CN205726614U - 升降式城市路灯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了升降式城市路灯装置，包括集中控制器、载波集中器、载波终端及若干个路灯组件；路灯组件包括灯杆、灯座、灯泡组；高度驱动组件可作用于灯座使得灯座相对灯杆上下移动；单灯控制器包括与载波终端相互通信的控制模块、信号采集模块、电源管理模块、无线通信模块、与灯泡组电性连接的第一驱动模块及与高度驱动组件电性连接的第二驱动模块；还包括备用电源组件，备用电源组件包括蓄电池、充电模块及供电模块。通过单灯控制器和备用电源组件的设置，既能将故障信息传输给集中控制器，又不影响路灯正常的照明工作。通过高度驱动组件的设置，可通过控制灯座相对灯杆的位置以便于管理人员对故障路灯组件的维修及维护。

Description

升降式城市路灯装置

技术领域

本实用新型涉及控制系统领域，尤其是涉及升降式城市路灯装置。

背景技术

随着中国城市化建设的不断深入、经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，城市道路、夜景照明已成为城市文明的标志和城市文化的代表。随着计算机技术以及通信技术的发展，路灯控制系统已从过去的人工管理模式转变为远程智能监控模式。较前者而言，远程智能监控模式可对远程路灯和电源实施遥控、遥测及摇监等功能，同时，它还具有能源利用率高、资源浪费小及维护费用低的优点。但是现有的路灯控制系统依然存在实时互动性差、自适应调节能力弱、应急处理缺失及维修不便的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述问题，提供升降式城市路灯装置，在电力线缆发生故障时，通过单灯控制器和备用电源组件的设置，既能将故障信息传输给集中控制器，又不影响路灯正常的照明工作。通过高度驱动组件的设置，可通过控制灯座相对灯杆的位置以便于管理人员对故障路灯组件的维修及维护。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

升降式城市路灯装置，包括集中控制器、与集中控制器相连的载波集中器、与载波集中器相配合的载波终端及若干个路灯组件，每一路灯组件均配备有高度驱动组件以及单灯控制器，单灯控制器用于控制路灯组件运行且与载波终端相连；

路灯组件包括灯杆、安装于灯杆上的灯座、安装于灯座上的灯泡组；

高度驱动组件可作用于灯座使得灯座相对灯杆上下移动；

单灯控制器包括与载波终端相互通信的控制模块、信号采集模块、电源管理模块、无线通信模块、与灯泡组电性连接的第一驱动模块及与高度驱动组件电性连接的第二驱动模块，信号采集模块、电源管理模块、第一驱动模块、无线通信模块及第二驱动模块均与控制模块相连，电源管理模块与第一驱动模块、第二驱动模块和无线通信模块均相连；

还包括备用电源组件，备用电源组件包括蓄电池、充电模块及供电模块，充电模块和供电模块均与蓄电池相连，供电模块与控制模块、第一驱动模块、无线通信模块及第二驱动模块均相连。

本实用新型中，载波集中器与载波终端之间的配合可实现单灯控制器与集中控制器之间的通信，这样，单灯控制器可接受集中控制器的命令。利用电力载波通信，则不需要再铺设通信线路，不仅降低了成本，也为单灯控制器的安装带来了方便。单灯控制器用于控制与之相对应地路灯，其中，信号采集模块用于采集路灯运行的数据信息；电源管理模块用于将市电转化成能为第一驱动模块和无线通信模块供电的低电压；第一驱动模块用于驱动路灯的开关及调压；无线通信模块作为备用通信器，可实现两单灯控制器之间信息的传输。当电力线缆发生故障或者被盗时，则是由备用电源组件对第一驱动模块和无线通信模块进行供电。其中，充电模块用于控制电力线缆在正常运行时对蓄电池的充电工作；供电模块则用于释放电能为控制模块、第一驱动模块及无线通信模块供电。控制模块作为主控器，可以以现有的软件在嵌入式设备中编程或者可编程逻辑器件等来实现对各个模块运行的控制。

应用时，每一单灯控制器均具有唯一的地址码，这样，集中控制器则可通过某一单灯控制器反馈的信息下达命令去控制与该单灯控制器相对应的路灯的开关、关灯、调压。当某一段电力线缆发生故障或者被盗时，位于该段上的路灯则会处于断电及失联的状态。这时，控制模块则向供电模块发出信号，使其对各个功能模块进行供电，这样，路灯在可及时恢复工作的状态。而信号采集模块所采集的信息则经控制模块传输至无线通信模块，再通过无线通信模块之间的无线传输，将该信息传输至电力线缆路段正常区域内的单灯控制器上，再通过该单灯控制器将带有损坏路段地址码信息及其他数据信息通过电力载波通信反馈至集中控制器。在工作站获知故障信息以及故障路段的其他数据信息后，则再次通过正常区域内的单灯控制器，将附有特定地址码的指令通过无线通信模块传输给具有该地址码的单灯控制器上以实现对路灯的控制。

可见，在电力线缆发生故障时，本实用新型通过单灯控制器及备用电源组件的设置，既能将故障信息传输给集中控制器以判断出故障路段的具体地址和故障类型，又不会影响路灯正常的照明工作。

当灯泡组发生故障时或者需对单灯控制器进行维护时，可通过集中控制器向目标单灯控制器发出命令，使得控制模块控制第二驱动模块作用于高度驱动组件，高度驱动组件则驱动灯座向下移动至适应高度，这样，可便于管理人员对灯泡组进行维修或者维护。待维修或者维护好后，再通过控制模块控制第二驱动模块作用于高度驱动组件，使得高度驱动组件驱动灯座向上移动直至复位。

为实现高度驱动组件对灯座高度位置的调整，进一步地，所述灯杆内设置有容纳腔，灯杆的侧壁上设置有与容纳腔连通的活动开口；所述高度驱动组件包括设置于容纳腔内的支撑柱，支撑柱的上下两端均设置有活动轮，还包括滑带和驱动电机，滑带套设于两活动轮上且与两活动轮相配合，驱动电机与所述第二驱动模块电性连接，且驱动电机可驱动活动轮转动；所述灯座一端穿过活动开口与滑带固连，且灯座与活动开口相配合。

本实用新型中，灯座与活动开口相配合，既可使得灯座能在活动开口内上下滑动，又可支撑灯座避免其在滑动时发生晃动。支撑柱的上下两端均设置有活动轮，其中一个为主动轮，另一个为从动轮。应用时，当需要移动灯座时，通过集中控制器向目标单灯控制器发出命令，使得控制模块控制第二驱动模块作用于驱动电机，驱动电机驱动为主动轮的活动轮转动，则带动滑带进行滑动，从而带动与之固连的灯座进行上下移动。

进一步地，还包括与所述集中控制器相互通信的工作站及移动终端。集中控制器可通过GPRS模块或者通过以太网实现与工作站和移动终端的通信，这样，便于工作站远程监控集中控制器，进而实现对每一单灯控制器的监控。移动终端的设置则更便于管理人员对单灯控制器下达命令。

为避免浪费能源，进一步地，所述控制模块内设置有数据传输选择电路，数据传输选择电路上设置有继电器，继电器包括动触点、第一静触点和第二静触点；

当动触点与第一静触点闭合且与第二静触点断开时，所述信号采集模块采集的信号则通过控制模块传送至所述载波终端；

当动触点与第二静触点闭合且与第一静触点断开时，所述信号采集模块采集的信号则通过控制模块传送至所述无线通信模块。

通过继电器的设置，可控制信息数据的传输方式，即在电力载波通信和无线通信之间进行二选一，这样，可避免造成能源的浪费。当电力线缆均处于正常状态时，则信号采集模块所采集的数据信息以及集中控制器所下达的命令则是通过电力载波来实现单灯控制器与集中控制器之间的通信。而当某一段电力线缆发生故障时，正常段的通信方式依然为电力载波，而故障段的单灯控制器与集中控制器之间的通信则是分段来进行，其中一段是通过无线通信模块实现故障段单灯控制器与正常段单灯控制器之间的通信，另一段则是通过电力载波实现该正常段单灯控制器与集中控制器之间的通信，通过这样分段式的传输方式来实现集中控制器对故障段单灯控制器的控制。

进一步地，所述信号采集模块包括电流采集模块、电压采集模块、亮度采集模块及红外感应模块。本实用新型中，电流采集模块用于采集路灯的电流信息，电压采集模块用于采集路灯的电压信息，亮度采集模块用于采集室外环境的光亮程度，红外感应模块用于采集人或者车辆信息。通过电流采集模块和电压采集模块所采集的信息可以判断路灯的工作状况，通过亮度采集模块所采集的信息可以判断路灯所照明的亮度是否满足需求，通过红外感应模块可以根据所采集的信息来判断路灯组件是否需要启动。通过这些信息数据的反馈可便于集中控制器对各个单灯控制器进行控制，同时，也可降低整个系统的功耗。

为实现第一驱动模块对路灯的驱动控制，进一步地，所述第一驱动模块包括开关电路和调光电路。开关电路则用于控制路灯的开和光；调光电路用于调节路灯的功率。

为实现无线通信模块之间的无线通信，进一步地，所述无线通信模块为RF射频芯片或者蓝牙芯片。

为便于直观地观察信号采集模块所采集的数据信息，进一步地，还包括与所述控制模块相连的显示模块和指示模块。显示模块可设置有LED显示屏。指示灯模块可设置有发光不一的两组LED芯片，用不同的指示灯颜色来表示路灯组件是否发生故障。

进一步地，所述灯泡组包括主灯和副灯。通常情况下，第一驱动模块用于驱动主灯进行照明工作，当主灯发生故障时才驱动副灯进行照明。这样，可避免维修期间路灯组件处于停运状态。

进一步地，集中控制器包括ARM9处理系统。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过单灯控制器及备用电源组件的设置，既能将故障信息传输给集中控制器以判断出故障路段的具体地址和故障类型，又不会影响路灯正常的照明工作。

2、当某一段电力线缆发生故障而不能使用电力载波通信时，可通过第一无线通信模块和电力载波相结合的方式，实现集中控制器与故障段单灯控制器之间的通信。

3、当灯泡组发生故障时或者需对单灯控制器进行维护时，可通过集中控制器向目标单灯控制器发出命令，使得控制模块控制第二驱动模块作用于高度驱动组件，高度驱动组件则驱动灯座向下移动至适应高度，这样，可便于管理人员对灯泡组进行维修或者维护。

附图说明

图1为本实用新型所述的升降式城市路灯装置的结构框图；

图2为本实用新型所述的升降式城市路灯装置中单灯控制器和路灯组件的结构框图；

图3为本实用新型所述的升降式城市路灯装置中灯杆一个具体实施例的结构示意图；

图4为本实用新型所述的升降式城市路灯装置中工作站和移动终端的结构框图。

附图中附图标记所对应的名称为：1、集中控制器，2、单灯控制器，3、灯泡组，4、载波集中器，5、载波终端，6、信号采集模块，7、电源管理模块，8、第一驱动模块，9、无线通信模块，10、蓄电池，11、充电模块，12、供电模块，13、移动终端，14、电压采集模块，15、电流采集模块，16、亮度采集模块，17、继电器，18、显示模块，19、指示模块，20、开关电路，21、调光电路，22、红外感应模块，23、工作站，24、控制模块，25、灯杆，26、灯座，27、第二驱动模块，28、容纳腔，29、活动开口，30、支撑柱，31、活动轮，32、驱动电机，33、滑带，34、主灯，35、副灯。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型做进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图1至图4所示，升降式城市路灯装置，包括集中控制器1、与集中控制器1相连的载波集中器4、与载波集中器4相配合的载波终端5及若干个路灯组件，每一路灯组件均配备有高度驱动组件以及单灯控制器2，单灯控制器用于控制路灯组件运行且与载波终端5相连；

路灯组件包括灯杆25、安装于灯杆25上的灯座26、安装于灯座26上的灯泡组3；

高度驱动组件可作用于灯座26使得灯座26相对灯杆25上下移动；

单灯控制器2包括与载波终端相互通信的控制模块24、信号采集模块6、电源管理模块7、无线通信模块9、与灯泡组3电性连接的第一驱动模块8及与高度驱动组件电性连接的第二驱动模块27，信号采集模块6、电源管理模块7、第一驱动模块8、无线通信模块9及第二驱动模块27均与控制模块24相连，电源管理模块7与第一驱动模块8、第二驱动模块27和无线通信模块9均相连；

还包括备用电源组件，备用电源组件包括蓄电池10、充电模块11及供电模块12，充电模块11和供电模块12均与蓄电池10相连，供电模块12与控制模块24、第一驱动模块8、无线通信模块9及第二驱动模块27均相连。

本实施例中，载波集中器4与载波终端5之间的配合可实现单灯控制器2与集中控制器1之间的通信，这样，单灯控制器2可接受集中控制器1的命令。利用电力载波通信，则不需要再铺设通信线路，不仅降低了成本，也为单灯控制器2的安装带来了方便。

单灯控制器2用于控制与之相对应地路灯3，其中，信号采集模块用于采集路灯3运行的数据信息；电源管理模块7用于将市电转化成能为第一驱动模块8和无线通信模块9供电的低电压；第一驱动模块8用于驱动路灯3的开关及调压；无线通信模块9作为备用通信器，可实现两单灯控制器2之间信息的传输。当电力线缆发生故障或者被盗时，则是由备用电源组件对第一驱动模块8和无线通信模块9进行供电。其中，充电模块11用于控制电力线缆在正常运行时对蓄电池10的充电工作；供电模块12则用于释放电能为控制模块24、第一驱动模块8及无线通信模块9供电。控制模块24作为主控器，可以以现有的软件在嵌入式设备中编程或者可编程逻辑器件等来实现对各个模块运行的控制。

应用时，每一单灯控制器2均具有唯一的地址码，这样，集中控制器1则可通过某一单灯控制器2反馈的信息下达命令去控制与该单灯控制器2相对应的路灯3的开关、关灯、调压。当某一段电力线缆发生故障或者被盗时，位于该段上的路灯3则会处于断电及失联的状态。这时，控制模块24则向供电模块12发出信号，使其对各个功能模块进行供电，这样，路灯3在可及时恢复工作的状态。而信号采集模块6所采集的信息则经控制模块24传输至无线通信模块9，再通过无线通信模块9之间的无线传输，将该信息传输至电力线缆路段正常区域内的单灯控制器2上，再通过该单灯控制器2将带有损坏路段地址码信息及其他数据信息通过电力载波通信反馈至集中控制器1。在工作站23获知故障信息以及故障路段的其他数据信息后，则再次通过正常区域内的单灯控制器2，将附有特定地址码的指令通过无线通信模块9传输给具有该地址码的单灯控制器2上以实现对路灯3的控制。

可见，在电力线缆发生故障时，本实施例通过单灯控制器2及备用电源组件的设置，既能将故障信息传输给集中控制器1以判断出故障路段的具体地址和故障类型，又不会影响路灯3正常的照明工作。

当灯泡组3发生故障时或者需对单灯控制器2进行维护时，可通过集中控制器1向目标单灯控制器2发出命令，使得控制模块24控制第二驱动模块27作用于高度驱动组件，高度驱动组件则驱动灯座26向下移动至适应高度，这样，可便于管理人员对灯泡组3进行维修或者维护。待维修或者维护好后，再通过控制模块24控制第二驱动模块27作用于高度驱动组件，使得高度驱动组件驱动灯座26向上移动直至复位。

为实现高度驱动组件对灯座高度位置的调整，优选地，所述灯杆25内设置有容纳腔28，灯杆25的侧壁上设置有与容纳腔28连通的活动开口29；所述高度驱动组件包括设置于容纳腔28内的支撑柱30，支撑柱30的上下两端均设置有活动轮31，还包括滑带33和驱动电机32，滑带33套设于两活动轮31上且与两活动轮31相配合，驱动电机32与所述第二驱动模块27电性连接，且驱动电机32可驱动活动轮31转动；所述灯座26一端穿过活动开口29与滑带33固连，且灯座26与活动开口29相配合。

本实施例中，灯座26与活动开口29相配合，既可使得灯座15能在活动开口29内上下滑动，又可支撑灯座26避免其在滑动时发生晃动。支撑柱30的上下两端均设置有活动轮31，其中一个为主动轮，另一个为从动轮。应用时，当需要移动灯座26时，通过集中控制器1向目标单灯控制器2发出命令，使得控制模块24控制第二驱动模块27作用于驱动电机32，驱动电机32驱动为主动轮的活动轮31转动，则带动滑带33进行滑动，从而带动与之固连的灯座26进行上下移动。

优选地，还包括与所述集中控制器1相互通信的工作站23及移动终端13。集中控制器1可通过GPRS模块或者通过以太网实现与工作站的通信，这样，便于工作站23远程监控集中控制器1，进而实现对每一单灯控制器2的监控。移动终端13的设置则更便于管理人员对单灯控制器2下达命令。

为避免浪费能源，优选地，所述控制模块24内设置有数据传输选择电路，数据传输选择电路上设置有继电器17，继电器17包括动触点、第一静触点和第二静触点；

当动触点与第一静触点闭合且与第二静触点断开时，所述信号采集模块6采集的信号则通过控制模块24传送至所述载波终端5；

当动触点与第二静触点闭合且与第一静触点断开时，所述信号采集模块6采集的信号则通过控制模块24传送至所述无线通信模块9。

通过继电器17的设置，可控制信息数据的传输方式，即在电力载波通信和无线通信之间进行二选一，这样，可避免造成能源的浪费。当电力线缆均处于正常状态时，则信号采集模块6所采集的数据信息以及集中控制器1所下达的命令则是通过电力载波来实现单灯控制器2与集中控制器1之间的通信。而当某一段电力线缆发生故障时，正常段的通信方式依然为电力载波，而故障段的单灯控制器2与集中控制器1之间的通信则是分段来进行，其中一段是通过无线通信模块9实现故障段单灯控制器2与正常段单灯控制器2之间的通信，另一段则是通过电力载波实现该正常段单灯控制器2与集中控制器1之间的通信，通过这样分段式的传输方式来实现集中控制器1对故障段单灯控制器2的控制。

优选地，所述信号采集模块6包括电流采集模块15、电压采集模块14、亮度采集模块16及红外感应模块22。本实施例中，电流采集模块15用于采集路灯3的电流信息，电压采集模块14用于采集路灯3的电压信息，亮度采集模块16用于采集室外环境的光亮程度，红外感应模块22用于采集人或者车辆信息。通过电流采集模块15和电压采集模块14所采集的信息可以判断路灯3的工作状况，通过亮度采集模块16所采集的信息可以判断路灯3所照明的亮度是否满足需求，通过红外感应模块27可以根据所采集的信息来判断路灯组件是否需要启动。通过这些信息数据的反馈可便于集中控制器1对各个单灯控制器2进行控制，同时，也可将丢整个系统的功耗。在应用时，可每隔两个路灯组件3设置有红外感应模块22，这样，即可节能又不妨碍夜晚的照明工作。

为实现第一驱动模块8对路灯3的驱动控制，优选地，所述第一驱动模块8包括开关电路20和调光电路21。开关电路20则用于控制路灯2的开和光；调光电路21用于调节路灯3的功率。

为实现无线通信模块9之间的无线通信，优选地，所述无线通信模块9为RF射频芯片或者蓝牙芯片。

为便于直观地观察信号采集模块6所采集的数据信息，优选地，还包括与所述控制模块24相连的显示模块18和指示模块19。显示模块18可设置有LED显示屏。指示模块19可设置有发光不一的两组LED芯片，用不同的指示灯颜色来表示灯泡组3是否发生故障。

优选地，所述灯泡组包括主灯34和副灯35。通常情况下，第一驱动模块8用于驱动主灯34进行照明工作，当主灯34发生故障时才驱动副灯35进行照明。这样，可避免维修期间灯泡组3处于停运状态。

优选地，集中控制器1包括ARM9处理系统。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.升降式城市路灯装置，其特征在于：包括集中控制器（1）、与集中控制器（1）相连的载波集中器（4）、与载波集中器（4）相配合的载波终端（5）及若干个路灯组件，每一路灯组件均配备有高度驱动组件以及单灯控制器（2），单灯控制器用于控制路灯组件运行且与载波终端（5）相连；

路灯组件包括灯杆（25）、安装于灯杆（25）上的灯座（26）、安装于灯座（26）上的灯泡组（3）；

高度驱动组件可作用于灯座（26）使得灯座（26）相对灯杆（25）上下移动；

单灯控制器（2）包括与载波终端相互通信的控制模块（24）、信号采集模块（6）、电源管理模块（7）、无线通信模块（9）、与灯泡组（3）电性连接的第一驱动模块（8）及与高度驱动组件电性连接的第二驱动模块（27），信号采集模块（6）、电源管理模块（7）、第一驱动模块（8）、无线通信模块（9）及第二驱动模块（27）均与控制模块（24）相连，电源管理模块（7）与第一驱动模块（8）、第二驱动模块（27）和无线通信模块（9）均相连；

还包括备用电源组件，备用电源组件包括蓄电池（10）、充电模块（11）及供电模块（12），充电模块（11）和供电模块（12）均与蓄电池（10）相连，供电模块（12）与控制模块（24）、第一驱动模块（8）、无线通信模块（9）及第二驱动模块（27）均相连。

2.根据权利要求1所述的升降式城市路灯装置，其特征在于：所述灯杆（25）内设置有容纳腔（28），灯杆（25）的侧壁上设置有与容纳腔（28）连通的活动开口（29）；所述高度驱动组件包括设置于容纳腔（28）内的支撑柱（30），支撑柱（30）的上下两端均设置有活动轮（31），还包括滑带（33）和驱动电机（32），滑带（33）套设于两活动轮（31）上且与两活动轮（31）相配合，驱动电机（32）与所述第二驱动模块（27）电性连接，且驱动电机（32）可驱动活动轮（31）转动；所述灯座（26）一端穿过活动开口（29）与滑带（33）固连，且灯座（26）与活动开口（29）相配合。

3.根据权利要求1所述的升降式城市路灯装置，其特征在于：还包括与所述集中控制器（1）相互通信的工作站（23）及移动终端（13）。

4.根据权利要求1所述的升降式城市路灯装置，其特征在于：所述控制模块（24）内设置有数据传输选择电路，数据传输选择电路上设置有继电器（17），继电器（17）包括动触点、第一静触点和第二静触点；

当动触点与第一静触点闭合且与第二静触点断开时，所述信号采集模块（6）采集的信号则通过控制模块（24）传送至所述载波终端（5）；

当动触点与第二静触点闭合且与第一静触点断开时，所述信号采集模块（6）采集的信号则通过控制模块（24）传送至所述无线通信模块（9）。

5.根据权利要求1所述的升降式城市路灯装置，其特征在于：所述信号采集模块（6）包括电流采集模块（15）、电压采集模块（14）、亮度采集模块（16）及红外感应模块（22）。

6.根据权利要求1所述的升降式城市路灯装置，其特征在于：所述第一驱动模块（8）包括开关电路（20）和调光电路（21）。

7.根据权利要求1所述的升降式城市路灯装置，其特征在于：所述无线通信模块（9）为RF射频芯片或者蓝牙芯片。

8.根据权利要求1所述的升降式城市路灯装置，其特征在于：还包括与所述控制模块（24）相连的显示模块（18）和指示模块（19）。

9.根据权利要求1所述的升降式城市路灯装置，其特征在于：所述灯泡组（3）包括主灯（34）和副灯（35）。

10.根据权利要求1~9中任意一项所述的升降式城市路灯装置，其特征在于：集中控制器（1）包括ARM9处理系统。