CN204761791U - 一种机卡分离的单灯控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机卡分离的单灯控制器，包括运算控制模块，还包括编号信息存储装置，所述编号信息存储装置连接所述运算控制模块，所述编号信息存储装置包括卡槽和接触式IC卡，所述接触式IC卡插在所述卡槽中，所述卡槽连接所述运算控制模块，所述卡槽与所述运算控制模块为可拆卸连接。本实用新型的机卡分离的单灯控制器将单灯编号信息存储在编号信息存储装置中，当单灯控制器出现故障的时候，只要将原有单灯控制器中的接触式IC卡换到新的单灯控制器中即可。同时本实用新型设计了专门的卡槽用以安装接触式IC卡，一是为了方便识别和安装，二是当卡槽出现问题时，也可以方便拆卸。

Description

一种机卡分离的单灯控制器

技术领域

本实用新型属于照明监控领域，具体涉及一种机卡分离的单灯控制器。

背景技术

现有的城市照明监控系统采用了三层架构，控制中心、支路控制器(BranchNode)、单灯控制器(LeafNode)，控制中心与支路控制器采用目前成熟的GPRS/CDMA/3G/通信方式，支路控制器和单灯控制器采用无线或有线方式进行信息交互。具体信息参见图1。控制中心是照明管理人员对路灯和夜景灯运行状态进行监视和管理的办公区域，管理人员通过中心软件实现对全市照明变压器/配电柜以及路灯灯具的访问和控制；支路控制器(BranchNode)与照明变压器/配电柜安装在一起，实现对变压器/配电柜交流接触器控制，采集线路的各种状态信息；单灯控制器(LeafNode)，安装在灯杆处，检测每个光源的信息，并实现光源的开关控制。

从图1中可以看出，控制中心可以管辖多个配电柜、每个配电柜带多个灯杆。路灯遍布在城市各个角落，路灯维修人员基本是普通电工，现有的路灯维护工作大部分就是更换灯具、镇流器、线缆等工作，只要按照接线图进行接线即可，不需要复杂的现场设置工作，而随着单灯控制器的使用，需要对每一个单灯控制器进行软地址设置，当单灯控制器出现故障需要更换的时候，就需要现场使用便携式计算机或专用设备进行软地址设置，对现场维修人员提出了极高的能力和责任心要求。

现有产品的缺点：

1、现有的单灯控制器采用软地址设计，相应信息记录到板载存储器，都是通过便携式计算机、专用工具和软件在对单灯控制器进行地址设置，当单灯控制器设备出现故障需要更换时候，现场维修人员(普通电工)基本不会配备便携式计算机，而且现有路灯的维修人员不需要懂太多计算机知识，所以现有的单灯控制器的维修，基本都是发现了单灯控制器故障，直接叫厂家维修或将单灯控制器短接掉之后，统一拿到控制中心，由控制中心人员将新的单灯控制器设置好编号和参数之后，交由维修人员，再到现场进行安装，维修周期长，非常不方便。

2、通过对现有维修人员(普通电工)进行对培训，由于人员的基本结构限制，很难让所有维修班组都能学会单灯控制器的编号(Id号)设置工作，维修工作展开困难。

因此，需要一种新的单灯控制器以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对在现有技术中单灯控制器维修困难的不足，提供一种方便维修的机卡分离的单灯控制器。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的机卡分离的单灯控制器可采用如下技术方案：

一种机卡分离的单灯控制器，包括运算控制模块，还包括编号信息存储装置，所述编号信息存储装置连接所述运算控制模块，所述编号信息存储装置包括卡槽和接触式IC卡，所述接触式IC卡插在所述卡槽中，所述卡槽连接所述运算控制模块，所述卡槽与所述运算控制模块为可拆卸连接。

更进一步的，所述卡槽的数量为多个且不同卡槽的尺寸不同。则可以方便使用不同规格的接触式IC，升级换代方便。

更进一步的，所述单灯控制器还包括通信单元、模拟量采集单元、开关量输入输出单元和板载存储单元，所述通信单元、模拟量采集单元、开关量输入输出单元和板载存储单元均连接所述运算控制模块。

更进一步的，所述接触式IC卡为FM20C02A芯片，所述FM20C02A芯片包括VCC引脚、第一NC引脚、SCL引脚、GND引脚、第二NC引脚和SDA引脚，所述VCC引脚接电源，所述SCL引脚接串行时钟输入，所述GND引脚接地，所述SDA引脚接串行数据输入和输出。结构简单，成本较低。

更进一步的，所述运算控制模块采用采用JN5148-001微控制器，所述JN5148-001微控制器包括DIO18端和DIO20端，所述接触式IC卡为FM20C02A芯片，所述FM20C02A芯片包括VCC引脚、GND引脚、SCL引脚和SDA引脚，所述DIO18端和DIO20端分别连接SCL引脚和SDA引脚，所述VCC引脚连接分别通过电阻R11和电阻R12连接所述SCL引脚和SDA引脚，所述GND引脚接地。仅需利用原有JN5148-001微控制器的空余引脚即可完成与接触式IC卡的连接。

更进一步的，所述接触式IC卡为FM20C02A芯片，所述FM20C02A芯片封装为IC卡。将FM20C02A芯片封装为IC卡形式，方便插拔。

更进一步的，所述运算控制模块采用采用JN5148-001微控制器，所述接触式IC卡为FM20C02A芯片，所述用JN5148-001微控制器通过I2C接口连接所述FM20C02A芯片。I2C接口共有两根线，一根数据线，用于运算控制模块与接触式IC卡之间交互数据，一根线为时钟线，为运算控制模块与接触式IC卡之间提供通信同步。

有益效果：本实用新型的机卡分离的单灯控制器将单灯编号信息存储在编号信息存储装置中，编号信息存储装置包括卡槽和接触式IC卡，采用接触式IC卡作为编号信息存储装置具有低成本，方便插拔的优点。当单灯控制器出现故障的时候，只要将原有单灯控制器中的接触式IC卡换到新的单灯控制器中即可。同时本实用新型设计了专门的卡槽用以安装接触式IC卡，一是为了方便识别和安装，二是当卡槽出现问题时，也可以方便拆卸。确保了更换的简便性，现今的数码时代，这些更换不需要特别的培训和学习，都能简单实现。使得单灯控制器易于安装和维护成为可能。

附图说明

图1是现有技术的城市照明监控系统的结构示意图；

图2是本实用新型的机卡分离的单灯控制器的结构示意图；

图3是接触式IC卡的引脚示意图；

图4是运算控制模块与接触式IC卡的连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

请参阅图2、图3和图4所示，本实用新型的机卡分离的单灯控制器，包括运算控制模块，还包括编号信息存储装置，单灯控制器的编号信息存储在编号信息存储装置中，编号信息存储装置连接运算控制模块。

编号信息存储装置包括卡槽和接触式IC卡，接触式IC卡插在卡槽中，卡槽连接运算控制模块，卡槽与运算控制模块为可拆卸连接。其中，卡槽与运算控制模块之间通过标准接口进行连接，简单方便。

卡槽的数量为多个且不同卡槽的尺寸不同。则可以方便使用不同规格的接触式IC，为以后的升级换代做好准备。

其中，单灯控制器还包括通信单元、模拟量采集单元、开关量输入输出单元和板载存储单元，通信单元、模拟量采集单元、开关量输入输出单元和板载存储单元均连接运算控制模块。

优选的，编号信息存储装置中还存储有经纬度信息、开关灯时间、半夜灯时间、调光参数、报警阈值和供电方式信息中的一个或多个。当编号信息存储装置中保存了上述参数后，更换单灯控制器之后，就不再需要控制中心重新下发工作参数了，仅需更换编号信息存储装置即可，进一步提升了维修工作效率。

优选的，本实用新型采用的接触式IC卡为FM20C02A芯片，FM20C02A芯片包括VCC引脚C1、第一NC引脚C2、SCL引脚C3、GND引脚C5、第二NC引脚C6和SDA引脚C7，VCC引脚C1接电源，第一NC引脚和第二NC引脚空置，SCL引脚C3接串行时钟输入，GND引脚C5接地，SDA引脚C7接串行数据输入和输出。

运算控制模块采用JN5148-001微控制器，JN5148-001微控制器包括DIO18端、DIO19端和DIO20端，接触式IC卡为FM20C02A芯片，FM20C02A芯片包括VCC引脚、GND引脚、SCL引脚、SDA引脚和WP引脚，DIO18端、DIO19端和DIO20端分别连接SCL引脚、WP引脚和SDA引脚，VCC引脚连接分别通过电阻R11和电阻R12连接SCL引脚和SDA引脚，GND引脚接地。接触式IC卡为FM20C02A芯片，FM20C02A芯片封装为IC卡。其中，WP引脚起到写保护作用，有效保护接触式IC卡。将FM20C02A芯片封装为IC卡形式，方便插拔。运算控制模块采用采用JN5148-001微控制器，接触式IC卡为FM20C02A芯片，用JN5148-001微控制器通过I2C接口连接FM20C02A芯片。I2C接口共有两根线，一根数据线，用于运算控制模块与接触式IC卡之间交互数据，一根线为时钟线，为运算控制模块与接触式IC卡之间提供通信同步。

现有技术的单灯控制器均只使用板载存储，板载存储单元与运算控制模块常采用SPI方式进行连接和通信。具体为，运算控制模块为NXPJN5148芯片，并采用SPI总线与存储芯片NumomyxM25P40实现板载存储的访问读写。

在新型机卡分离单灯控制系统中，将单灯控制器存储数据独立出来，并存放到接触式IC卡中，通过接触式IC卡与单灯控制器分离，实现单灯控制器与存储物理解耦。在本实用新型的机卡分离单灯控制系统中，接触式IC卡中存储的信息如下：

1)、至少要存储单灯控制器的编号信息，单灯控制器的编号信息(Id号)，作为单灯控制器的唯一标识，同一个控制中心下，单灯控制器的Id号不能重复。本系统中单灯控制器的编号由7位数字组成，前4位为单灯控制器所在的支路控制器编号，后三位为单灯控制器在该支路控制器下的编号(一般与实际路灯灯杆号对应)。有了单灯编号信息，单灯控制器就能够加入到单灯网络中，控制中心操作人员就可以将该单灯控制器的工作参数通过网络下发给单灯控制器。

2)、IC卡中除了保存单灯控制器的编号信息，还可以保存经纬度、开关灯时间、半夜灯时间、调光参数、报警阈值、供电方式等其他工作参数；当IC卡中保存了这些参数后，更换单灯控制器之后，就不再需要控制中心重新下发工作参数了，进一步提升了维修工作效率。

与现有技术的对比：

采用机卡分离式单灯控制器与当前存在相关产品有些异同，以手机SIM卡为例，相同之处在于均采用机卡分离，同时他们存在不同：

1)分离目的不同：单灯控制器采用机卡分离目的是为了将单灯控制器运算控制模块与存储器分离，从而降低系统维护操作复杂性；手机SIM主要是为了加强入网鉴权控制、提高计费的安全性；

2)存储数据内容不同：机卡分离单灯控制器IC卡中主要存储的是单灯控制器的实际的编号Id信息，而手机SIM卡中存储的是IMSI信息并不是我们常说的手机号码MSISDN；

3)应用领域不同：机卡分离的单灯控制器主要用在照明监控系统，属于工业控制和自动化领域；手机SIM主要用于终端消费用户，属于通讯领域。

总之，通过机卡分离，使单灯控制器配置信息可以通过简单更换存储卡，最大限度降低维护操作难度。

实施例

一、初次安装

在单灯控制系统首次安装时，主要操作流程如下：

步骤1：生产环境配置参数，该操作由厂家提供简单工具，通过计算机上可视化UI界面将单灯控制器参数写入接触式IC卡。即：通过单灯系统厂家提供工具对接触式IC卡的信息进行离线配置，或通过系统在线远程设置；

注：该操作也可以通过现场版工具做离线设置；

步骤2：设备发货到一线，将接触式IC卡插入通用单灯控制器，系统即可投入运营。

二、系统维护

对于已经投入运营的单灯控制器，由于某种原因出现故障后，可以使用备件现场做备件替换，相关操作如下：

步骤1：取下现场故障单灯控制器；

步骤2：从故障控制器中取出该控制器的接触式IC卡，然后插入备件单灯控制器；

步骤3：将插入接触式IC卡的备件单灯控制器接入系统，现场更换操作完成，即可投入正常运营。

本实用新型的机卡分离的单灯控制器将单灯编号信息存储在编号信息存储装置中，当单灯控制器出现故障的时候，只要将原有单灯控制器中的编号信息存储装置拔下来插入到新的单灯控制器中即可。确保了更换的简便性，现今的数码时代，这些更换不需要特别的培训和学习，都能简单实现。使得单灯控制器易于安装和维护成为可能。

Claims (6)

1.一种机卡分离的单灯控制器，包括运算控制模块，其特征在于：还包括编号信息存储装置，所述编号信息存储装置连接所述运算控制模块，所述编号信息存储装置包括卡槽和接触式IC卡，所述接触式IC卡插在所述卡槽中，所述卡槽连接所述运算控制模块，所述卡槽与所述运算控制模块为可拆卸连接。

2.如权利要求1所述的机卡分离的单灯控制器，其特征在于：所述卡槽的数量为多个且不同卡槽的尺寸不同。

3.如权利要求1所述的机卡分离的单灯控制器，其特征在于：所述单灯控制器还包括通信单元、模拟量采集单元、开关量输入输出单元和板载存储单元，所述通信单元、模拟量采集单元、开关量输入输出单元和板载存储单元均连接所述运算控制模块。

4.如权利要求3所述的机卡分离的单灯控制器，其特征在于：所述接触式IC卡为FM20C02A芯片。

5.如权利要求3所述的机卡分离的单灯控制器，其特征在于：所述运算控制模块采用JN5148-001微控制器。

6.如权利要求3所述的机卡分离的单灯控制器，其特征在于：所述运算控制模块采用JN5148-001微控制器，所述接触式IC卡为FM20C02A芯片，所述JN5148-001微控制器通过I2C接口连接所述FM20C02A芯片。