CN201571236U - 照明监控终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种照明监控终端，它包括主板、扩展板、通讯模块和外壳组成，其中，所述主板通过CORTEX-M3内核的ARM芯片进行处理，不需要外扩IO口、RAM、FLASH和串口，提高产品的可靠性；采用专用计量芯片进行电能计量，使计量准确；将通讯部分做成电台或公网通讯模块，便于改变通讯方式；采用晶振内置的硬时钟芯片，提高时钟精度；采用带中文字库的LCD液晶屏显示，所有输入输出均采用可插拔式接线端子，方便安装维护。
Description
技术领域
本发明适用于城市灯光照明、亮化集中控制，属于电子监控技术领域。
背景技术
目前很多城市照明监控采用遥控、遥测、遥信三遥系统，实现了计算机远程监控和管理。监控系统所使用的照明监控终端大多采用通用芯片进行A/D转换，通过计算有效值的方法对实时电流、电压进行监测。较早的照明监控系统采用数传电台进行通讯，随着移动通讯业务的发展，很多城市照明监控终端采用GPRS通讯技术。照明监控终端内部有硬件时钟电路。
由于通用芯片A/D精度一般在12位以下，被测量的信号采用单端输入，数据处理主芯片速度有限，因此计量不够准确，不进行无功功率和功率因数的计算，致使统计数据与实际情况偏差较大，不能进行无功功率和功率因数的统计。很多城市照明监控终端采用专网(数传电台)或公网(GPRS、3G)进行通讯，这两种方式各有利弊，专网前期投入较大，维护费用较低，通讯信道由自己掌控，但在复杂地形下信号不好，需要增加中继站，才能正常通讯。公网前期投入较少，信号覆盖面大，但维护成本较高，通讯信道受运营商控制。若因外部条件发生变化，想变更通讯方式所需要的改造成本很高，目前在一个城市专网和公网两者混合使用非常困难。照明监控终端内部有硬件时钟电路，通过32.768kHz和匹配电容产生振荡，这些受温度影响漂移较大，时钟不够准确。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，为了解决计量不准问题，发明人采用电能计量专用芯片对电流、电压信号进行检测和计量，提高了计量精度，采用模块化设计，便于产品改造升级。本发明解决其技术问题采用如下技术方案：
一种照明监控终端，它包括主板、扩展板、通讯模块和外壳组成，其特征在于：所述外壳由底板、连接架和上盖构结而成，所述主板和扩展板安装于所述底板上，所述主板设有液晶屏，所述主板和扩展板上设有接线端子，所述主板采用计量专用芯片。
上述的照明监控终端，其进一步特征在于：所述主板采用Cortex ARM为主芯片，完成电能计量、显示、通讯、开关量输入输出；所述扩展板完成支路电流输入、扩展开关量输入隔离，输出驱动。
照明监控终端通过计量专用芯片进行电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数的检测；电流、电压模拟量输入，开关量输入、输出，RS485和直流电源输入都采用可插拔的接线端子；所述液晶屏采用128×64LCD液晶显示；所述通讯模块通过双排插座与主板连接；所述主板采用晶振内置的时钟芯片。
本发明创造的有益效果：
通过CORTEX-M3内核的ARM芯片进行处理，不需要外扩IO口、RAM、FLASH和串口，提高产品的可靠性；采用专用计量芯片进行电能计量，使计量准确；将通讯部分做成电台或公网通讯模块，便于改变通讯方式；采用晶振内置的硬时钟芯片，提高时钟精度；采用带中文字库的LCD液晶屏显示，所有输入输出均采用可插拔式接线端子，方便安装维护。
附图说明
图1为本发明实施例的照明监控系统结构图。
图2为本发明实施例的照明监控终端原理框图。
图3为本发明实施例的照明监控终端结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本发明技术方案做进一步的说明。
图3为本发明实施例的照明监控终端结构示意图。
专用计量芯片可通过差分方式对输入模拟信号进行采集，A/D转换精度为16位，通过DSP对信号进行处理，可以计算电流、电压有效值、有功功率、无功功率、功率因数和电能，满足照明监控部门对实时监测的要求。将采用专网的调制解调部分或采用公网的通讯单元做成模块，只要更换模块就可方便的完成专网或公网的改造和升级。采用晶振内置的硬时钟芯片，不需要外接时钟晶体和负载电容，温度影响量在5ppm/℃以下。采用大屏幕带汉字库的液晶显示器，方便现场查看各种数据。图2为本发明实施例的照明监控终端原理框图。
三相交流电压通过限流电阻得到2mA电流，经电流型电压互感器，在次级负载电阻上得到采样电压，进计量芯片的电压采样输入端，三相交流电流经二次互感器，在次级负载电阻上得到采样电流，经模拟开关进计量芯片电流输入端，计量芯片对电压电流信号进行处理得到电压、电流有效值，有功功率、无功功率和功率因数，处理器通过SPI总线设置计量芯片的参数并读取电压电流等实时数据。开关量输入信号经串联发光二极管和限流电阻，经光电隔离器隔离后输入。开关量输出信号经达林顿管阵列驱动，控制内部继电器线圈，通过常开触点输出。处理器有三个标准串口，串口1接通讯模块，通过输入管脚电平判断通讯模块是何种模块，高电平为电台型，低电平为GPRS型，监控程序自动进行初始化设置，收发数据。串口2通过电平转换电路，将TTL电平转变成EIA电平，与标准RS232接口的设备通讯。串口3通过485接口电路，与RS485接口的设备通讯。处理器通过并口与带汉字字库的LCD液晶模块连接，可以将各种数据输出到液晶屏上，操作人员可以通过按键查看和设置参数。图1为本发明实施例的照明监控系统结构图。图中，1为主板、2为扩展板、3为底板、4为连接架、5为上盖、6为液晶屏、7为接线端子。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
Claims (7)
1.一种照明监控终端，它包括主板、扩展板、通讯模块和外壳组成，其特征在于：所述外壳由底板、连接架和上盖构结而成，所述主板和扩展板安装于所述底板上，所述主板设有液晶屏，所述主板和扩展板上设有接线端子，所述主板采用计量专用芯片。
2.根据权利要求1所述的照明监控终端，其特征在于：所述主板采用Cortex ARM为主芯片，完成电能计量、显示、通讯、开关量输入输出；所述扩展板完成支路电流输入、扩展开关量输入隔离，输出驱动。
3.根据权利要求1所述的照明监控终端，其特征在于：通过所述计量专用芯片进行电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数的检测。
4.根据权利要求1所述的照明监控终端，其特征在于：电流、电压模拟量输入，开关量输入、输出，RS485和直流电源输入都采用可插拔的接线端子。
5.根据权利要求1所述的照明监控终端，其特征在于：所述液晶屏采用128×64LCD液晶显示。
6.根据权利要求1所述的照明监控终端，其特征在于：所述通讯模块通过双排插座与主板连接。
7.根据权利要求1所述的照明监控终端，其特征在于：所述主板采用晶振内置的时钟芯片。
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