8路电流采集单元，所述每路电流采集单元通过3个电流互感器检测接触器回路的三相的电流信息，所述电流互感器通过套装在接触器回路母线上测得电流信息，所述电流互感器的二次侧接线端子与监控终端处理器模块相连。
9.根据权利要求6所述的路灯照明监控系统，其特征在于：所述采集模块还包括3路电压采集单元，所述3路电压采集单元通过3电压互感器检测三相之间的电压信息，所述电压互感器的一次侧分别与对应相线和零线并联连接，所述电压互感器的二次侧与监控终端处理器模块相连。
10.根据权利要求1所述的路灯照明监控系统，其特征在于：所述交流斩波调压模块电压输出端之间为无级可调的AC150～260V电压。
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CN110536505A (zh) * 2019-07-26 2019-12-03 江苏力行电力电子科技有限公司 一种用于远程led景观亮化的系统故障自诊断装置

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