CN201550323U - 路灯远程控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种路灯远程控制系统，包括远程控制装置、集中控制器以及单灯控制器，所述单灯控制器连接至集中控制器，所述集中控制器与远程控制装置相连，所述单灯控制器上设有不同的信号输出端口可控制不同类型的灯具。通过单灯控制器对不同类型灯具的接入支持，使路灯远程控制系统可实现多种类的灯具远程控制方案。

Description

路灯远程控制系统
【技术领域】
本实用新型涉及一种路灯控制系统，尤其是涉及一种可对路灯进行远程控制的系统。
【背景技术】
LED照明技术是近年来发展起来的一种低功耗、高亮度、绿色环保的照明技术，与传统高压钠灯在相同照度下相比可节能60％。传统路灯开关灯方式落后，如采用手动、光控、钟控等方式，这些控制方式受季节、天气和人为因素影响，自动化管理水平低，极易造成极大的能源浪费。针对上述问题，提出了对于LED路灯的远程控制系统。
随着新路灯的投入使用，使得旧有的路灯和新路灯同时存在，从而多种类型的灯具同时存在。因而传统的远程控制系统存在不能统筹控制多种灯具的问题。
另外，传统的远程控制系统调节操控能力不足：无法远程修改开关灯时间，不能根据实际情况(天气突变，重大事件，节日)及时校时和修改开关灯时间。不具备路灯状况监测：现有的照明设施管理工作主要采用人工巡查模式，不仅工作量大，还浪费人力、物力、财力。故障依据主要来源于巡视人员上报和市民投诉，缺乏主动性、及时性和可靠性，不能实时、准确、全面地监控全城的路灯运行状况，缺乏有效的故障预警机制。
【实用新型内容】
鉴于此，有必要针对现有路灯控制系统不能对多种灯具进行统筹控制的问题，提供一种可同时控制多种类型路灯灯具的远程控制系统。
一种路灯远程控制系统，包括远程控制装置、集中控制器以及单灯控制器，所述单灯控制器连接至集中控制器，所述集中控制器与远程控制装置相连，所述单灯控制器上设有不同的信号输出端口可控制不同类型的灯具。
通过单灯控制器对不同类型灯具的接入支持，使路灯远程控制系统可实现多种类的灯具远程控制方案。
优选地，所述集中控制器与单灯控制器通过电力线相连。
电力线载波通信可对路灯的远程控制实现高效率、低成本的管理。
优选地，所述远程控制装置包括路灯状态显示模块、开关控制模块、亮度调节模块、时序事件调度模块、数据记录读取模块、事件监视模块以及报警应答模块中的一种或一种以上。
优选地，所述集中控制器包括载波通讯单元、中央处理单元、GPRS通信模块以及电源，所述载波通讯单元与电力线相连，所述载波通讯单元和GPRS通信模块均与中央处理单元相连，所述GPRS通信模块与远程控制装置通过无线方式连接，所述电源与载波通讯单元、中央处理单元以及GPRS通信模块连接。
优选地，所述集中控制器包括载波通讯单元、中央处理单元、网络通信模块以及电源，所述载波通讯单元与电力线相连，所述载波通讯单元和网络通信模块均与中央处理单元相连，所述网络通信模块与远程控制装置通过无线方式连接，所述电源与载波通讯单元、中央处理单元以及网络通信模块连接。
优选地，所述单灯控制器包括载波通信电路、照度探头电路、调光电路、状态测量电路、手工开关以及电源，所述载波通信电路通过电力线与所述载波通讯单元相连，所述照度探头电路、调光电路以及状态测量电路均与载波通信电路相连。
优选地，所述状态测量电路包括电压电流测量电路、电能测量电路、温度测量电路以及湿度测量电路中的一种或一种以上。
优选地，所述单灯控制器还包括地址模块。
【附图说明】
图1为路灯远程控制系统示意图；
图2为远程控制装置结构示意图；
图3为集中控制器的结构示意图；
图4为单灯控制器的结构示意图。
【具体实施方式】
如图1所示，为本实施例的路灯远程控制系统。该路灯远程控制系统包括远程控制装置100、集中控制器200以及单灯控制器300。单灯控制器300连接至集中控制器200，集中控制器200与远程控制装置100相连。其中单灯控制器300上设有不同的信号输出端口可控制不同类型的灯具。上述不同类型的灯具包括LED照明灯具、高压钠灯以及金卤灯等。远程控制装置100与集中控制器200之间通过有线或无线方式连接。集中控制器200与单灯控制器300之间通过分布广泛的低压电力线相连，作为通信媒介。
如图2所示，为远程控制装置100的结构示意图。远程控制装置100为具有远程控制功能的计算机装置，远程控制功能由软件实现。远程控制装置100包括路灯状态显示模块110、开关控制模块120、亮度调节模块130、时序事件调度模块140、数据记录读取模块150、事件监视模块160以及报警应答模块170中的一种或一种以上。
通过上述模块远程控制装置可实现如下所述的功能：
路灯状态显示模块110：远程控制装置100通过发送状态读取命令读取单灯控制器300的状态，然后将单灯控制器300的状态显示在远程控制装置100的软件界面里。状态信息包括路灯的亮度、电压、电流、功率、功率因数等。
开关控制模块120：远程控制装置100通过发送开关控制命令控制单灯控制器300的继电器吸合或者释放，从而达到控制路灯开关的功能。
亮度调节模块130：远程控制装置100通过发送亮度调节命令控制单灯控制器300来调整灯光亮度。
时序事件调度模块140：该模块用来制订计划任务，例如定时开灯命令，定时关灯命令，定时调光命令，这些计划任务被传输并存储到集中控制器200，集中控制器200通过内部自带的实时时钟RTC定时运行这些命令。
数据记录读取模块150：该模块用来记录远程控制装置100与集中控制器200之间的通信数据包。
事件监视模块160：该模块用来记录远程控制装置100和集中控制器200的事件。
报警应答模块170：单灯控制器300出现异常事件时会主动发送报警数据，该模块用来应答报警。
如图3所示，集中控制器200包括载波通讯单元210、中央处理单元220、GPRS通信模块230以及电源240。载波通讯单元210与上述的低电压电力线相连，载波通讯单元210和GPRS通信模块230均与中央处理单元220相连，GPRS通信模块230与远程控制装置100通过无线方式连接，电源240与载波通讯单元210、中央处理单元220以及GPRS通信模块230连接。GPRS通信模块230也可以换成网络通信模块，网络通信模块通过RJ45口接入因特网，并通过网络与远程控制装置100以有线方式连接通信。
载波通讯单元210包括电力线载波通讯收发电路和PLC协议栈处理电路，可用于完成电力线载波通讯。电力线载波通信电路设计符合EIA-709.1，EIA-709.2和EN50065-1等国际标准，内部集成了ANSI 709.1七层协议、自动路由自适应算法，可以将一个通信节点动态配置为一个路由或普通节点，其出色的物理层性能和自动路由的特点提供了可靠的网络通信性能。PLC协议中针对中国电力线的情况，设计了一套专用于电力线载波通信的协议算法，其电路性能指标高于国际标准，如在国际标准中，要求在每秒种100次峰值为75伏特的脉冲干扰以及收到信号强度仅为1毫伏的情况下，通信能正常进行。而我们要求电力线载波通信电路能在每秒1000次的峰值为380伏特的脉冲干扰以及收到信号强度为1毫伏的情况下仍能保持正常通信。
中央处理单元220一般使用ARM板，为集中控制器200的嵌入式系统板，为嵌入式LINUX系统运行提供硬件资源和多个外设接口，并提供系统状态指示灯显示。用于处理单灯控制器300收集的有关路灯的信息或远程控制装置100的各种信号指令。
GPRS通信模块230内部集成了TCP/IP协议，通过串口，可以方便地发送命令到GPRS模块、收发用户数据到服务器。通过GPRS通信模块230可实现将集中控制器200接入互联网，或使用短信通信方式对路灯进行远程控制。
集中控制器200通过RJ45口或者GPRS通信模块230与远程控制装置100进行通信连接。集中控制器200接收远程控制装置100发出的命令，并且处理命令。集中控制器200通过载波通讯单元210与单灯控制器300的载波通信电路310通信，发出控制命令并接收单灯控制器300的数据。
集中控制器中个单元或模块的功能及相互之间的联系描述如下：
载波通信单元210：该单元负责电力线物理层和网络层功能，即载波信号的调制与解调，同时负责电力线通信协议EIA-709.1的运行。它接收来自于中央处理单元220的数据包并且将数据调制到电力线上，同时接收来自于电力线上的载波信号，解调并送到中央处理单元220。
中央处理单元220：中央处理单元220接收来自于载波通信单元210的数据和来自于GPRS通信模块230或网络通信模块的数据，并处理这些数据。中央处理单元220为ARM9嵌入式系统，运行Linux多任务系统。
GPRS通信模块230或网络通信模块：该模块通过GPRS网络或因特网与远程控制装置100实现通信。它将中央处理单元220的数据发送到远程控制装置100，并接收来自远程控制装置100的数据并将该数据传送给中央处理单元220。
电源240：电源240为开关电源，它为集中控制器200提供电源支持。
如图4所示，为单灯控制器300结构示意图。单灯控制器300包括载波通信电路310、照度探头电路320、调光电路330、状态测量电路340、手工开关350以及电源360。载波通信电路310通过电力线与载波通讯单元210相连，照度探头电路320、调光电路330以及状态测量电路340均与载波通信电路310相连。
载波通信电路310通过电力线与载波通讯单元210进行通信，由远程控制装置100向单灯控制器300传递控制信息，或者由单灯控制器300采集与路灯有关的状态信息传递给远程控制装置100。
照度探头电路320用于采集路灯的亮度信息。
调光电路330接收控制信息后通过改变输出PWM波的占空比来控制LED恒流电路的电流大小，实现对路灯的亮度进行调节。
状态测量电路340测量关于路灯的其他状态信息。具体的电路包括电压电流测量电路、电能测量电路、温度测量电路以及湿度测量电路中的一种或一种以上。分别对路灯的电压、电流、电能消耗、温度及湿度等进行测量，进而由远程控制装置根据路灯的状态信息可对路灯进行调控，达到节能控制的目的。
手工开关350用于手工控制路灯的开关。
电源360为单灯控制器300中的各电路提供电能。
单灯控制器300还可进一步包括地址模块370，地址模块370具有关于每一个路灯控制节点的固定的物理地址和整个系统分配的逻辑地址，该地址信息还可以与地理信息系统(GIS)匹配，标识单灯控制器300的位置。
本实施例的通信模块的核心技术包括以下数据处理功能，从而保证物理层的可靠通信：脉冲干扰抑制；快速信道自适应；取样时间误差自动纠正(可达200PPM以上)；快速自动增益控制；接收信号质量监控，监控内容包括：信号功率、干扰强度、误码率等。完善的网络通信协议EIA709.1标准规范了包括链路层、网络层、传输层、会话层及应用层等一套完整的上层通信协议，从而保证了多节点网络的高效及可靠的通信。协议中还加入了自动路由控制层，使得每个节点可动态的被设置为路由器或转发器，从而使整个电力通信网络系统性能更稳定。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种路灯远程控制系统，包括远程控制装置、集中控制器以及单灯控制器，所述单灯控制器连接至集中控制器，所述集中控制器与远程控制装置相连，其特征在于，所述单灯控制器上设有不同的信号输出端口可控制不同类型的灯具。
2.如权利要求1所述的路灯远程控制系统，其特征在于，所述集中控制器与单灯控制器通过电力线相连。
3.如权利要求2所述的路灯远程控制系统，其特征在于，所述远程控制装置包括路灯状态显示模块、开关控制模块、亮度调节模块、时序事件调度模块、数据记录读取模块、事件监视模块以及报警应答模块中的一种或一种以上。
4.如权利要求2所述的路灯远程控制系统，其特征在于，所述集中控制器包括载波通讯单元、中央处理单元、GPRS通信模块以及电源，所述载波通讯单元与电力线相连，所述载波通讯单元和GPRS通信模块均与中央处理单元相连，所述GPRS通信模块与远程控制装置通过无线方式连接，所述电源与载波通讯单元、中央处理单元以及GPRS通信模块连接。
5.如权利要求2所述的路灯远程控制系统，其特征在于，所述集中控制器包括载波通讯单元、中央处理单元、网络通信模块以及电源，所述载波通讯单元与电力线相连，所述载波通讯单元和网络通信模块均与中央处理单元相连，所述网络通信模块与远程控制装置通过无线方式连接，所述电源与载波通讯单元、中央处理单元以及网络通信模块连接。
6.如权利要求4或5所述的路灯远程控制系统，其特征在于，所述单灯控制器包括载波通信电路、照度探头电路、调光电路、状态测量电路、手工开关以及电源，所述载波通信电路通过电力线与所述载波通讯单元相连，所述照度探头电路、调光电路以及状态测量电路均与载波通信电路相连。
7.如权利要求6所述的路灯远程控制系统，其特征在于，所述状态测量电路包括电压电流测量电路、电能测量电路、温度测量电路以及湿度测量电路中的一种或一种以上。
8.如权利要求6所述的路灯远程控制系统，其特征在于，所述单灯控制器还包括地址模块。
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