CN216215695U - 路灯接线盒电路结构、路灯接线盒装置及路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种路灯接线盒电路结构、路灯接线盒装置及路灯，包括三相输入浪涌保护模块、剩余电流检测模块、主控制模块、电源转换模块、参数采集计量模块、输出控制电路模块以及通讯模块。本实用新型作为智慧灯杆设备供电连接节点，并配套相应的接线端子，解决了智慧灯杆内部线缆接线问题，方便了LED灯具及灯杆挂载的大屏、监控等设备的供电接线。

Description

路灯接线盒电路结构、路灯接线盒装置及路灯

技术领域

本实用新型涉及路灯技术领域，具体地，涉及一种路灯接线盒电路结构、路灯接线盒装置及路灯，尤其是一种基于用电安全的新型路灯接线盒装置。

背景技术

智慧灯杆(多功能灯杆)：主要是利用信息技术、感知技术、通信技术、图像处理、单灯控制等技术在传统的路灯杆体上集成智能照明，环境监测，WiFi网络覆盖，LED大屏，视频监控，公共广播，电动汽车充电桩、可视对讲、信息交互等设备，将原有普通灯杆升级为智能型多个功能灯杆。

目前全国各个城市推进“多杆合一”、“智慧灯杆”等示范应用，也就是说未来城市的道路上主要是以集成多种功能设备的智慧灯杆为主，灯杆已不再是单纯的照明光源载体，除了照明外还承载着环境监测、WiFi网络覆盖、LED大屏、视频监控、电子警察、公共广播、电动汽车充电桩、可视对讲、5G基站、信息交互屏等多种功能设备，这些设备的供电电压要求也不相同，且都从智慧灯杆底部引入，线缆较多，线路复杂，这为工程技术人员现场接线、设备调试、设备维护造成不少困难。

目前在建智慧灯杆项目中设备交流供电采用二芯或三芯插座，直流供电采用开关电源，设备供电接线采用接线端子转接等，配套辅件较多，在灯杆箱体狭小的空间内不易安装，线缆布线复杂，标识不清晰，维护时难以分辨等，且存在安全隐患等。因此如何解决智慧灯杆内部线缆接线、设备供电控制、设备工作状态监测、灯杆系统供电安全监测、线路负荷状态监控等问题是实现“多杆合一”、“智慧灯杆”示范应用的关键。

公开号为CN209200587U的专利文献公开了一种路灯接线盒，包括路灯接线盒本体，所述路灯接线盒本体包括接线盒上盖和接线盒底座，所述接线盒上盖和接线盒底座的连接处设置有铰链，所述接线盒上盖和接线盒底座异于铰链的表面一体成型有挂扣，所述接线盒底座的两端均设置有排线机构，排线机构包括导线孔、定位帽和密封垫。但是该专利文献仍然存在不易安装，线缆布线复杂，标识不清晰，维护时难以分辨等，且存在安全隐患的缺陷。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种路灯接线盒电路结构、路灯接线盒装置及路灯。

根据本实用新型提供的一种路灯接线盒电路结构，包括三相输入浪涌保护模块、剩余电流检测模块、主控制模块、电源转换模块、参数采集计量模块、输出控制电路模块以及通讯模块；

所述三相输入浪涌保护模块的输入端接入三相交流电压，所述三相输入浪涌保护模块的输出端连接所述剩余电流检测模块的输入端；

所述剩余电流检测模块的第一输出端连接所述电源转换模块，所述剩余电流检测模块的第二输出端连接所述参数采集计量模块的第一输入端，所述剩余电流检测模块的第三输出端所述主控制模块的第一输入端；

所述电源转换模块的输出端连接所述参数采集计量模块的第二输入端；

所述参数采集计量模块的第一输出端连接所述主控制模块的第二输入端，所述参数采集计量模块的第二输出端连接所述输出控制电路模块的第一输入端；

所述主控制模块的输出端连接所述输出控制电路模块的第二输入端，所述主控制模块与所述通讯模块相连接。

优选的，所述三相输入浪涌保护模块包括三相供电输入接口和三相输入浪涌保护器；

所述三相供电输入接口的输入端接入三相交流电压，所述三相供电输入接口的输出端连接所述三相输入浪涌保护器的输入端；

所述三相输入浪涌保护器的输出端连接所述剩余电流检测模块的输入端。

优选的，所述剩余电流检测模块为剩余电流检测器；

所述三相输入浪涌保护器的输出端连接所述剩余电流检测器的输入端。

优选的，所述电源转换模块为开关电源。

优选的，所述参数采集计量模块采用电量计量模块。

优选的，所述输出控制电路模块采用继电器输出模块。

优选的，所述继电器输出模块的输出端连接有供电输出接口。

优选的，所述通讯模块的输出端连接有通讯接口。

本实用新型还提供一种路灯接线盒装置，包括上述的路灯接线盒电路结构。

本实用新型还提供一种路灯，包括上述的路灯接线盒装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型作为智慧灯杆设备供电连接节点，并配套相应的接线端子，解决了智慧灯杆内部线缆接线问题，方便了LED灯具及灯杆挂载的大屏、监控等设备的供电接线；

2、本实用新型可以在灯杆供电的进线端进行剩余电流检测，保证了智慧灯杆系统供电安全；

3、本实用新型具有电源转换功能，可以输出多路直流及低压交流，为智慧灯杆挂载的多种设备供电，解决了智慧灯杆不同电压等级的设备供电问题；

4、智慧灯杆只需要安装一台本实用新型的智能接线盒就可以解决智慧灯杆设备接线和供电问题，一次性安装、提高了工作效率，降低建设成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的路灯接线盒电路结构的电路结构图一；

图2为本实用新型的路灯接线盒电路结构的电路结构图二。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例提供一种路灯接线盒电路结构，包括三相输入浪涌保护模块、剩余电流检测模块、主控制模块、电源转换模块、参数采集计量模块、输出控制电路模块以及通讯模块。三相输入浪涌保护模块的输入端接入三相交流电压，三相输入浪涌保护模块的输出端连接剩余电流检测模块的输入端，剩余电流检测模块的第一输出端连接电源转换模块，剩余电流检测模块的第二输出端连接参数采集计量模块的第一输入端，剩余电流检测模块的第三输出端主控制模块的第一输入端，电源转换模块的输出端连接参数采集计量模块的第二输入端，参数采集计量模块的第一输出端连接主控制模块的第二输入端，参数采集计量模块的第二输出端连接输出控制电路模块的第一输入端，主控制模块的输出端连接输出控制电路模块的第二输入端，主控制模块与通讯模块相连接。电源转换模块为开关电源。参数采集计量模块采用电量计量模块。输出控制电路模块采用继电器输出模块。继电器输出模块的输出端连接有供电输出接口。通讯模块的输出端连接有通讯接口。

三相输入浪涌保护模块包括三相供电输入接口和三相输入浪涌保护器。三相供电输入接口的输入端接入三相交流电压，三相供电输入接口的输出端连接三相输入浪涌保护器的输入端，三相输入浪涌保护器的输出端连接剩余电流检测模块的输入端。剩余电流检测模块为剩余电流检测器，三相输入浪涌保护器的输出端连接剩余电流检测器的输入端。

本实施例还提供一种路灯接线盒装置，包括上述的路灯接线盒电路结构。本实施例还提供一种路灯，包括上述的路灯接线盒装置。

工作原理：

智慧灯杆接入的三相交流电压经三相输入浪涌保护电路后再通过电源转换模块，转换成灯杆设备工作所需的低压直流或交流，再经过参数采集计量模块进行电压、电流参数采集后由主控制模块通过输出控制电路控制每一路电源的输出，为智慧灯杆设备供电。

实施例2：

本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。

本实施例提供一种基于用电安全的新型路灯接线盒装置。

路灯接线盒：为了方便路灯配电接线、适应灯杆内部空间安装而设计，并配有保险丝或断路器等，用于路灯灯具照明过载保护，并方便维修部门日常维护等。智慧灯杆管理平台：是以智慧灯杆为基础，利用智慧灯杆集成的各种功能设备，汇集各个功能模块的数据信息，经过数据分析、处理、存储，最终实现LED照明灯具的智能控制、道路实时视频监控，道路周边环境实时监测，信息公告的即时发布，公共服务的便捷查询，安全防范报警接入，电动汽车的停车充电服务等集成于一体的现代城市智慧管理系统。

如图2所示，本实施例提供的一种基于用电安全的新型路灯接线盒装置，该新型路灯接线盒装置作为智慧灯杆设备供电电源转换节点和设备监测控制节点，其内部电路主要有三相输入浪涌保护器、剩余电流检测器、主控制器、开关电源模块、电量计量模块、继电器输出控制模块、通讯模块七部分电路构成。

主要原理：智慧灯杆接入的三相交流电压经三相输入浪涌保护器后再通过开关电源模块，转换成灯杆设备工作所需的低压直流或交流，再经过电量计量模块进行电压、电流、电量等参数采集后由主控制器通过继电器输出控制模块控制每一路电源的输出，为智慧灯杆设备供电；同时，剩余电流检测器监测灯杆供电线路的漏电流值，当出现漏电超限时，主控制器会根据现场的实际情况关掉交流输出，并发出报警信息给管理平台；主控制器也会根据电量计量模块采集的电压、电流、电量等数据，计算供电线路负荷状况，发送到智慧灯杆管理平台，供维护管理人员实时了解灯杆供电线路的负荷情况。

各部分电路模块的作用如下：

三相输入浪涌保护器主要抑制和吸收输入线缆的引入的电压尖峰或雷电引入的浪涌电压，对智能接线盒后级电路起到浪涌保护作用。

剩余电流检测器主要用来监测智能接线盒至灯杆设备间的线路是否漏电，若存在线路漏电，主控制器通过通讯模块及时向管理平台发出漏电报警信息，并可以根据实际情况关掉智能接线盒的电源输出，起到漏电保护的作用，保证供电线路的安全。

开关电源模块的功能是通过三相整流电路将交流转换为直流，再通过降压斩波、交流逆变等，将直流转换为设备工作所需的低压直流12V、直流48V、交流24V等，为智慧灯杆设备供电。

电量计量模块主要采集每一路输出电源的电压、电流、电量等参数，通过该参数可以实时监测每一路输出电源的工作状况，了解灯杆设备的工作情况。

继电器输出控制模块的作用主要是执行主控制器的命令，控制对应的每一路电源的输出。因此智能接线盒可以根据实际的控制需求对设备供电进行定时、分时段等控制，提供设备工作的智能化控制策略。

主控制器是智能接线盒的核心，主要处理剩余电流检测器、电量计量模块等采集的主回路剩余电流以及各个电源回路的电流、电压、电量等数据，对这些数据进行分析处理，对线路负荷情况进行计算，并将处理后的数据通过通讯模块上传给管理平台；同时，主控制器也可以按照原先预置的控制命令或通过通讯模块接受管理平台下发的控制命令控制继电器输出控制模块动作，从而实现对灯杆设备的智能化控制。

通讯模块可支持以太网或NB-IoT通讯，主要功能是实现智能接线盒与管理平台的实时通信，让管理维护人员实时了解智慧灯杆挂载的设备现在工作状况，同时接受管理人员下发的管理指令，再传送给主控制器去控制继电器输出模块执行。

本实施例提供的路灯接线盒装置解决智慧灯杆内部线缆接线问题，解决智慧灯杆挂载的不同电压等级设备的供电问题，解决智慧灯杆挂载的设备工作状态监测问题，解决智慧灯杆系统供电安全监测问题，解决智慧灯杆供电线路负荷状态监控问题，解决智慧灯杆设备远程控制，精细化管理问题。

实施例3：

为了便于技术人员理解，在实施例1的基础上增加现有的软件功能，从而实现以下效果：

剩余电流检测器监测灯杆供电线路的漏电流值，当出现漏电超限时，主控制器会根据现场的实际情况关掉交流输出，并发出报警信息给管理平台；主控制器也会根据电量计量模块采集的电压、电流、电量等数据，计算供电线路负荷状况，发送到智慧灯杆管理平台，供维护管理人员实时了解灯杆供电线路的负荷情况。

路灯接线盒装置可以通过通讯模块与管理平台通讯，将灯杆供电线路的漏电流以及各个设备工作的电压、电流、电量等数据实时发送到管理平台，方便维护管理人员实时了解每一根灯杆的设备工作状况。

路灯接线盒装置可以计算每一个设备的用电量及单个灯杆供电系统的负荷情况，方便维护人员管理，实时查询现场的情况。

路灯接线盒装置可以执行预定的程序或管理人员下发的控制命令，对灯杆设备进行定时、分时段供电控制，以及对LED灯具进行调功率控制等，实现了灯杆设备的精细化控制，可以有效节约电力资源。

通过路灯接线盒装置对智慧灯杆各个功能设备的状态进行监测和控制，实现了多设备统一远程管理，取代了人工现场轮巡查看的方式，节约了人力成本。

路灯接线盒装置可以在灯杆供电的进线端进行剩余电流检测，当后端交流供电线缆出现破损漏电时，可以及时报警，并根据实际应用场景断开交流的输出，保证了智慧灯杆系统供电安全。

本实用新型作为智慧灯杆设备供电连接节点，并配套相应的接线端子，解决了智慧灯杆内部线缆接线问题，方便了LED灯具及灯杆挂载的大屏、监控等设备的供电接线。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种路灯接线盒电路结构，其特征在于，包括三相输入浪涌保护模块、剩余电流检测模块、主控制模块、电源转换模块、参数采集计量模块、输出控制电路模块以及通讯模块；

所述三相输入浪涌保护模块的输入端接入三相交流电压，所述三相输入浪涌保护模块的输出端连接所述剩余电流检测模块的输入端；

所述剩余电流检测模块的第一输出端连接所述电源转换模块，所述剩余电流检测模块的第二输出端连接所述参数采集计量模块的第一输入端，所述剩余电流检测模块的第三输出端所述主控制模块的第一输入端；

所述电源转换模块的输出端连接所述参数采集计量模块的第二输入端；

所述参数采集计量模块的第一输出端连接所述主控制模块的第二输入端，所述参数采集计量模块的第二输出端连接所述输出控制电路模块的第一输入端；

所述主控制模块的输出端连接所述输出控制电路模块的第二输入端，所述主控制模块与所述通讯模块相连接。

2.根据权利要求1所述的路灯接线盒电路结构，其特征在于，所述三相输入浪涌保护模块包括三相供电输入接口和三相输入浪涌保护器；

所述三相供电输入接口的输入端接入三相交流电压，所述三相供电输入接口的输出端连接所述三相输入浪涌保护器的输入端；

所述三相输入浪涌保护器的输出端连接所述剩余电流检测模块的输入端。

3.根据权利要求2所述的路灯接线盒电路结构，其特征在于，所述剩余电流检测模块为剩余电流检测器；

所述三相输入浪涌保护器的输出端连接所述剩余电流检测器的输入端。

4.根据权利要求1所述的路灯接线盒电路结构，其特征在于，所述电源转换模块为开关电源。

5.根据权利要求1所述的路灯接线盒电路结构，其特征在于，所述参数采集计量模块采用电量计量模块。

6.根据权利要求1所述的路灯接线盒电路结构，其特征在于，所述输出控制电路模块采用继电器输出模块。

7.根据权利要求6所述的路灯接线盒电路结构，其特征在于，所述继电器输出模块的输出端连接有供电输出接口。

8.根据权利要求1所述的路灯接线盒电路结构，其特征在于，所述通讯模块的输出端连接有通讯接口。

9.一种路灯接线盒装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的路灯接线盒电路结构。

10.一种路灯，其特征在于，包括权利要求9所述的路灯接线盒装置。

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