TWM437587U - Remote streetlamp monitoring system - Google Patents
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Description
M437587 五、新型說明: 【新型所屬之技術領域】 本創作是一滅遠端路燈監控系統,藉由電壓、電流與 功率因數分別判斷led燈具與電源供應器是否故障。 【先前技術】 由於電力線通訊技術日漸成熟,應用電力線通訊技術 進行數位控制或管理的應用亦逐漸增多,目前常見用於路 燈控制應用上。 路燈監控系統主要包含一管理主機與複數盞led路 燈’管理主機可利用電力線通訊技術連線到各個L e d路 燈,管理主機即可傳送控制信號給LED路燈以控制點亮或 熄滅LED路燈。其中LED路燈包含有一電源供應器與一 LED燈具,由於市電電源係一交流電源,而LED燈具之驅 動電源係屬於直流電源,該電源供應器負責將交流電源轉 換為直流電源以驅動該led燈具。 假若任-LED路燈故障或損壞,因管理主機僅控制點 亮或熄滅LED路燈,操作人員無法從管理主機得知故障的 LED路燈設置在何處,而必需外派維修人員到各個地方視 察LED燈具的運作情況’當維修人員發現led燈呈故 障’才可針狀障的LED燈具進行維修,如此外派維修人 員將會增加人力成本。 為了可讓管理主機達到自動判斷LED路燈是否正常運 作的功能,已知技術係於各個LED燈具上進一步安裝感光 M437587 元件,該管理主機電連接各個感光元件,並對每一感光元 件編列代號以指示其所在的位置資訊。感光元件用於感測 LED路燈的發光亮度,並依LED路燈的發光亮度產生一檢 測信號,管理主機根據檢測信號而判斷LED路燈是否正常 發光。若LED路燈損壞,LED路燈將熄滅或發光亮度不 足,並導致感光元件產生的檢測信號減弱,因此管理主機 可根據檢測信號檢與代號得知異常LED路燈之所在位置, 操作人員即可派員維修。 然而’在LED路燈加裝感光元件除了提高成本,感光 元件亦容易受到周遭環境的影響’使管理主機所判斷出的 故障資訊不符合LED路燈實際的工作狀態,導致誤判的情 形。此外,因管理主機僅單方面根據感光元件判斷lED路 燈是否正常運作,但無法分別檢知電源供應器與led燈具 是否故障,例如當電源供應器故障而LED燈具正常時將會 因電力因素導致LED燈具熄滅或降低LED燈具的發光亮 度’惟管理主機依據感光元件僅能檢知該個led路燈異 常’無法檢知出是由電源供應器異常所導致。 【新型内容】 鑒於已知官理主機無法自遠端分別判斷電源供應器與 LED燈具故障的缺點’因此本創作的主要目的在於提供二 ^糸統,令官理主機在遠端可分別判斷LED 燈具與電源供應·器的工作狀態。 為達則揭目的,本創作所採用的技術 路燈監控系統包含有: 疋7 3亥退舳 M437587 342與一電力線通訊模組343。 泫微控制益341電連接該功因校正電路331輸入端的 電力線’且具有-調光控制端GPIO,該調光控制端GP|〇 電連接該LED燈具32的調光驅動端D|M。該微控制器 341取樣電源供應器33輸人端的電壓、電流資料,並可進 -步將電壓、電流資料換算為各種電力資料,例如消耗功 率、功率因數(Power factor)、頻率與累計消耗功率(瓦時) 等電力:身料。該微控制器341可為PM系列的控制器,例 籲如 PM8212、PM8213 及 PM8214 等。 該電子開關342電連接該微控制器341且串接於電力 線上,其中電力線包含有一火線ac—l與一中性線 AC—N,該電子開關342可串接在中性線Α〇—n上。 忒電力線通訊模組343電連接該微控制器34彳以及電 力線AC—L、AC_N,用以將該微控制器341所測得之各種 電力資料,包含電壓、電流、消耗功率、功率因數、頻率 與累汁消耗功率(瓦時)等資料,透過電力線AC_L、AC_N 籲傳送到外部;其t每一個電力線通訊模組343具有一代號 (Serial Number, SN),一個代號代表一個特定的路燈單元 31。電力線通訊模組343可為DSS系列的通訊模組,例 如 DSS9011 、 DSS9002 或 DSS9003 等。 該資料集中器20電連接電力線AC一L、AC一N而與各 個路燈單元31的電力線通訊模組343構成連線,該資料 集中器20可透過電力線AC一 L、AC一N接收各個路燈單元 31的電力資料,其中每一筆路燈單元31的電力資料包含 有其電力線通訊模組343的代號。 M437587 該&理主機1 〇可透過有線網路或無線網路連線至該 複數個資料集中器20,以自資料集令器2〇接收各個路燈 單元31的電力資料,由於電力資料皆包含有其電力線通 訊模組343的代號,管理主機1〇即可根據代號而逐一辨 識電力資料的來源。 該管理主機10可產生一控制信號與一調光信號,而 該些控制信號與調光信號通過資料集中器2〇傳送至各個 路燈單元31 ’路燈單元31的微控制器341係根據控制信 號而導通或切斷該電子開關342 ;該調光信號為脈衝寬度 調變(PWM)信號’調光信號係自該微控制器341的調光控 制端GPIO傳遞到該LED燈具32的調光驅動端DIM, LED燈具32即根據調光信號而調整發光亮度。 承上述,該微控制器341可對電力線AC_L ' AC—N 進行零點電壓偵測(Zero Crossing Detecting),當微控制 器341執行零點電壓偵測時,係檢知電力線AC_l、AC一N 上的電壓波形,供s玄微控制器341在電壓大小相對較低的 時候才切換該電子開關342,由於該電子開關342可在電 壓較低的的電壓下進行切換,可降低電子開關342在切換 時所產生的火花,使電子開關342不易積碳與損壞。 δ亥管理主機10可供連線到一電腦,並於電腦產生一 圖形使用者介面 11(Graphical User Interface, GUI)。該 管理主機10具有一記錄媒體12與一資料庫13。 該管理主機10可將接收到的電力資料儲存在該記錄 媒體12中。管理主機10可進一步將led燈具32的電力 資料換异為消費用電的單位,例如將消耗功率換算為 M437587 • 度」(千瓦-小時),又該圖形使用者介面彳彳可供設定目 前的電價’該管理主機1G根據電價與消耗功率換算為電 費,並將電費在記錄媒體12中儲存為一歷史資料;是 以,記錄媒體12中㈣存有各個路燈單元31的電力資料 與電費資訊,供使用者根據代號檢視路燈的使用狀況。 該資料庫13存有各個路燈單元31的電力資料基準 值,諸如電麼、電流功率因數與頻率的基準值。該管理主 :1〇比對所接收到的電力資料與資料庫13中的基準值, 鲁若管理主機10判斷所接收的電力資料,如電Μ、電流功 率因數與頻率等不符合基準值表示該個路燈單元Μ工 作異常,或者若電力線通訊模組343與資料集中器2〇之 Ζ通訊品質不良,導致電力資料控制信號與調光信號無法 完整傳遞,管理主機1Q將於圖形使用者介面^產生提示 訊息’供技術人員參考。 舉例而5 ’右-led燈具32損壞,其電源供應器33 輸入端的電流將異常下降而小於基準值,管理主機1〇即 ’可判:出該個LED燈具32有故障的情況;又或者若電源 供應器33故障或過載時,將使功率因數偏低而低於基準 值s理主機1 〇即可判斷出該個電源供應器33有故障的 情況。藉此,該管理主機1〇可分別檢知LED燈具32與 電源供應器33故障的情形。 忒資料集中器20進—步具有組網功能。該複數電力 線通訊模Μ 343的代號(SN)係儲存在該資料集中器2〇, =資料#中器2Q可對所有電力線通訊模組⑷發出連線 明求。fl息’若電力線通訊模& 343接收到連線請求訊息, M437587 電力線通訊模、组343將根據本身的代號產生—確認訊息, 並將該確認訊息回傳給該資料集中器2〇,該資料集中器 20接收到來自各個電力線通訊模組如的確認訊息後,俜 擁取各個確認訊息内的代號,再根據各個代號產生一路由 表並儲存該路由表;是以,兮收± 尺 这路由表即代表所有路燈網路 30與路燈單元31的目錄,瞢王1η β 7' &理主機1 〇即可根據該路由 表快速地檢索到特定的路燈罩开31 吩從早凡,進而將控制信號與調 光信號發送至特定的路燈單元31。 綜上所述,藉由該監控裝置34偵測電源供應器”輸 入端的電力資料’若電力資料的數據異常,代表LED燈呈 32有損壞的情形’又特別對於電源供應器33而古,若其 功因校正電路331故障,微控制器341測得的功率因數將 偏低1管理主機10可判斷出此電源供應器⑽之異常情 形’管理主機1〇針對數據異常的路燈單元31配合其代號 在圖形使用者介面n纟出提示訊息,維修人貴即可針對 代號而前往發生故障的路燈單元31進行維修。 費 外 到 該管理主機10可針對各個路燈單元31自動計算其1 ’供電力公司或路燈安裝廠商作為耗電的參考指標^ 2由該路由表的建立,供該管理主機10可快速剛 ’疋的路燈單元31 ’加快了本創作系統的運作速度。 【圖式簡單說明】 圖1 :本創作第一較佳實施例的系統示意圖。 圖2 :圖1之部份電路方塊示意圖。 圖3 :圖2之部份電路方塊示意圖。
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Claims (1)
- 路燈單元,故__ •岭燈早70的微控制器係根據控制信號而切換該 電子開關。 ^ 3·如明求項2所述之遠端路燈監控系統,該微控制器 &行令點電_測,係、檢知電力線上的電壓波形,供該微 控制器在電I大小相對較低的時候切換該電子開關。 4.如清求項1所述之遠端路燈監控系統,各路燈單元 該LED燈具具有一調光驅動端; °玄微控制器具有一調光控制端,該調光控制端電連接 ♦該調光驅動端; 5玄官理主機產生一調光信號,該調光信號通過資料集 中益傳送至各個路燈單元,微控制器根據調光信號而調整 LED燈具的發光亮度。 5-如睛求項1至4中任一項所述之遠端路燈監控系 、’充,其中各電力線通訊模组具有一代號,該複數電力線通 訊模組的代號係儲存在該資料集中器,該資料集中器根據 該些代號建立一路由表。 6·如請求項5所述之遠端路燈監控系統,其中: 各路燈單元的微控制器根據所取樣的電壓、電流換算 出消耗功率; §亥官理主機供連線到一電腦,並於該電腦產生一圖形 使用者介面’該圖形使用者介面供設定一電價; 該官理主機接收消耗功率資料,並根據消耗功率與該 電價換算出電費。 7.如請求項6所述之遠端路燈監控系統,該管理主機 具有一記錄媒體’用於儲存所接收的電壓、電流、功率因 13 M437587 數、消耗功率與電費資料。 8.如明求項1至4中任一項所述之遠端路燈監控系 統,其中: 各路燈單凡的微控制器根據所取樣的電壓、電流換算 出消耗功率; 該s理主機供連線到一電腦並於該電腦產生一圖形 使用者介面,該圖形使用者介面供設定一電價; 該管理主機接收消耗功率資料,並根據消耗功率與該 電價換算出電費。 9.如°月求項8所述之遠端路燈監控系統,該管理主機 具有。己錄媒體’用於儲存所接收的電壓、電流、功率因 數、消耗功率與電費資料。 七、圖式:(如次頁) 14
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