CN202615199U

CN202615199U - 一种太阳能照明系统的监控器

Info

Publication number: CN202615199U
Application number: CN2012201441559U
Authority: CN
Inventors: 叶伟清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2022-04-09

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能照明系统的监控器，包括：数据收发接口，连接到至少一个太阳能灯，并接收太阳能灯相关的数据或将控制指令发送到太阳能灯；数据总线，连接到数据收发接口并且传输太阳能灯相关的数据或控制指令；监控管理控制器，连接到数据总线，并且通过数据总线接收太阳能灯相关的数据或发送控制指令。本实用新型实施例中，通过监控管理控制器，可以实现对多个太阳能灯的工作的自动化的统一监测、管理和控制，实现对太阳能灯的参数的自动化的调节配置，从而降低人工的维护成本，提高效率和精确性，节省费用和时间。

Description

一种太阳能照明系统的监控器

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能照明系统的监控器。

背景技术

对于太阳能照明系统，对不同的太阳能面板和蓄电池，需要合理进行配置，才能充分发挥设备的最佳性能，保证整体系统的使用效果和寿命，一定程度上避免系统的故障发生。目前太阳能照明系统基本上由其本身的控制器进行控制，太阳能灯的控制器的数据没有输出，得不到科学的数据跟踪和分析，并且分离的太阳能灯的控制器的参数设置不方便根据实际情况调整，因此设置比较单一，系统发生故障率高，寿命短。而且现有照明系统缺少实时状态监测和历史数据保存，故障分析与修复十分复杂，缺少系统性能变化分析，缺少系统优化功能。一旦发生故障需要维护人员实地测量分析故障，直接增加了人力及维护成本。

发明内容

本实用新型的目的之一是提供一种能够降低太阳能灯的维护成本低的太阳能照明系统的监控器；

本实用新型的目的之一是提供一种能够实现对太阳能灯的工作的自动化的统一监测、管理和控制的太阳能照明系统的监控器。

本实用新型公开的技术方案包括：

提供了一种太阳能照明系统的监控器，其特征在于，包括：数据收发接口，所述数据收发接口连接到至少一个太阳能灯，并接收所述太阳能灯相关的数据或将控制指令发送到所述太阳能灯；数据总线，所述数据总线连接到所述数据收发接口并且传输所述太阳能灯相关的数据或所述控制指令；监控管理控制器，所述监控管理控制器连接到所述数据总线，并且通过所述数据总线接收所述太阳能灯相关的数据或发送所述控制指令。

进一步地，还包括显示模块，所述显示模块连接到所述监控管理控制器。

进一步地，还包括人机接口模块，所述人机接口模块连接到所述监控管理控制器。

进一步地，还包括报警装置，所述报警装置连接到所述监控管理控制器。

进一步地，还包括扩展接口模块，所述扩展接口模块连接到所述数据总线。

进一步地，还包括存储器，所述存储器连接到所述监控管理控制器，并且存储所述太阳能灯相关的数据。

进一步地，所述数据收发接口是将RS232信号数据与RS-485信号数据相互转换的接口电路。

进一步地，所述显示模块为液晶显示器或者发光二极管阵列。

进一步地，所述报警装置为扬声器或者发光二极管。

进一步地，所述扩展接口模块为物联网接口。

本实用新型实施例中，通过监控管理控制器，可以实现对多个太阳能灯的工作的自动化的统一监控、管理和控制，实现对太阳能灯的参数的自动化的调节配置，从而降低人工的维护成本，提高效率和精确性，节省费用和时间。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的太阳能照明系统的监控器的结构框图示意图；

图2为本实用新型一个实施例的太阳能照明系统的监控器的数据收发接口的电路示意图；

图3为本实用新型一个实施例的太阳能照明系统的监控器的数据总线的电路示意图；

图4为本实用新型一个实施例的太阳能照明系统的监控器的监控管理控制器、显示模块和报警模块的电路示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的太阳能照明系统的监控器作进一步说明。

如图1所示，本实用新型一个实施例中，一种太阳能照明系统的监控器1包括数据收发接口10、数据总线12、监控管理控制器16。本实用新型另一实施例中，还可以包括显示模块18和/或人机接口模块20。本实用新型另外的实施例中，还可以包括扩展接口模块22。

数据收发接口10与至少一个太阳能灯连接，例如，连接到太阳能灯的控制器上，以接收太阳能灯相关的数据(例如，太阳能灯的各种工作状态或工作参数等等)，或者将来自于监控管理控制器16的控制指令发送到太阳能灯以控制太阳能灯的工作。当然，可以理解，这里，监控管理控制器16可以即接收太阳能灯相关的数据，也发送控制指令。数据收发接口可以是支持连接多个太阳能灯的数据收发接口。如图1所示，数据收发接口10与N个太阳能灯连接，从而集中控制N个太阳能灯的工作。这里，太阳能灯的个数N可以根据实际情况设置，可以是一个，也可以是多个。

数据收发接口10可以使用任何适合进行数据传输的接口，例如，串行接口(串口)等等。本实用新型一个实施例中，数据收发接口10使用串口进行数据交换，数据总线12也可以是串行总线，数据收发接口10通过数据总线12与监控管理控制器16进行通信。

如图2所示，本实用新型一个实施例中，数据收发接口10可以是将来自于RS232信号数据与RS-485信号数据相互转换的接口电路。这样，本实施例中，太阳能照明系统的监控器1与太阳能灯之间使用RS485信号进行数据传输，以提高数据传输距离和信号质量，同时支持多点连接。

如图2所示，本实用新型一个实施例中，数据收发接口10包括差分总线发送接收器U5(例如，SN75176)、电阻R48、R49、R50、 R51、稳压管V4、V5。U5的接收使能信号RE连接到R50、并与电源(例如，+5V)连接，U5的驱动使能信号DE连接到R51、与GND(地)连接，U5的输入信号RO、D1分别连接到RXD2、TXD2，U5的A、B稳压输入输出，与外部RS485数据电路总线连接。由于RS485支持多次控制，因此监控器可以与多个照明系统进行通信，从而实现监控器能够对多个照明单元系统的集中控制与监测，而不局限于一对一的控制和监测。

本实用新型的实施例中，数据总线12连接在数据收发接口10和监控管理控制器16之间，以实现数据收发接口10与监控管理控制器16之间的数据通信。

如图3所示，本实用新型一个实施例中，数据总线12将数据收发接口10传送的信号经过总线传输，与监控管理控制器16进行串口数据通信。数据总线12的串口电路包括连接器J1(例如，9针D-Sub连接器)；RS232电平转换芯片U1(例如，ICL3232CPZ)；总线收发模块U2(例如，SN75176)；电阻R2、R3、R4、R5、R6、R11、R12、R13、R14、R15；电容C5、C6、C7、C8、C9；反向器U3A、U3B、U3C、U3D、U3E、U3F；以及二极管D1、D3、D4、D5、D6。J1的TXD信号与U1的R2IN连接，经过电平转换由R2OUT输出、U1的R2OUT与U2的PIN4连接输出至A、B输出，J1的RXD信号与U1的T2OUT连接，T1OUT由T2IN产生，T2IN与U2的PIN1连接，将A、B信号转变为输入，当数据发送时TXD传输中二极管D3闪烁，接收数据时二极管D4闪烁。通过此电平转换电路实现调控系统与RS485数据总线间的数据发送与接收。

本实用新型的实施例中，监控管理控制器16与数据总线12连接，接收数据总线12发送过来的关于太阳能灯的各种数据和/或将监控管理控制器16生成的控制指令发送到数据总线12并通过数据总线12和数据收发接口10发送到太阳能灯。

本实用新型的实施例中，监控管理控制器16接收的关于太阳能灯的数据可以包括电压数据、电流数据、温度感应数据、太阳能灯工作模式与状态、分阶段占空比与时长、故障数据、运行时间统计、常规参数设定、太阳能灯保护参数等等。例如负载放电占空比(0％-100％)可以自由设定，分时间阶段根据照明亮度要求高低不同，设定多阶段占空比，要求高的时间阶段(比如90％)工作，低的时间阶段(比如50％)工作，同时结合设定每个阶段的持续时间长，以设定合理占空比值及持续时间节省系统电能消耗；太阳能灯工作模式例如可以设定分为自动工作(自动充电、放电等)和由太阳能照明系统的监控器1集中控制两种。

上述数据的在太阳能照明系统的监控器1和太阳能灯之间以及在太阳能照明系统的监控器1的各个部分之间的传输可以使用常用的数据传输协议实现，例如，可以使用ModBus协议进行数据传输。当然，本领域技术人员应当理解，也可以使用任何其它适合的通讯协议进行数据传输。

监控管理控制器16接收到这些数据之后，可以对这些数据进行各种统计、分析或其它处理，例如，进行故障诊断等等。也可以根据数据处理的结果生成各种控制指令(控制信号)，这些控制指令通过数据总线12和数据收发接口10发送到太阳能灯，以调节或者控制太阳能灯的工作参数和/或工作状态等等。这样，即可实现对太阳能灯的工作的自动化的统一监控、管理和控制，实现对太阳能灯的参数的自动化的调节配置，从而降低人工的维护成本，提高效率和精确性，节省费用和时间。

本实用新型的实施例中，监控管理控制器16可以用多种方式实现，例如，可以是通过单片机、专用集成电路或者其它各种可编程器件(例如，FPGA(现场可编程门阵列)等等)等等和嵌入式软件实现，或者通过独立的计算机或其它可以执行相应的软件的电子设备(例如，台式计算机、笔记本计算机或智能手持设备等等)和相应的软件实现，等等。

本实用新型的实施例中，还可以包括显示模块18。显示模块18连接到监控管理控制器16。监控管理控制器16可以将接收到的关于太阳能灯的数据和/或经过处理后的结果数据显示在显示模块上以供用户查看。该显示模块可以是普通的显示器、液晶显示屏(LCD)或者任何可以显示文字信息或者图像信息的显示设备，也可以是只包括简单的发光二极管阵列的设备。

本实用新型的实施例中，还可以包括报警模块。报警模块与监控管理控制器16连接。当监控管理控制器16监测到太阳能灯工作异常时，可以通过报警模块报警。该报警模块可以是声音报警装置，例如扬声器，当太阳能灯工作异常时，监控管理控制器16控制该声音报警装置发出报警提示生硬；也可以是灯光报警装置，例如发光二极管，当太阳能灯工作异常时，监控管理控制器16控制该灯光报警装置发出报警灯光信号，例如闪烁；等等。

本实用新型一个实施例中，监控管理控制器16通过单片机和嵌入式软件实现。如图4所示，监控管理控制器16包括单片机芯片U6、LCD显示屏及LCD显示接口J2以及LED发光二极管[P20:P27]。其中U6的P30、P31与前述的串口总线的TXD、RXD相连接，用于数据的发送与接收。U6的[P10:P17]、[P30:P37]与J2连接，J2与LCD显示屏连接，通过U6的显示驱动程序控制LCD的显示。U6的[P20:P27]与LED发光二极管[D1:D8]互相连接，当P20输出为LOW低电平，D1点亮，HIGH高电平时D1灭灯。D1:D6可以作为报警装置，分别代表环境温度、放电电流、充电电流、市电电压异常、蓄电池温度、太阳能电池面板电压异常状态的故障信息。D8点亮表示系统运行正常状态，快速闪烁表示系统异常。D7点亮表示与调控系统数据发送接收状态正常，连接成功。通过LCD显示的信息与LED的显示状态可以直观准确分析出照明系统状态和故障信息，提高系统监控和维护的效率。

当然，本领域技术人员可以理解，各个LED发光二极管代表的意义可以根据实际情况灵活设置，不局限于上述的情况。

本实用新型的实施例中，还可以包括人机接口模块20。人机接口模块20连接到监控管理控制器16上，用于供用户输入各种参数或者指令，以设置或者控制太阳能灯的工作参数或者工作状态等等。人机接口模块可以包括常用的键盘、鼠标、手写板或者触摸屏等等输入设备。

本实用新型的实施例中，还可以包括存储器。该存储器与监控管理控制器16连接。监控管理控制器16可以将接收到的关于太阳能灯的数据和/或如前述的处理后的关于太阳能灯的数据存储在存储器中，以供后续的统计、分析或者其它的处理使用。

本实用新型的实施例中，还可以包括扩展接口模块22。该扩展接口模块22连接到数据总线12，以为其它的扩展应用或者扩展模块提供接口。例如，扩展接口模块22可以是无线接口或者物联网接口等等。

以上通过具体的实施例对本实用新型进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种太阳能照明系统的监控器，其特征在于，包括：

数据收发接口，所述数据收发接口连接到至少一个太阳能灯，并接收所述太阳能灯相关的数据或将控制指令发送到所述太阳能灯；

数据总线，所述数据总线连接到所述数据收发接口并且传输所述太阳能灯相关的数据或所述控制指令；

监控管理控制器，所述监控管理控制器连接到所述数据总线，并且通过所述数据总线接收所述太阳能灯相关的数据或发送所述控制指令。

2.如权利要求1所述的太阳能照明系统的监控器，其特征在于：还包括显示模块，所述显示模块连接到所述监控管理控制器。

3.如权利要求1所述的太阳能照明系统的监控器，其特征在于：还包括人机接口模块，所述人机接口模块连接到所述监控管理控制器。

4.如权利要求1所述的太阳能照明系统的监控器，其特征在于：还包括报警装置，所述报警装置连接到所述监控管理控制器。

5.如权利要求1所述的太阳能照明系统的监控器，其特征在于：还包括扩展接口模块，所述扩展接口模块连接到所述数据总线。

6.如权利要求1所述的太阳能照明系统的监控器，其特征在于：还包括存储器，所述存储器连接到所述监控管理控制器，并且存储所述太阳能灯相关的数据。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的太阳能照明系统的监控器，其特征在于：所述数据收发接口是将RS232信号数据与RS-485信号数据相互转换的接口电路。

8.如权利要求2所述的太阳能照明系统的监控器，其特征在于：所述显示模块为液晶显示器或者发光二极管阵列。

9.如权利要求4所述的太阳能照明系统的监控器，其特征在于：所述报警装置为扬声器或者发光二极管。

10.如权利要求5所述的太阳能照明系统的监控器，其特征在于：所述扩展接口模块为物联网接口。