CN216217663U - 一种三相路灯的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三相路灯的控制系统，包括：交流变压器、直流变压器、控制开关、PLC主控模块、第一PLC灯控模块、第二PLC灯控模块、第三PLC灯控模块、第一隔离器、第二隔离器和第三隔离器。本系统解决了传统路灯的独立开关控制和调光控制问题，实现灵活能耗管理；解决了传统路灯因安全顾虑(220V交流供电导致的安全隐患)白天掉电无法为抱杆应用供电的问题。

Description

一种三相路灯的控制系统

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种三相路灯的控制系统。

背景技术

城市路灯照明的作用是为行人以及各种车辆的驾驶人员创造良好的视看环境，从而达到保障交通安全、提高交通运输效率、方便人民生活、降低犯罪和美化城市环境的目的。

然而，传统的路灯照明系统采用专用变压器和专用独立线路进行供电，只能分段整体开关控制，不能独立开关或者独立调光；同时，出于安全考虑，传统的路灯照明主路线供电在白天是断电的，因此在白天不能为其他抱杆应用提供电力；此外，传统路灯需要人工巡检，维护不便。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题。

本实用新型的主要目的在于提供一种三相路灯的控制系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：

本实用新型一方面提供了一种三相路灯的控制系统，包括：交流变压器、直流变压器、控制开关、PLC主控模块、第一PLC灯控模块、第二PLC灯控模块、第三PLC灯控模块、第一隔离器、第二隔离器和第三隔离器；所述交流变压器的第一输出端连接至所述控制开关的第一输入端，所述交流变压器的第二输出端连接至所述直流变压器的输入端，所述交流变压器的第一输出端包括N线、A线、B线和C线，所述控制开关的第一输入端包括：N线、A线、B线和C线，所述交流变压器的第二输出端包括：N线、A线、B线和C线，所述直流变压器的输入端包括：N线、A线、B线和C线；所述直流变压器的输出端连接至所述控制开关的第二输入端，所述直流变压器的输出端包括N线和L线，所述控制开关的第二输入端包括N线和L线；所述PLC主控模块的控制端连接至所述控制开关的控制端；所述PLC主控模块的信号端连接至所述第一PLC灯控模块的输入端，所述PLC主控模块的信号端包括N线和A线，所述第一PLC灯控模块的输入端包括N线和A线；所述第一PLC灯控模块的输入端连接至所述控制开关的输出端；所述控制开关的输出端包括：N线、A线、B线和C线，所述第一PLC灯控模块的输入端的N线和A线分别对应连接所述控制开关的输出端的N线和A线；所述第二PLC灯控模块的输入端连接至所述控制开关的输出端，所述第二PLC灯控模块的输入端包括N线和B线，所述第二PLC灯控模块的输入端的N线和B线分别对应连接所述控制开关的输出端的N线和B线；所述第三PLC灯控模块的输入端连接至所述控制开关的输出端，所述第三PLC灯控模块的输入端包括N线和C线，所述第三PLC灯控模块的输入端的N线和C线分别对应连接所述控制开关的输出端的N线和C线；所述第一隔离器设置在所述控制开关的输出端与所述PLC主控模块的信号端之间的A线上；所述第二隔离器设置在所述控制开关的输出端与所述第一PLC灯控模块的输出端之间的B线上；所述第三隔离器设置在所述控制开关的输出端与所述第二PLC灯控模块的输出端之间的C线上；所述控制开关，用于接收所述PLC主控模块发送的第一切换指令，根据所述第一切换指令将所述交流变压器的输出端与所述控制开关的输出端连接，所述交流变压器的N线、A线、B线和C线分别对应连接所述控制开关输出端的N线、A线、B线和C线；所述控制开关，还用于接收所述PLC主控模块发送的第二切换指令，根据所述第二切换指令将所述直流变压器的输出端与所述控制开关的输出端连接，所述直流变压器的输出端的N线连接所述控制开关的输出端的N线，所述直流变压器的输出端的L线分别连接所述控制开关的A线、B线和C线。

此外，所述第一PLC灯控模块包括第一控制单元、第一光控单元和第一扩展单元，所述第一控制单元连接所述第一光控单元和所述第一扩展单元；所述第一光控单元连接第一路灯部件；所述第一扩展单元连接第一抱杆应用部件。

此外，所述第一PLC灯控模块还包括：第二控制单元；所述第二控制单元连接至所述第二PLC灯控模块的输入端。

此外，所述第二PLC灯控模块包括第三控制单元、第二光控单元和第二扩展单元，所述第三控制单元连接所述第二光控单元和所述第二扩展单元；所述第二光控单元连接第二路灯部件；所述第二扩展单元连接第二抱杆应用部件。

此外，所述第二PLC灯控模块还包括：第四控制单元；所述第四控制单元连接至所述第三PLC灯控模块的输入端。

此外，所述第三PLC灯控模块包括第五控制单元、第三光控单元和第三扩展单元，所述第五控制单元连接所述第三光控单元和所述第三扩展单元；所述第三光控单元连接第三路灯部件；所述第三扩展单元连接第三抱杆应用部件。

此外，系统还包括：第四隔离器；所述第四隔离器设置在所述控制开关的输出端与所述第三PLC灯控模块的输出端之间的A线上；所述第三PLC灯控模块还包括：第六控制单元；所述第六控制单元连接至后续灯控模块的输入端。

此外，系统还包括：路灯管理平台；所述路灯管理平台连接至所述PLC主控模块。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型提供了一种三相路灯的控制系统，解决了传统路灯的独立开关控制和调光控制问题，实现灵活能耗管理；解决了传统路灯因安全顾虑(220V交流供电导致的安全隐患)白天掉电无法为抱杆应用供电的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的三相路灯的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

图1示出了本实用新型实施例提供的三相路灯的控制系统的结构示意图，参见图1，本实用新型实施例提供的三相路灯的控制系统，包括：

交流变压器、直流变压器、控制开关、PLC主控模块、第一PLC灯控模块、第二PLC灯控模块、第三PLC灯控模块、第一隔离器、第二隔离器和第三隔离器；

交流变压器的第一输出端连接至控制开关的第一输入端，交流变压器的第二输出端连接至直流变压器的输入端，交流变压器的第一输出端包括N线、A线、B线和C线，控制开关的第一输入端包括：N线、A线、B线和C线，交流变压器的第二输出端包括：N线、A线、B线和C线，直流变压器的输入端包括：N线、A线、B线和C线；

直流变压器的输出端连接至控制开关的第二输入端，直流变压器的输出端包括N线和L线，控制开关的第二输入端包括N线和L线；

PLC主控模块的控制端连接至控制开关的控制端；

PLC主控模块的信号端连接至第一PLC灯控模块的输入端，PLC主控模块的信号端包括N线和A线，第一PLC灯控模块的输入端包括N线和A线；

第一PLC灯控模块的输入端连接至控制开关的输出端；控制开关的输出端包括：N线、A线、B线和C线，第一PLC灯控模块的输入端的N线和A线分别对应连接控制开关的输出端的N线和A线；

第二PLC灯控模块的输入端连接至控制开关的输出端，第二PLC灯控模块的输入端包括N线和B线，第二PLC灯控模块的输入端的N线和B线分别对应连接控制开关的输出端的N线和B线；

第三PLC灯控模块的输入端连接至控制开关的输出端，第三PLC灯控模块的输入端包括N线和C线，第三PLC灯控模块的输入端的N线和C线分别对应连接控制开关的输出端的N线和C线；

第一隔离器设置在控制开关的输出端与PLC主控模块的信号端之间的A线上；

第二隔离器设置在控制开关的输出端与第一PLC灯控模块的输出端之间的B线上；

第三隔离器设置在控制开关的输出端与第二PLC灯控模块的输出端之间的C线上；

控制开关，用于接收PLC主控模块发送的第一切换指令，根据第一切换指令将交流变压器的输出端与控制开关的输出端连接，交流变压器的N线、A线、B线和C线分别对应连接控制开关输出端的N线、A线、B线和C线；

控制开关，还用于接收PLC主控模块发送的第二切换指令，根据第二切换指令将直流变压器的输出端与控制开关的输出端连接，直流变压器的输出端的N线连接控制开关的输出端的N线，直流变压器的输出端的L线分别连接控制开关的A线、B线和C线。

在进行控制操作时，PLC主控模块，用于通过PLC主控模块的信号端发送控制信号，其中，控制信号包括待控制部件标识和控制指令；第一PLC灯控模块，用于接收控制信号，判断待控制部件标识是否为与第一PLC灯控模块连接的部件，如果是，则根据控制指令进行操作；如果不是，则将控制信号通过第一PLC灯控模块的输出端发送至第二PLC灯控模块的输入端；第二PLC灯控模块，用于接收控制信号，判断待控制部件标识是否为与第二PLC灯控模块连接的部件，如果是，则根据控制指令进行操作；如果不是，则将控制信号通过第二PLC灯控模块的输出端发送至第三PLC灯控模块的输入端；第三PLC灯控模块，用于接收控制信号，判断待控制部件标识是否为与第三PLC灯控模块连接的部件，如果是，则根据控制指令进行操作。

本实用新型的路灯系统采用三相线路进行电力输送和控制。包括交流/交流变压器、交流/直流变换器、控制开关、PLC主控模块、至少三个PLC灯控模块。

其中：

交流/交流变压器，用于将高压交流点变换到三相交流220V或380V交流电，为路灯系统供电电源单元；

交流/直流变换器，用于将三相交流220V或380V变换到低压直流，如36V；

控制开关，用于实现路灯主线路220V/380V交流和36V直流的开关和切换；

PLC主控模块，用于控制路线主线路的控制开关，单独或者批量控制与PLC灯控模块连接的部件，例如路灯的开关和调光，检查每一个PLC灯控模块的状态，并提供安全数据通道；

PLC灯控模块：接收并执行PLC主控模块的控制指令，控制与PLC灯控模块连接的部件，上报自身状态信息，并提供安全数据通道。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式，第一PLC灯控模块包括第一控制单元、第一光控单元和第一扩展单元，第一控制单元连接第一光控单元和第一扩展单元；第一光控单元连接第一路灯部件；第一扩展单元连接第一抱杆应用部件。具体地，第一PLC灯控模块包括第一控制单元、第一光控单元和第一扩展单元，第一控制单元连接第一光控单元和第一扩展单元；第一控制单元，用于判断控制信号为光控信号或者抱杆应用信号，如果为光控信号，则将控制指令发送至第一光控单元；如果为抱杆应用信号，则将控制指令发送至第一扩展单元；第一光控单元连接第一路灯部件，用于根据控制指令执行光控操作；第一扩展单元连接第一抱杆应用部件，用于根据控制指令执行对应操作。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式，第二PLC灯控模块包括第三控制单元、第二光控单元和第二扩展单元，第三控制单元连接第二光控单元和第二扩展单元；第二光控单元连接第二路灯部件；第二扩展单元连接第二抱杆应用部件。具体地，第二PLC灯控模块包括第三控制单元、第二光控单元和第二扩展单元，第三控制单元连接第二光控单元和第二扩展单元；第三控制单元，用于判断控制信号为光控信号或者抱杆应用信号，如果为光控信号，则将控制指令发送至第二光控单元；如果为抱杆应用信号，则将控制信号发送至第二扩展单元；第二光控单元连接第二路灯部件，用于根据控制指令执行光控操作；第二扩展单元连接第二抱杆应用部件，用于根据控制指令执行对应操作。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式，第三PLC灯控模块包括第五控制单元、第三光控单元和第三扩展单元，第五控制单元连接第三光控单元和第三扩展单元；第三光控单元连接第三路灯部件；第三扩展单元连接第三抱杆应用部件。具体地，第三PLC灯控模块包括第五控制单元、第三光控单元和第三扩展单元，第五控制单元连接第三光控单元和第三扩展单元；第五控制单元，用于判断控制信号为光控信号或者抱杆应用信号，如果为光控信号，则将控制指令发送至第三光控单元；如果为抱杆应用信号，则将控制信号发送至第三扩展单元；第三光控单元连接第三路灯部件，用于根据控制指令执行光控操作；第三扩展单元连接第三抱杆应用部件，用于根据控制指令执行对应操作。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式，光控操作包括但不限于：路灯开操作、路灯关操作、路灯调光操作、电压检测、电流检测和故障检测。从而可以单独或批量实现路灯的开关控制、调光控制、多级能耗管理、能耗统计、故障报告等。

具体地，每个PLC灯控模块可以连接路灯，还可以连接抱杆应用，接收并执行PLC主控模块的控制指令，控制路灯的开关和调光，上报自身状态信息，控制抱杆应用的电力供应并提供安全数据通道。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式，路灯管理平台；路灯管理平台连接至PLC主控模块。具体地，路灯管理平台，用于将管理指令发送至PLC主控模块；PLC主控模块通过如下方式通过PLC主控模块的信号端发送控制信号：PLC主控模块，具体用于接收管理指令，根据管理指令通过PLC主控模块的信号端发送控制信号。

其中，路灯管理平台，用于进行路灯的开关控制、调光控制、多级能耗管理、能耗统计，故障报告、第三方抱杆应用的电力控制和能耗管理，第三方抱杆应用的数据通讯管理。具体地，路灯管理平台可以是一个远程平台，可以通过PLC主控模块对路灯主线路实现220/380V交流和36V直流的开关和切换，同时基于电力线载波与PLC灯控模块进行通讯，实现路灯的开光和调光；路灯主线路实现全天不断电，PLC灯控模块给各种抱杆应用提供电力和数据通讯服务；由此可以实现灵活的路灯能效管理、状态自检、给抱杆应用提供不间断电源和数据通道，同时整个通讯系统采用安全加密技术。此时，PLC主控模块，用于接收并执行路灯管理平台的控制指令，控制路线主线路的控制开关，单独或者批量控制路灯的开关和调光，检查每一个PLC灯控模块的状态并上报路灯管理平台，控制抱杆应用的电力供应并提供安全数据通道。

工作时，在第一PLC灯控模块接收到PLC主控模块发送的控制信号后，判断控制信号中的待控制部件标识是否为与第一PLC灯控模块连接的部件，如果是，则根据控制指令进行操作；如果不是，则将控制信号通过第一PLC灯控模块的输出端发送至第二PLC灯控模块的输入端；从而令第二PLC灯控模块接收控制信号，判断控制信号中的待控制部件标识是否为与第二PLC灯控模块连接的部件，如果是，则根据控制指令进行操作；如果不是，则将控制信号通过第二PLC灯控模块的输出端发送至第三PLC灯控模块的输入端；从而令第三PLC灯控模块接收控制信号，判断控制信号中的待控制部件标识是否为与第三PLC灯控模块连接的部件，如果是，则根据控制指令进行操作。此时，第一PLC灯控模块还包括：第二控制单元；第二控制单元连接至第二PLC灯控模块的输入端。具体地，第二控制单元，用于将控制信号发送至第二PLC灯控模块的输入端。第二PLC灯控模块还包括：第四控制单元；第四控制单元连接至第三PLC灯控模块的输入端。具体地，第四控制单元，用于将控制信号发送至第三PLC灯控模块的输入端。

具体地，本实用新型通过三相路灯的控制系统进行控制信号的传输，可以将控制信号从PLC主控模块依次传输至各个PLC灯控模块，经由每个PLC灯控模块将信号进行中继，保证信号的稳定性，从而实现长距离的传输和控制。

其中，第一隔离器的作用是保证PLC主控模块和第一PLC灯控模块的第一控制单元之间的PLC通讯不被外部信号干扰，同步不干扰外部通讯。同理，第二隔离器的作用是保证第二PLC灯控模块的第三控制单元的PLC通讯不被外部信号干扰，同步不干扰外部通讯。同理，第三隔离器的作用是保证第三PLC灯控模块的第五控制单元的PLC通讯不被外部信号干扰，同步不干扰外部通讯。

当然，为了保证信号的稳定传输，如果在第三PLC灯控模块之后还有其他的PLC灯控模块，则作为本实用新型实施例的一个可选实施方式，第四隔离器；第四隔离器设置在控制开关的输出端与第三PLC灯控模块的输出端之间的A线上；第三PLC灯控模块还包括：第六控制单元；第六控制单元连接至后续灯控模块的输入端。具体地，第六控制单元，用于将控制信号发送至后续灯控模块的输入端。其中，第四隔离器的作用是保证第三PLC灯控模块之后的PLC灯控模块的PLC通讯不被外部信号干扰，同步不干扰外部通讯。

作为本实用新型实施例的一个可选实施方式，在抱杆应用与PLC主控模块之间进行数据传输时，可以基于本实用新型提供的PLC通信通道建立安全通道，保证数据传输的安全性，例如，抱杆应用与PLC主控模块或者路灯管理平台之间协商会话密钥，在传输数据时，经由会话密钥加密传输。

由此可见，本实用新型实施例提供的单相路灯的控制系统，采用PLC作为有线通讯方式，无需额外布线；同时，支持220V交流和36V直流电源作为通讯载体，系统晚间可以使用220V交流供电，白天不断电，采用36V直流供电；可以实现路灯的独立开关和独立调光控制，实现灵活的能耗管理，比如晚间12点-早6点，路灯低功耗运行；此外，还可以为抱杆应用提供36V直流/220V交流的供电；同时可以为抱杆应用提供数据通讯通道。进而通过本实用新型实施例提供的单相路灯的控制系统，可以实现自检功能，上报路灯的异常状态，取代人工巡检。

由此，本实用新型实施例提供的单相路灯的控制系统，解决了传统路灯的独立开关控制和调光控制问题，实现灵活能耗管理；解决了传统路灯因安全顾虑(220V交流供电导致的安全隐患)白天掉电无法为抱杆应用供电的问题；解决了传统路灯抱杆应用的安全通讯问题；解决了传统路灯需要人工巡检的问题。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (8)

1.一种三相路灯的控制系统，其特征在于，包括：交流变压器、直流变压器、控制开关、PLC主控模块、第一PLC灯控模块、第二PLC灯控模块、第三PLC灯控模块、第一隔离器、第二隔离器和第三隔离器；

所述交流变压器的第一输出端连接至所述控制开关的第一输入端，所述交流变压器的第二输出端连接至所述直流变压器的输入端，所述交流变压器的第一输出端包括N线、A线、B线和C线，所述控制开关的第一输入端包括：N线、A线、B线和C线，所述交流变压器的第二输出端包括：N线、A线、B线和C线，所述直流变压器的输入端包括：N线、A线、B线和C线；

所述直流变压器的输出端连接至所述控制开关的第二输入端，所述直流变压器的输出端包括N线和L线，所述控制开关的第二输入端包括N线和L线；

所述PLC主控模块的控制端连接至所述控制开关的控制端；

所述PLC主控模块的信号端连接至所述第一PLC灯控模块的输入端，所述PLC主控模块的信号端包括N线和A线，所述第一PLC灯控模块的输入端包括N线和A线；

所述第一PLC灯控模块的输入端连接至所述控制开关的输出端；所述控制开关的输出端包括：N线、A线、B线和C线，所述第一PLC灯控模块的输入端的N线和A线分别对应连接所述控制开关的输出端的N线和A线；

所述第二PLC灯控模块的输入端连接至所述控制开关的输出端，所述第二PLC灯控模块的输入端包括N线和B线，所述第二PLC灯控模块的输入端的N线和B线分别对应连接所述控制开关的输出端的N线和B线；

所述第三PLC灯控模块的输入端连接至所述控制开关的输出端，所述第三PLC灯控模块的输入端包括N线和C线，所述第三PLC灯控模块的输入端的N线和C线分别对应连接所述控制开关的输出端的N线和C线；

所述第一隔离器设置在所述控制开关的输出端与所述PLC主控模块的信号端之间的A线上；

所述第二隔离器设置在所述控制开关的输出端与所述第一PLC灯控模块的输出端之间的B线上；

所述第三隔离器设置在所述控制开关的输出端与所述第二PLC灯控模块的输出端之间的C线上；

所述控制开关，用于接收所述PLC主控模块发送的第一切换指令，根据所述第一切换指令将所述交流变压器的输出端与所述控制开关的输出端连接，所述交流变压器的N线、A线、B线和C线分别对应连接所述控制开关输出端的N线、A线、B线和C线；

所述控制开关，还用于接收所述PLC主控模块发送的第二切换指令，根据所述第二切换指令将所述直流变压器的输出端与所述控制开关的输出端连接，所述直流变压器的输出端的N线连接所述控制开关的输出端的N线，所述直流变压器的输出端的L线分别连接所述控制开关的A线、B线和C线。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一PLC灯控模块包括第一控制单元、第一光控单元和第一扩展单元，所述第一控制单元连接所述第一光控单元和所述第一扩展单元；所述第一光控单元连接第一路灯部件；所述第一扩展单元连接第一抱杆应用部件。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一PLC灯控模块还包括：第二控制单元；所述第二控制单元连接至所述第二PLC灯控模块的输入端。

4.根据权利要求1至3任一项所述的系统，其特征在于，所述第二PLC灯控模块包括第三控制单元、第二光控单元和第二扩展单元，所述第三控制单元连接所述第二光控单元和所述第二扩展单元；所述第二光控单元连接第二路灯部件；所述第二扩展单元连接第二抱杆应用部件。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二PLC灯控模块还包括：第四控制单元；所述第四控制单元连接至所述第三PLC灯控模块的输入端。

6.根据权利要求1至5任一项所述的系统，其特征在于，所述第三PLC灯控模块包括第五控制单元、第三光控单元和第三扩展单元，所述第五控制单元连接所述第三光控单元和所述第三扩展单元；所述第三光控单元连接第三路灯部件；所述第三扩展单元连接第三抱杆应用部件。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：第四隔离器；

所述第四隔离器设置在所述控制开关的输出端与所述第三PLC灯控模块的输出端之间的A线上；

所述第三PLC灯控模块还包括：第六控制单元；

所述第六控制单元连接至后续灯控模块的输入端。

8.根据权利要求1至7任一项所述的系统，其特征在于，还包括：路灯管理平台；

所述路灯管理平台连接至所述PLC主控模块。

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