專利名稱：公用通信網(wǎng)路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是對(duì)區(qū)域路燈系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)控管理的路燈自動(dòng)化管理技術(shù)。
背景技術(shù)：
實(shí)施路燈系統(tǒng)多方位自動(dòng)化監(jiān)控管理是市政設(shè)備現(xiàn)代化管理的必然需求。目前，較為先進(jìn)的路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)主站通過專門建設(shè)的專用頻率發(fā)射接收網(wǎng)對(duì)若干路燈子站實(shí)施監(jiān)測管理。其計(jì)算機(jī)主站包括主控計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)傳輸機(jī)，由獨(dú)占的無線通信頻段經(jīng)全向天線無線傳輸數(shù)據(jù)信息；子站是通過其固定通信機(jī)即發(fā)射/接收電臺(tái)，監(jiān)控或監(jiān)測其交流配電機(jī)構(gòu)，構(gòu)成通信專用網(wǎng)的路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)。這種以專用交換網(wǎng)為通信媒介的路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)技術(shù)存在的主要技術(shù)問題是通信地域受限、通信覆蓋面小、通信監(jiān)控距離短；主站與子站之間采用雙向單工同頻傳輸方式、響應(yīng)時(shí)間長；系統(tǒng)容量有限，終端支持少；數(shù)據(jù)傳輸量少；投資規(guī)模大、建設(shè)周期長；因占用專用無線頻段，還需增加無線電行業(yè)管理內(nèi)容。所以現(xiàn)有的專用網(wǎng)路燈監(jiān)控技術(shù)還遠(yuǎn)非理想。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于要利用公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸通道來取代專用網(wǎng)，從而建設(shè)覆蓋面廣、系統(tǒng)容量不受限制、便于完善綜合監(jiān)控功能的路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)。
本實(shí)用新型提供的公用通信網(wǎng)路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)技術(shù)方案，其主要技術(shù)內(nèi)容是本公用通信網(wǎng)路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括有主站，和依附于公用移動(dòng)數(shù)據(jù)通信交換網(wǎng)、與主站數(shù)據(jù)交換實(shí)施路燈監(jiān)控監(jiān)測的子站，與主站的主控計(jì)算機(jī)連接構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)接入通道設(shè)有ADSL接入設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；子站由路燈交流配電機(jī)構(gòu)和其監(jiān)控機(jī)組成，交流配電機(jī)構(gòu)中的開關(guān)控制回路的控制端連接于監(jiān)控機(jī)開關(guān)量檢測單元的開關(guān)量指令輸出端，開關(guān)控制回路中開關(guān)元件被控觸點(diǎn)串接于路燈主工作回路中，監(jiān)控機(jī)連接設(shè)有經(jīng)公用移動(dòng)數(shù)據(jù)通信交換網(wǎng)與主站數(shù)據(jù)交換的通信單元。
上述的整體技術(shù)方案中，所述的公用移動(dòng)數(shù)據(jù)通信交換網(wǎng)為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的公用通信網(wǎng)絡(luò)，如現(xiàn)有的GPRS/USSD/SMS等公用通信網(wǎng)絡(luò)，其子站的通信單元與其相對(duì)應(yīng)分別是GPRS通信單元/USSD通信單元/SMS通信單元。
本實(shí)用新型的公用通信網(wǎng)路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)技術(shù)方案，摒棄了現(xiàn)有路燈監(jiān)控系統(tǒng)必須通過建設(shè)專用網(wǎng)實(shí)現(xiàn)主站與子站間無線通信的技術(shù)手段，通過直接啟用覆蓋面廣的公用移動(dòng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，不僅使系統(tǒng)組建成本大為低廉，而且依附于該公用通訊網(wǎng)絡(luò)容易組成更大的監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，便于設(shè)置路燈地理信息管理系統(tǒng)，利用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)而給出各路燈設(shè)施的地面坐標(biāo)，與地理信息有機(jī)結(jié)合管理。因此主站和子站電路構(gòu)成也更為簡化，并且主站與子站間為多點(diǎn)并發(fā)通信，使其終端支持更為強(qiáng)大，系統(tǒng)容量不受限制。因而為完善路燈監(jiān)控功能、保證系統(tǒng)可靠監(jiān)控運(yùn)行開創(chuàng)了良好的技術(shù)開發(fā)環(huán)境。


圖1為本實(shí)用新型公用通信網(wǎng)路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)的系統(tǒng)組成圖圖2為本公用通信網(wǎng)路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)的子站交流配電機(jī)構(gòu)的電氣原理圖圖3為子站監(jiān)控機(jī)的各單元電路接線構(gòu)成圖圖4、圖5、圖6和圖7分別為監(jiān)控機(jī)的主控單元、電能檢測單元、開關(guān)量檢測單元和通信單元的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的公用通信網(wǎng)路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)包括有中央控制主站，和完成各區(qū)域組路燈監(jiān)控及監(jiān)測的子站，主站與子站間經(jīng)公用移動(dòng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)承載信息通信交換。其主站的主控計(jì)算機(jī)連接設(shè)有監(jiān)控顯示器及打印機(jī)等輔助設(shè)備，與主控計(jì)算機(jī)相連接構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)接入通道設(shè)有ADSL接入設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，與主控計(jì)算機(jī)構(gòu)成局域網(wǎng)設(shè)有若干網(wǎng)絡(luò)工作站和相應(yīng)的備用計(jì)算機(jī)。
如圖2所示，子站由監(jiān)控器RTU、作為監(jiān)控機(jī)監(jiān)控/監(jiān)測對(duì)象的交流配電機(jī)構(gòu)和多路直流穩(wěn)壓單元構(gòu)成，交流配電機(jī)構(gòu)與監(jiān)控機(jī)RTU互動(dòng)，由交流配電機(jī)構(gòu)完成各組路燈自動(dòng)開/關(guān)控制、路燈組態(tài)控制以及對(duì)開關(guān)響應(yīng)狀態(tài)、電壓、電流或故障等情況巡測的監(jiān)控工作。
該交流配電機(jī)構(gòu)包括有開關(guān)控制回路和電參數(shù)檢測電路兩部分組成，在本實(shí)施電路結(jié)構(gòu)中以兩路燈控制組為例進(jìn)行說明。分別串接于兩開關(guān)控制回路中設(shè)有交流真空接觸器KM1、KM2，其被控開關(guān)觸點(diǎn)KM10、KM20分別串接于兩路燈組主工作回路中，監(jiān)控機(jī)的開關(guān)量檢測單元向兩開關(guān)控制回路的控制端107、109輸出的開關(guān)控制指令，以改變交流真空接觸器開關(guān)觸點(diǎn)KM10、KM20的開/關(guān)狀態(tài)，對(duì)路燈的開關(guān)狀態(tài)及組態(tài)變化實(shí)施靈活控制。與被控開關(guān)觸點(diǎn)KM10、KM20連動(dòng)設(shè)有輔助開關(guān)觸點(diǎn)KM11、KM21，該輔助觸點(diǎn)開關(guān)KM11、KM21的吸合或斷開狀態(tài)信號(hào)端125、127連接至監(jiān)控機(jī)開關(guān)量檢測單元開關(guān)量輸入端，作為路燈工作狀態(tài)的檢測信號(hào)。其電參數(shù)檢測電路由設(shè)置于各路燈控制組的各相線的電壓互感器TU1、TU2和電流互感器TI構(gòu)成采樣電路組成，電流互感器TI輸出信號(hào)經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換單元分別輸出各相線對(duì)應(yīng)的輸出電壓信號(hào)UA、UB、UC，連接至電能檢測單元；其電壓互感器TU1、TU2數(shù)據(jù)采樣輸出信號(hào)ia1-ic 、ia2-ic2連接至監(jiān)控機(jī)中的電能檢測單元，由電能檢測單元實(shí)施電壓、電流故障巡測監(jiān)控。
為完成對(duì)路燈的開關(guān)控制、電能檢測及GPRS/USSD/SMS通信，其子站監(jiān)控機(jī)是由主控單元和由主控單元全面控制的各功能單元——開關(guān)量檢測單元、電能檢測單元和通信單元組成。在本實(shí)施構(gòu)成中，其各功能單元通過485串行數(shù)據(jù)通訊接口IC60及其接插板J1與主控單元單片機(jī)芯片IC2雙向數(shù)據(jù)通信聯(lián)接，連接于主控單元單片機(jī)芯片數(shù)據(jù)總線還設(shè)有顯示部分D1-D4。通信單元通過主控單元的MAX202E芯片IC3及其外圍元件構(gòu)成GPRS/USSD/SMS各通信單元的通信接口與主控單元接口連接，主控單元由通信接口通過GPRS/USSD/SMS通信單元與主站實(shí)現(xiàn)雙向通信，一是將子站的工作狀況、各相電壓/電流、各接觸器的吸合狀態(tài)、各路負(fù)荷的開關(guān)燈時(shí)間等上報(bào)給主站，由主控計(jì)算機(jī)整理、存檔、顯示或打印，另外是接收主站控制指令。
如圖6所示，開關(guān)量檢測單元是由其單元中央單片機(jī)芯片IC9，其接口芯片IC8組成與主控單元的串行接口，連接于單片機(jī)IC9數(shù)據(jù)總線設(shè)置開關(guān)量輸入部分和開關(guān)量驅(qū)動(dòng)輸出部分。開關(guān)量輸入部分由TLP521-4芯片IC6、IC7連接構(gòu)成，通過對(duì)交流真空接觸器輔助開關(guān)觸點(diǎn)KM11、KM21的吸合狀態(tài)進(jìn)行檢測，監(jiān)測路燈工作回路的工作情況；開關(guān)量驅(qū)動(dòng)輸出部分是由芯片IC5和開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路BG5-BG8連接構(gòu)成，由接插板J6的指令輸出端接至開關(guān)控制回路的107、109腳端，完成對(duì)各組路燈開關(guān)的控制。
電能檢測單元采集、監(jiān)測子站的三相電壓及各負(fù)荷電流的情況，并實(shí)時(shí)傳輸給主控單元，該電能檢測單元是由中央單片機(jī)IC20、與主控單元通信的串行接口、連接于單片機(jī)IC20串行口的高精度電能計(jì)量檢測模塊IC11組成，電能計(jì)量檢測模塊IC11根據(jù)輸入的采集電信號(hào)，計(jì)算有功功率、無功功率等電能數(shù)據(jù)，由單片機(jī)采集該電能信號(hào)通過串行口傳送給主控單元。
權(quán)利要求1.一種公用通信網(wǎng)路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)，該監(jiān)控管理系統(tǒng)包括有主站，其特征在于還包括有依附于公用移動(dòng)數(shù)據(jù)通信交換網(wǎng)、與主站數(shù)據(jù)交換實(shí)施路燈監(jiān)控監(jiān)測的子站，與主站的主控計(jì)算機(jī)連接構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)接入通道設(shè)有ADSL接入設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器；子站由路燈交流配電機(jī)構(gòu)和其監(jiān)控機(jī)組成，交流配電機(jī)構(gòu)和開關(guān)控制回路的控制端連接于監(jiān)控機(jī)開關(guān)量檢測單元的開關(guān)量指令輸出端，開關(guān)控制回路中開關(guān)元件被控觸點(diǎn)串接于路燈主工作回路中，監(jiān)控機(jī)連接設(shè)有經(jīng)公用移動(dòng)數(shù)據(jù)通信交換網(wǎng)與主站數(shù)據(jù)交換的通信單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于公用移動(dòng)數(shù)據(jù)通信交換網(wǎng)為GPRS/USSD/SMS公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其子站的通信單元與其相對(duì)應(yīng)為GPRS通信單元/USSD通信單元/SMS通信單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于子站監(jiān)控機(jī)包括有主控單元、電能檢測單元和開關(guān)量檢測單元，其電能檢測單元是由單元中央單片機(jī)(IC20)、與主控單元通信的串行接口、連接于單片機(jī)(IC20)串行口的高精度電能計(jì)量檢測模塊(IC11)連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于開關(guān)量檢測單元的單元中央單片機(jī)芯片(IC9)，其接口芯片(IC8)組成與主控單元的串行接口，連接于單片機(jī)(IC9)數(shù)據(jù)總線設(shè)置開關(guān)量輸入部分和開關(guān)量驅(qū)動(dòng)輸出部分。
專利摘要本實(shí)用新型為路燈監(jiān)控、監(jiān)測管理的公用通信網(wǎng)路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)，改變了現(xiàn)有以專用無線頻率網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)主站對(duì)子站的監(jiān)測管理的結(jié)構(gòu)方式，以公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸通道來取代專用網(wǎng)，從而建設(shè)覆蓋面廣、系統(tǒng)容量不受限制、便于完善全面監(jiān)控功能的路燈監(jiān)控管理系統(tǒng)。系統(tǒng)主站包括有主控計(jì)算機(jī)和連接構(gòu)成其網(wǎng)絡(luò)接入通道的ADSL接入設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其子站由監(jiān)控機(jī)和由監(jiān)控機(jī)監(jiān)測和控制的交流配電機(jī)構(gòu)構(gòu)成，監(jiān)控機(jī)中連接設(shè)有經(jīng)公用移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)完成與主站數(shù)據(jù)通信的通信單元。本技術(shù)具有終端支持強(qiáng)大、系統(tǒng)容量不受限制的技術(shù)特點(diǎn)，可充分完善路燈監(jiān)控功能，保證系統(tǒng)可靠監(jiān)控運(yùn)行。
文檔編號(hào)H05B41/36GK2814881SQ20052008978
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2005年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月17日
發(fā)明者閆志同 申請(qǐng)人:丹東邊境經(jīng)濟(jì)合作區(qū)三安技術(shù)發(fā)展有限公司