CN114641110A - 一种具备漏电安全保护的双灯控制器及智慧灯杆系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种具备漏电安全保护的双灯控制器及智慧灯杆系统。一种具备漏电安全保护的双灯控制器，包括外壳和安装在外壳内的电路板，所述电路板上包括主控模块、电源模块、接口板、采集模块、灯路控制模块和LED驱动模块；所述主控模块、所述电源模块、连接所述接口板的输入端，所述灯路控制模块和所述采集模块连接所述接口板的输出端，所述灯路控制模块与所述LED驱动模块的电源连接源信号输入端口连接，所述LED驱动模块的电源输出端口与LED灯具连接；还提供了一种智慧灯杆系统，包括上述双灯控制器，管理平台。无需额外的网络设备，降低了系统的网络链路，施工调试步骤简单便捷，控制方法多样，无需增加额外线路。

Description

一种具备漏电安全保护的双灯控制器及智慧灯杆系统
技术领域
本申请涉及LED道路照明领域，特别是涉及一种具备漏电安全保护的双灯控制器及智慧灯杆系统。
背景技术
现有的智慧灯杆上单灯控制器具备对LED照明灯具的开关控制，电参数(电流、电压、功率等)的采集，并且单套的智慧灯杆上安装有漏电断路器，对单套灯杆的漏电进行保护。现有采用的普通漏电断路器无法将采集的数据传输至平台进行漏电监测及智能控制，而且采用CAT.4/CAT.1的单灯控制器需要独立安装一张通讯数据卡，且通讯模块安装在智慧灯杆设备舱下，对通讯讯号会存在干扰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备漏电安全保护的双灯控制器及智慧灯杆系统，以解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种具备漏电安全保护的双灯控制器，包括外壳和安装在外壳内的电路板，所述电路板上包括主控模块、电源模块、接口板、灯路控制模块和LED驱动模块；
所述主控模块、所述电源模块、连接所述接口板的输入端，所述灯路控制模块连接所述接口板的输出端，所述灯路控制模块与所述LED驱动模块的电源连接源信号输入端口连接，所述LED驱动模块的电源输出端口与LED灯具连接；
所述主控模块用以控制和监控智慧灯杆内部电路的漏电流，所述电源模块用以提供电源，所述灯路控制模块用以执行主控模块的指令，所述LED驱动模块用以驱动LED灯具；所述主控模块包括电参数采集模块，所述电参数采集模块用以检测灯杆内部漏电流的大小，当采集的漏电流大于30mA时，则通过所述主控芯片发出指令至所述灯路控制模块切断电源；所述灯路控制模块中包括两路I/O开关电路模块，所述两路I/O开关电路模块独立输出信号至所述LED驱动模块，用以控制LED灯具的开关。
优选地，所述主控模块还包括主控芯片、时钟模块、RS485通讯模块，所述时钟模块、RS485通讯模块和电参数采集模块分别与所述主控芯片连接，所述主控芯片用以接收漏电流数据，所述时钟模块发出时钟信号，所述主控芯片处理后对灯路控制模块发出指令，所述时钟模块还用以以对双灯控制器进行定时开关控制。
优选地，所述双灯控制器还包括采集模块，所述采集模块内设置有专用物联网漏电断路器、环境采集器和道路数据采集器，用以采集灯杆外部环境数据，至少包括气温、湿度、道路车流量和人流量数据；每一个所述专用物联网漏电断路器、环境采集器和道路数据采集器都设置有RS485通讯模块用以将采集的数据发送至所述主控芯片，所述采集模块与接口板相连接。
优选地，所述专用物联网漏电器包括通讯模块，所述通讯模块用以接收管理平台远程指令进行断路，所述通讯模块至少包括Zigbee，NB-loT，2G，4G，5G，RS485通讯模块中的一种；所述专用物联网漏电器用以本地漏电自检。
优选地，所述灯路控制模块还包括两路调光模块，所述调光模块用以对LED灯具进行调光。
本发明还提供一种具备漏电安全保护的智慧灯杆系统，包括上述任一项所述的具备漏电安全保护的双灯控制器，管理平台，所述管理平台设置有PLC/Zigbee备用通讯模块用以接收若干智慧灯杆漏电流参数，所述双灯控制器包括PLC/Zigbee通讯模块，通过所述PLC/Zigbee通讯模块将数据发送至所述管理平台。
优选地，所述双灯控制器还包括采集模块，所述采集模块设置有专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器，所述双灯控制器通过设置在其主控模块中的RS485通讯模块与设置在专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器的RS485通讯模块进行通讯和数据信号传输。
优选地，所述管理平台通过PLC/Zigbee备用通讯模块与所述双灯控制器进行通讯，对所述双灯控制器每个控制回路实现群控，组控或单控。
优选地，所述专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器对智慧灯杆采集的数据进行阀值设定，当采集的数据超过所述阀值时所述专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器会发送警告信息至所述双灯控制器。
优选地，所述双灯控制器中的RS485通讯模块包括信号线和电源线，所述信号线用以所述环境数据采集器和道路数据采集器信号的传输，所述电源线用以所述环境数据采集器和道路数据采集器供电，所述专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器能够主动发送数据信息至所述双灯控制器。
由上可知，本发明中双灯控制器可直接与智慧灯杆的专用物联网漏电断路器进行通讯，采集专用物联网漏电断路器的数据，并能够控制专用物联网漏电断路器的开关；智慧灯杆中的专用物联网漏电开关、环境数据采集器和道路数据采集器所有的数据通过双灯控制器进行上送，不需要额外的网络设备，降低了整个智慧灯杆系统的网络链路，简化了智慧灯杆的施工调试步骤，降低了施工成本；采用双灯控制器可以同时对智慧灯杆上的双灯头进行群控，组控或者单控。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种具备漏电安全保护的双灯控制器原理示意图；
图2为本发明一实施例的一种智慧灯杆结构示意图；
图3为本发明又一实施例的一种具备漏电安全保护的双灯控制器采集数据与控制示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，为本发明一实施例的一种具备漏电安全保护的双灯控制器原理示意图，一种具备漏电安全保护的双灯控制器，包括外壳和安装在外壳内的电路板，所述电路板上包括主控模块、电源模块、接口板、灯路控制模块和LED驱动模块；所述主控模块、所述电源模块、连接所述接口板的输入端，所述灯路控制模块连接所述接口板的输出端，所述灯路控制模块与所述LED驱动模块的电源连接源信号输入端口连接，所述LED驱动模块的电源输出端口与LED灯具连接；所述主控模块用以控制和监控电路的漏电流、电流、电压、功率和频率等电参数。
在一些可选的实施例中，所述双灯控制器还包括采集模块，所述采集模块内设置有专用物联网漏电断路器、环境采集器和道路数据采集器，用以采集灯杆外部环境数据，至少包括气温、湿度、道路车流量和人流量数据；每一个所述专用物联网漏电断路器、环境采集器和道路数据采集器都设置有RS485通讯模块用以将采集的数据发送至所述主控芯片，所述采集模块与接口板相连接。双灯控制器还包括PLC/Zigbee通讯模块用以和外部管理平台通讯，所述电源模块用以提供电源，所述采集模块用以采集道路数据和环境数据，所述灯路控制模块用以执行主控模块的指令，所述LED驱动模块用以驱动LED灯；所述主控模块包括电参数采集模块，所述电参数采集模块用以检测漏电流的大小，当采集的漏电流大于30mA时，则通过所述主控芯片切断电源；所述灯路控制模块中包括两路I/O开关电路模块，所述两路I/O开关电路模块独立输出，用以控制双灯的开关和调光。其中，在另一些可选的实施例中，所述电路板上的PLC/Zigbee通讯模块还可以替换成但不局限于NB-IoT，2G，4G，RS485，5G通讯模块中的一种。
请参阅图1和图2，其中图2为本发明另一实施例的一种智慧灯杆结构示意图，在一些可选实施例的智慧灯杆系统中，其中智慧灯杆1包括至少一个专用物联网漏电断路器，环境数据采集器和道路数据采集器，每个断路器和采集器上都设置有RS485通讯模块，双灯控制器3可设置在智慧灯杆1任一位置，双灯控制器3内的LED驱动模块输出信号与LED灯2相连接。双灯控制器2通过主控模块上的RS485通讯模块与智慧灯杆1上的专用物联网漏电断路器，环境数据采集器和道路数据采集器上的RS485通讯模块进行通讯；双灯控制器3上的RS485通讯模块可作为主机通过广播的方式同时与多个专用物联网漏电断路器，环境数据采集器和道路数据采集器进行一对多通讯；双灯控制器3中的RS485通讯模块包括信号线和电源线，所述信号线用以所述环境数据采集器和道路数据采集器信号的传输，所述电源线用以所述环境数据采集器和道路数据采集器供电，RS485通讯模块能够同时给环境数据采集器和道路数据采集器同时进行信号传输和提供电源。其中在另一些可行的实施例中，所述双灯控制器还包括采集模块，所述采集模块内设置有专用物联网漏电断路器、环境采集器和道路数据采集器，用以采集灯杆外部环境数据，至少包括气温、湿度、道路车流量和人流量数据；每一个所述专用物联网漏电断路器、环境采集器和道路数据采集器都设置有RS485通讯模块用以将采集的数据发送至所述主控芯片，所述采集模块与接口板相连接。在进行数据传输的时候，专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器可以主动上报设备的数据信息，无需等待双灯控制器对专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器进行轮询。
在一些可选的实施例中，提供了一种具备漏电安全保护的智慧灯杆系统，包括具备漏电安全保护的双灯控制器，管理平台，所述管理平台设置有PLC/Zigbee备用通讯模块用以接收若干智慧灯杆漏电流参数，所述数据采集器设置在智慧灯杆上，所述双灯控制器通过设置在所述主控模块中的RS485通讯模块与所述数据采集器中的RS485通讯模块进行通讯和数据信号传输，所述双灯控制器通过PLC/Zigbee通讯模块将数据发送至所述管理平台。
在另一些可选的实施例中，专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器可以对设备采集的数据进行阀值设定，当采集的数据值超过阀值时设备会主动上报，并发送警告信息至双灯控制器，具体的，当采集的漏电流大于30mA的阀值时，则进行电流数值上送平台，并切断电源，当采集的漏电流为0-30mA时，则上送数据至平台，并进行告警。专用物联网漏电断路器具有本地漏电自检功能，可以通过zigbee，NB-IoT，2G，4G，RS485，5G等通讯模块对专用物联网漏电断路器进行远程开关，电压电流漏电流检测，设置断路器功率，上送欠压报警，过压保护，打火断电报警，开关过温保护，雷击浪涌保护，统计电量等功能。双灯控制器将轮询或者主动上报的数据通过主控芯片处理后，通过PLC/Zigbee通讯模块上行通讯将采集的数据上送至管理平台，管理平台可通过CAT.1/CAT.4通讯模块或者PLC/Zigbee备用通讯模块与双灯控制器进行通讯，且可对双灯控制器每个控制回路实现群控，组控或者单控。其中，双灯控制器内还设置有时钟模块，可单独对单灯控制器进行定时开关控制。其中PLC/Zigbee通讯模块还可以替换成但不局限于NB-IoT，2G，4G，RS485，5G通讯模块。
通过在双灯控制器上增加RS485通讯模块，可通过该模块与专用物联网漏电断路器进行通讯，采集专用物联网漏电断路器的漏电流，电压，电流，功率和频率等电参数，并且能够控制专用物联网漏电断路器的开关，还能够采集智慧灯杆上的环境传感器和道路传感器的数据。不需要额外的网络设备，降低了系统的网络链路，简化了调试步骤，使得施工调试步骤简单便捷，同时双灯控制器可以同时对智慧灯杆上的双灯头进行群控，组控或单控，控制方法多样，无需增加额外线路。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具备漏电安全保护的双灯控制器，包括外壳和安装在外壳内的电路板，其特征在于，所述电路板上包括主控模块、电源模块、接口板、灯路控制模块和LED驱动模块；
所述主控模块、所述电源模块、连接所述接口板的输入端，所述灯路控制模块连接所述接口板的输出端，所述灯路控制模块与所述LED驱动模块的电源连接源信号输入端口连接，所述LED驱动模块的电源输出端口与LED灯具连接；
所述主控模块用以控制和监控智慧灯杆内部电路的漏电流，所述电源模块用以提供电源，所述灯路控制模块用以执行主控模块的指令，所述LED驱动模块用以驱动LED灯具；所述主控模块包括电参数采集模块，所述电参数采集模块用以检测灯杆内部漏电流的大小，当采集的漏电流大于30mA时，则通过所述主控芯片发出指令至所述灯路控制模块切断电源；所述灯路控制模块中包括两路I/O开关电路模块，所述两路I/O开关电路模块独立输出信号至所述LED驱动模块，用以控制LED灯具的开关。
2.根据权利要求1所述的具备漏电安全保护的双灯控制器，其特征在于，所述主控模块还包括主控芯片、时钟模块、RS485通讯模块，所述时钟模块、RS485通讯模块和电参数采集模块分别与所述主控芯片连接，所述主控芯片用以接收漏电流数据，所述时钟模块发出时钟信号，所述主控芯片处理后对灯路控制模块发出指令，所述时钟模块还用以以对双灯控制器进行定时开关控制。
3.根据权利要求1所述的具备漏电安全保护的双灯控制器，其特征在于，所述双灯控制器还包括采集模块，所述采集模块内设置有专用物联网漏电断路器、环境采集器和道路数据采集器，用以采集灯杆外部环境数据，至少包括气温、湿度、道路车流量和人流量数据；每一个所述专用物联网漏电断路器、环境采集器和道路数据采集器都设置有RS485通讯模块用以将采集的数据发送至所述主控芯片，所述采集模块与接口板相连接。
4.根据权利要求3所述的具备漏电安全保护的双灯控制器，其特征在于，所述专用物联网漏电器包括通讯模块，所述通讯模块用以接收管理平台远程指令进行断路，所述通讯模块至少包括Zigbee，NB-loT，2G，4G，5G，RS485通讯模块中的一种；所述专用物联网漏电器用以本地漏电自检。
5.根据权利要求1所述的具备漏电安全保护的双灯控制器，其特征在于，所述灯路控制模块还包括两路调光模块，所述调光模块用以对LED灯具进行调光。
6.一种具备漏电安全保护的智慧灯杆系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的具备漏电安全保护的双灯控制器，管理平台，所述管理平台设置有PLC/Zigbee备用通讯模块用以接收若干智慧灯杆漏电流参数，所述双灯控制器包括PLC/Zigbee通讯模块，通过所述PLC/Zigbee通讯模块将数据发送至所述管理平台。
7.根据权利要求6所述的具备漏电安全保护的智慧灯杆系统，其特征在于，所述双灯控制器还包括采集模块，所述采集模块设置有专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器，所述双灯控制器通过设置在其主控模块中的RS485通讯模块与设置在专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器的RS485通讯模块进行通讯和数据信号传输。
8.根据权利要求6所述的具备漏电安全保护的智慧灯杆系统，其特征在于，所述管理平台通过PLC/Zigbee备用通讯模块与所述双灯控制器进行通讯，对所述双灯控制器每个控制回路实现群控，组控或单控。
9.根据权利要求7所述的具备漏电安全保护的智慧灯杆系统，其特征在于，所述专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器对智慧灯杆采集的数据进行阀值设定，当采集的数据超过所述阀值时所述专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器会发送警告信息至所述双灯控制器。
10.根据权利要求8所述的具备漏电安全保护的智慧灯杆系统，其特征在于，所述双灯控制器中的RS485通讯模块包括信号线和电源线，所述信号线用以所述环境数据采集器和道路数据采集器信号的传输，所述电源线用以所述环境数据采集器和道路数据采集器供电，所述专用物联网漏电断路器、环境数据采集器和道路数据采集器能够主动发送数据信息至所述双灯控制器。
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