CN203385837U - 高速公路隧道led单灯状态检测无线传输装置 - Google Patents

Abstract

高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，属于LED照明检测技术领域。温度传感器置于被检LED隧道灯背部散热片中心，单灯状态检测装置固定在灯具或支架或LED隧道灯所在墙上，照度传感器固定于LED隧道灯所在墙上且位于LED隧道灯下方，单灯状态检测装置分别连接温度传感器和照度传感器，单灯状态检测装置通过ZigBee设备与终端计算机通讯。本实用新型体积小功耗低，可独立使用或集成在LED隧道灯内，实时检测LED隧道灯的电流、电压、温度和照度，通过整理和分析数据判断LED隧道灯的实时状态，并通过ZigBee无线网络发送给终端计算机，实现远程查看LED隧道灯状态，快速确定故障灯位置，及时进行维修。

Description

高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置

技术领域

本实用新型属于LED照明检测技术领域，特别涉及高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置。

背景技术

目前， LED隧道灯因其节能和长寿命的特性已经广泛应用于隧道照明工程中，由于隧道内道路空间的封闭性，需全天保证LED隧道灯照明亮度，从而加速了LED隧道灯的光衰变化，缩短LED隧道灯的寿命，致使LED隧道灯在未达到使用寿命期限时就已经无法满足隧道照明的要求。在没有对LED隧道灯实时监测的情况下，如果LED隧道灯在检修人员未知的情况下因为损坏或寿命终止而熄灭，则易造成隧道内交通事故。因此，需要对LED隧道灯的各项参数进行实时检测，并通过参数的变化推断LED隧道灯的状态。

现阶段对LED隧道灯状态的实时检测仍停留在对工作电压和工作电流方面的检测，仅能从电气方面监测LED隧道灯的开或关状态，而“LED隧道灯寿命终止”等状态没有实时检测。因不能实时监测隧道LED隧道灯多种状态，致使对LED隧道灯的控制效果大打折扣。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置及方法，适用于实时检测LED隧道灯电流、电压、温度和照度数值，监测LED隧道灯运行数据及判断开、关、运行故障、寿命终止等LED隧道灯状态，实现实时检测并反馈LED隧道灯状态，在发生故障时能及时发现、快速响应。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，包括：照度传感器、温度传感器和终端计算机，所述的温度传感器置于被检LED隧道灯背部散热片的中心，单灯状态检测装置固定在灯具或支架或LED隧道灯所在墙上，照度传感器固定于LED隧道灯所在墙上且位于LED隧道灯下方，单灯状态检测装置的一个输入端连接温度传感器，另一个输入端连接照度传感器，同时单灯状态检测装置通过ZigBee设备与终端计算机进行通讯。

所述的单灯状态检测装置还包括电压跟随器。

所述的单灯状态检测装置还包括计量芯片。

所述的单灯状态检测装置还包括处理器模块。

本实用新型的优点：本实用新型提出的单灯状态检测装置体积小，功耗低，可独立使用或集成在LED隧道灯内部，实时检测LED隧道灯的电流、电压、温度和照度参数，通过整理和分析数据判断LED隧道灯的实时状态，并通过ZigBee无线网络发送给终端计算机，实现远程查看LED隧道灯状态，快速确定故障灯位置，及时进行维修。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置示意图；

图2为本实用新型一种实施方式单灯状态检测装置的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细的说明。

本实用新型一种实施方式给出高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置示意图，包括温度传感器3、照度传感器4、单灯状态检测装置2、ZigBee设备7和终端计算机6，如图1所示，本实施方式中采用的温度传感器的型号为AD590，数字照度传感器的型号为TSL2561。被检LED隧道灯1固定在隧道的侧墙5上；单灯状态检测装置2固定在被检LED隧道灯1的背面（或固定在支架上或固定在LED隧道灯所在墙上），并与被检LED隧道灯串联在电路中；温度传感器3固定在被检LED隧道灯的背面散热片中心位置，可位于单灯状态检测装置2上方，与单灯状态检测装置2的一个输入端相连接；使用数字照度传感器4固定在被检LED隧道灯1下方的侧墙5上，正面顶端面向地面，并与单灯状态检测装置2的另一个输入端相连接。

本实施方式中给出单灯状态检测装置的电路原理图，如图2所示。包括电压跟随器11、计量芯片9、处理器模块8和电源管理模块10，其中，电源管理模块10为单灯状态检测装置各功能模块供电（包括处理器模块8和计量芯片9），同时还为温度传感器3和照度传感器4供电。本实施方式中，采用的电压跟随器的型号为LM310M，计量芯片型号为CS5460，处理器模块的型号为JN5168。 温度传感器的数据输出端输出信号连接电压跟随器的同相输入端，并经电阻R1后接地，电压跟随器的反相输入端连接电压跟随器的输出端，并与处理器模块的AD接口相连。

照度传感器通过I2C接口与数据总线连接。

LED隧道灯的V+端连接电阻R2的一端和电阻Rs的一端，LED隧道灯的V-端连接电阻R3的一端，电阻R2的另一端、电阻R3的另一端相连，且二者的连线的中点还连接计量芯片的一个输入端，电阻R3的另一端同时也连接计量芯片的该输入端。电阻Rs的输入端和输出端同时连接计量芯片的另一个输入端。计量芯片的输出端与处理器模块通过SPI接口进行通讯。

处理器模块内的RAM模块、FLASH模块、EEPROM模块和ZigBee模块通过数据总线连接RISC CPU。

本实施方式给出高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置工作过程如下：

单灯状态检测装置在自检结束后，内置在处理器模块中的ZigBee模块与ZigBee设备自动组成无线通信网，在组网成功后进入检测状态对被检LED隧道灯进行数据采集，若被检LED隧道灯初次安装或更换，则由终端计算机发送被检LED隧道灯的额定工作电流、工作电压范围和工作温度范围参数及采集被检LED隧道灯关闭及开启时温度和照度作为后续检测的参考基准，处理器将从终端计算机接收到的参数和作为基准的温度值、照度值存储进处理器模块内的FLASH参数区域。

在检测被检LED隧道灯过程中，单灯状态检测装置采集被检LED隧道灯的温度值、照度值、电压值和电流值，并根据采集的数据判断被检LED隧道灯的工作状态。单灯状态检测装置通过温度传感器采集被检LED隧道灯的散热片中心温度并转换成电压信号。

转换后的电压信号经电压跟随器缓冲及隔离后通过处理器模块的AD接口输入由处理器模块经AD转换成数字信号，再转变成被检LED隧道灯的温度值。

单灯状态检测装置通过照度传感器采集被检LED隧道灯照射到地面光照强度并转换成数值，处理器模块通过I2C接口接收照度传感器转换成的照度值数据。

单灯状态检测装置通过采集并联在被检LED隧道灯供电线路两端采样电阻R3和串联在供电线路的采样电阻Rs两端的电势差，计算被检LED隧道灯的工作电压和工作电流。其中，并联在被检LED隧道灯供电线路V+和V-间电阻R2和电阻R3两端电压即被检LED隧道灯的工作电压，工作电压通过电阻R2和R3的分压使采集电阻R3两端产生与工作电压成线性相关的电势差。串联在V+电路中的采样电阻Rs采集被检LED隧道灯的工作电流，工作电流流经采集电阻Rs使Rs两端产生电势差。计量芯片通过采集电阻R3两端电势差信号Uv和电阻Rs两端电势差信号Ui并分别转换成被检LED隧道灯的工作电压和工作电流数据，并通过SPI接口传输给处理器模块。

处理器模块将温度信号转换成温度值数据，接收照度传感器和计量芯片发送的照度值数据、电压值数据和电流值数据，存储入处理器模块内的FLASH数据区域，当FLASH数据区域存储满后自动删除最早存储的数据释放空间。处理器模块通过内值的RISC CPU将采集到的数据与设置的参数进行比较从而判断被检LED隧道灯的工作状态。单灯状态检测装置通过内置在处理器模块中的ZigBee模块将采集到的数据和被检LED隧道灯的工作状态经ZigBee设备发送至终端计算机。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域内的熟练的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (4)

1.一种高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：包括：照度传感器、温度传感器和终端计算机，所述的温度传感器置于被检LED隧道灯背部散热片的中心，单灯状态检测装置固定在灯具或支架或LED隧道灯所在墙上，照度传感器固定与LED隧道灯所在墙上且位于LED隧道灯下方，单灯状态检测装置的一个输入端连接温度传感器，另一个输入端连接照度传感器，同时单灯状态检测装置通过ZigBee设备与终端计算机进行通讯。

2.根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的单灯状态检测装置还包括电压跟随器。

3.根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的单灯状态检测装置还包括计量芯片。

4.根据权利要求1所述的高速公路隧道LED单灯状态检测无线传输装置，其特征在于：所述的单灯状态检测装置还包括处理器模块。

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