專利名稱：智能終端控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于智能控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種終端控制器，尤其涉及一種智能路 燈終端控制器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的城鄉(xiāng)路燈通常采用簡(jiǎn)單的光控電路實(shí)現(xiàn)白天燈熄，夜間燈亮。為了節(jié)約電 能，有些路燈還采用自動(dòng)定時(shí)路燈開關(guān)。這些做法雖然能起到節(jié)電效果，但仍不夠理想。比 如在前半夜有許多時(shí)間，特別是在寒冷的冬季，路上并沒(méi)有行人或車輛，而路燈仍然亮著， 造成電能浪費(fèi)；后半夜路燈自動(dòng)關(guān)閉，雖然節(jié)省了電能，但又給夜間的行人或車輛帶來(lái)了不 便。由此可見，目前國(guó)內(nèi)的城市、道路照明系統(tǒng)大部分只能以區(qū)域?yàn)閱挝粚?duì)照明設(shè)備 進(jìn)行簡(jiǎn)單的開關(guān)控制，能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，分組節(jié)能控制方法欠缺人性化，不能實(shí)現(xiàn)信息融 合以及遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，對(duì)照明設(shè)備的維護(hù)相當(dāng)困難，同時(shí)也存在對(duì)照明設(shè)備防盜、線路防盜 無(wú)能為力等問(wèn)題。照明智能控制是近幾年在環(huán)境能源緊缺等各方面的需求下新興發(fā)展的產(chǎn)物，針對(duì) 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，其功能和實(shí)現(xiàn)方式各有不同，從回路控制、隔花控制到智能回路控制以及 電臺(tái)、GPRS等無(wú)線通訊控制方式；但這些控制模式都只能控制到照明柜。國(guó)際上出現(xiàn)的單 燈控制，該控制模式費(fèi)用昂貴，需要使用大量的線纜來(lái)鋪設(shè)控制線路，施工困難，接點(diǎn)復(fù)雜， 浪費(fèi)了大量的材料，且維修不便。為了滿足城市建設(shè)發(fā)展對(duì)道路照明以及景觀照明的需求，同時(shí)做到實(shí)現(xiàn)綠色照 明、提高管理效率和降低運(yùn)行成本，國(guó)內(nèi)外各公司紛紛提出了各自的解決方案。發(fā)明專利《節(jié)能型智能照明控制系統(tǒng)及其方法》(授權(quán)號(hào)ZL02137581. X)，提出了 通過(guò)用擴(kuò)頻電力載波通訊控制路燈前端控制器，通過(guò)TP0方式動(dòng)態(tài)控制管理照明光源的輸 出功率來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)任意光源的開啟、關(guān)閉、分時(shí)降功和運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)的控制。發(fā)明專利《具有遠(yuǎn)程和本地控制功能的數(shù)字可尋址照明控制系統(tǒng)及方法》(申請(qǐng) 號(hào)=200810120682. 4)，提出了一種改進(jìn)DALI接口和從節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程和本地控制功能的 數(shù)字可尋址照明控制。發(fā)明專利《環(huán)保型智能路燈降電流節(jié)能控制設(shè)備及方法》(申請(qǐng)?zhí)?200610025458. 8)，采用多抽頭降功率鎮(zhèn)流器實(shí)現(xiàn)降電流控制。上述路燈節(jié)能控制裝置和方法大多包含無(wú)線通訊技術(shù)，擴(kuò)頻載波通訊技術(shù)，遠(yuǎn)程 控制路燈定時(shí)開、關(guān)、定時(shí)單燈降功率節(jié)能。存在以下問(wèn)題1、電力線載波通訊需要路燈供電專用線，在大多數(shù)城市難以實(shí)現(xiàn)，并且抗干擾性 能較低，系統(tǒng)可靠性較差?，F(xiàn)有電力載波通訊的通信距離只有幾十米，最高也只有幾百米。2、分時(shí)對(duì)單燈的開啟、關(guān)閉、分時(shí)降功采用設(shè)置多個(gè)開關(guān)柜，分檔降壓采用電磁模 式，雖然達(dá)到了一定的節(jié)電效果，但是耗用材料大仍存在能源和環(huán)境問(wèn)題。3、采用DALI標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)主從式遠(yuǎn)程控制的方法存在作用距離近，從節(jié)點(diǎn)少?gòu)亩鴮?dǎo)致系統(tǒng)控制容量小的缺點(diǎn)。4、固定降壓方式節(jié)電率低，同時(shí)容易導(dǎo)致電壓不穩(wěn)，嚴(yán)重影響路燈使用壽命。5、系統(tǒng)或設(shè)備大都缺少自我保護(hù)功能，或保護(hù)功能不完備。6、缺少氣象聯(lián)動(dòng)，電纜防盜報(bào)警，動(dòng)態(tài)電子地圖顯示等功能，控制功能單一，很難 適應(yīng)現(xiàn)代化城市路燈建設(shè)的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種智能照明控制系統(tǒng)的智能路燈終端 控制器，可消除現(xiàn)有技術(shù)的不足之處。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種智能終端控制器，該控制器包括主控模塊、電源模塊、電力參數(shù)測(cè)量模塊、電 力載波模塊、無(wú)線通信模塊、路燈控制模塊；所述電源模塊、電力載波模塊、無(wú)線通信模塊、 路燈控制模塊分別與主控模塊連接，電力參數(shù)測(cè)量模塊與電力載波模塊連接；所述電力參 數(shù)測(cè)量模塊用以測(cè)量路燈工作時(shí)的電力參數(shù)；所述電力載波模塊用以實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)和控制 命令的通信；所述路燈控制模塊用以控制路燈的狀態(tài)；所述無(wú)線通信模塊用以實(shí)現(xiàn)所述智 能終端控制器與其他設(shè)備的無(wú)線通信；所述電源模塊用以將交流市電轉(zhuǎn)化為多路直流電 壓，分別為主控模塊、電力載波模塊提供電源。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述控制器進(jìn)一步包括與主控模塊相連的霧 燈檢測(cè)模塊，用以檢查霧燈是否正常工作；與主控模塊相連的霧燈控制模塊，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)霧 燈的控制。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述霧燈檢測(cè)模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)檢 測(cè)電路；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路接收來(lái)自霧燈的電力參數(shù)，包括電流、電壓參數(shù)，將所述電力參 數(shù)轉(zhuǎn)換成電力信號(hào)輸出給信號(hào)檢測(cè)電路；信號(hào)檢測(cè)電路為一邏輯判斷電路，根據(jù)邏輯判斷 來(lái)檢測(cè)霧燈是否正常工作。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述控制器進(jìn)一步包括無(wú)線通信模塊；所述無(wú) 線通信模塊包括Zigbee通信模塊或/和無(wú)線電波通信模塊。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述控制器進(jìn)一步包括擴(kuò)展接口模塊，該擴(kuò)展 接口模塊為路燈控制模塊預(yù)留的接口，為即插即用型接口 ；若需要實(shí)現(xiàn)多種功能的燈具控 制，可將路燈控制模塊插入所述擴(kuò)展接口模塊，實(shí)現(xiàn)多種功能燈具控制的擴(kuò)展，同時(shí)也可用 于電機(jī)設(shè)備的擴(kuò)展。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述主控模塊包括中央處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電源、 存儲(chǔ)單元及外圍電路；實(shí)時(shí)時(shí)鐘電源為一鎳氫電池，在系統(tǒng)斷電下鎳氫電池為實(shí)時(shí)時(shí)鐘電 路供電，保證時(shí)間的精確運(yùn)行，在系統(tǒng)正常供電下，對(duì)鎳氫電池充電；實(shí)時(shí)時(shí)鐘給中央處理 器提供心跳，保證在終端脫離上位機(jī)或系統(tǒng)電源后，仍能正常工作；存儲(chǔ)單元用于各種信息 的存儲(chǔ)，包括存儲(chǔ)電力參數(shù)、燈具狀態(tài)、運(yùn)行方案；用戶可自行編制各種終端控制方案，包括如下方案的一種或多種_內(nèi)置日照時(shí) 刻表，根據(jù)當(dāng)日日落日出時(shí)間自動(dòng)開關(guān)燈具；-設(shè)置各種固定方案，自行選擇控制路段和控 制路燈；所述中央處理器用于執(zhí)行各種命令和操作，包括開關(guān)燈、狀態(tài)檢測(cè)、時(shí)間校對(duì)、當(dāng)前電參數(shù)返回；同時(shí)還調(diào)取存儲(chǔ)單元中的各種控制方案，根據(jù)方案進(jìn)行開關(guān)控制和降功率 控制。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述智能終端控制器連接一遠(yuǎn)程控制中心，該 遠(yuǎn)程控制中心連接各智能終端控制器，用以分別控制各智能終端控制器；所述中央處理器 支持即時(shí)開關(guān)燈，中央處理器接收來(lái)自遠(yuǎn)程控制中心的各種指令對(duì)整條回路或單一路燈進(jìn) 行開關(guān)控制和降功率控制；所述中央處理器進(jìn)一步支持故障返回功能，當(dāng)燈柱發(fā)生故障時(shí)， 可自動(dòng)返回故障代碼，在監(jiān)控界面顯示故障位置、故障設(shè)備和故障類型，方便維護(hù)；若控制 中心與當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)聯(lián)網(wǎng)，可根據(jù)氣象時(shí)刻表自動(dòng)生成控制方案，實(shí)現(xiàn)根據(jù)天氣情況自動(dòng)的 開啟、關(guān)閉光源和調(diào)光控制。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述電源模塊包括依次連接的變壓器、整流電 路、穩(wěn)壓電路、濾波電路，用以把交流市電轉(zhuǎn)化為多路不同電壓的直流電源，為控制器需供 電的模塊提供直流電源。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述電力參數(shù)測(cè)量模塊主要由多路信號(hào)轉(zhuǎn)換電 路組成，多路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路用以將多路電力參數(shù)轉(zhuǎn)化為多路電力信號(hào)，并將所述多路電力 信號(hào)輸出給電力載波模塊進(jìn)行下一步分析；所述電力載波模塊包括載波芯片、放大電路和 接收電路；接收電路分別從三相交流電中提取電力參數(shù)信號(hào)，載波芯片做接收處理，并將處 理結(jié)果輸出給主控模塊；同時(shí)，主控模塊將命令信號(hào)輸出給載波芯片，載波芯片做發(fā)送處 理，并通過(guò)放大電路將信號(hào)進(jìn)行放大后調(diào)制到三相交流電中。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述路燈控制模塊包括無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)單元、降功率 模塊、環(huán)形硅鋼片鎮(zhèn)流器或電子鎮(zhèn)流器；所述路燈控制模塊采用強(qiáng)、弱電隔離，弱電驅(qū)動(dòng)強(qiáng) 電的控制方式；所述無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)單元包括單片機(jī)、IGBT晶體管，使用PWM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控 制IGBT晶體管；PWM信號(hào)直接由主控模塊產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；所述降功率模塊與無(wú)級(jí)調(diào)節(jié) 單元相連，降功率模塊包括降功率電感和補(bǔ)償電容，通過(guò)變頻信號(hào)對(duì)電路的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變頻 降功率；環(huán)形鋼片鎮(zhèn)流器或電子鎮(zhèn)流器與燈具并聯(lián)，用以穩(wěn)定工作電流且減少浪涌電流。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型采用微機(jī)技術(shù)和電力載波技術(shù)對(duì)路燈及 霧燈進(jìn)行智能管理。采用模塊化設(shè)計(jì)，在不影響燈具安裝的前提下，施工周期短，施工成本 低，可實(shí)現(xiàn)多模式開燈方案；通過(guò)合理設(shè)計(jì)使智能路燈控制系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程開關(guān)路燈的控制 功能，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)路燈功率的功能，遠(yuǎn)程控制霧燈開關(guān)或閃爍的功能以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)燈泡好壞 的檢測(cè)功能。系統(tǒng)按照設(shè)置的程序自動(dòng)運(yùn)行，節(jié)約電能及維護(hù)成本，減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；而且本 實(shí)用新型的所有運(yùn)行狀態(tài)可通過(guò)無(wú)線通信模塊傳送到遠(yuǎn)端上位機(jī)，上位機(jī)也可遠(yuǎn)端控制路 燈或霧燈的運(yùn)行或停止，還能獲取燈具狀態(tài)。本實(shí)用新型提出的智能路燈終端控制器，可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)多控，一個(gè)燈柱上多個(gè)不同 功能光源的單個(gè)或全部控制；實(shí)現(xiàn)單燈控制，全線路可對(duì)任意光源進(jìn)行獨(dú)立控制；實(shí)現(xiàn)單 燈功率轉(zhuǎn)換，對(duì)不改變現(xiàn)有產(chǎn)品的情況下改變現(xiàn)有功率；實(shí)現(xiàn)單燈降功率控制，對(duì)用戶已有 功率轉(zhuǎn)換功能的情況下進(jìn)行控制和功率轉(zhuǎn)換；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制終端獨(dú)立運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程地理 位置顯示；實(shí)現(xiàn)變頻啟動(dòng)/自動(dòng)穩(wěn)壓功能；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)/人工調(diào)光；實(shí)現(xiàn)方案預(yù)設(shè)、即時(shí)控制、 電力監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)故障報(bào)警、統(tǒng)計(jì)分析與查詢、系統(tǒng)維護(hù)和管理。用戶可根據(jù)實(shí)際道路照明狀況，科學(xué)設(shè)定節(jié)能時(shí)間和節(jié)能比率采用新的降功率節(jié) 能模式運(yùn)行，全程降功率開運(yùn)行時(shí)，節(jié)電可達(dá)30% 40%。整套系統(tǒng)的配合使用，最高節(jié)
6點(diǎn)可達(dá)60%;同時(shí)，系統(tǒng)可遠(yuǎn)程智能控制路燈、霧燈和景觀燈等，控制整合的同時(shí)，可節(jié)約系 統(tǒng)供電回路線纜、配電開關(guān)設(shè)施和施工工程量，采用本實(shí)用新型的方法后，可將不同功能的 光源回路共用一個(gè)回路線纜上分別控制，實(shí)現(xiàn)不同功能的功能需求，僅以電纜為例，鋪設(shè)10 公里電纜，同時(shí)安裝路燈和霧燈，可節(jié)省電纜10*2*1000*94. 61 = 1892200元(電纜型號(hào) VV224*35+1*16上海2008年10月份報(bào)價(jià)94. 61元/M計(jì)算)；采用單燈變頻開啟穩(wěn)壓運(yùn)行 措施，可降低供電電壓波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)及燈具壽命影響，平均可延長(zhǎng)燈具實(shí)際情況壽命1. 5倍 以上，不但減少了燈具損耗，還極大地節(jié)省了燈具的購(gòu)置費(fèi)和更換費(fèi)，尤其在節(jié)省維護(hù)費(fèi)用 方面效果顯著；系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況自動(dòng)化控制，不需要專派人員、車輛上路占道巡查，不僅 減少了巡燈人員和車輛損耗，降低了維修成本，節(jié)約人力支出，也減少了車輛尾氣排放。

圖1為本實(shí)用新型智能路燈終端控制器的組成示意圖。圖2為電源模塊的組成示意圖。圖3為電力載波模塊的組成示意圖。圖4為路燈控制模塊的組成示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一本實(shí)用新型揭示了一種智能終端控制器，該控制器可獨(dú)立使用，也可作為智能照 明控制系統(tǒng)的一部分使用。在智能終端控制器作為智能照明控制系統(tǒng)使用時(shí)，智能照明控 制系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程控制中心、若干智能終端控制器、若干控制對(duì)象；控制對(duì)象包括各類照明設(shè) 備和電機(jī)設(shè)備。此外，多個(gè)智能終端控制器還可以被一智能路段控制器，遠(yuǎn)程控制中心通過(guò) 控制智能路段控制器來(lái)控制智能終端控制器。本實(shí)用新型的重點(diǎn)在于揭示上述的智能終端 控制器。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型揭示的智能終端控制器包括主控模塊11、電源模塊12、通 訊模塊、電力參數(shù)測(cè)量模塊17、電力載波模塊18、霧燈檢測(cè)模塊13、路燈控制模塊16、霧燈 控制模塊15、燈具控制模塊接口 19 (擴(kuò)展接口)；電源模塊12、通訊模塊(包括無(wú)線通訊模 塊14)、電力載波模塊18、霧燈檢測(cè)模塊13、路燈控制模塊16、霧燈控制模塊15、燈具控制模 塊接口 19分別與主控模塊11連接，電力參數(shù)測(cè)量模塊17通過(guò)電力載波模塊18與主控模 塊11連接。電源模塊12與主控模塊11、電力載波模塊18、無(wú)線通訊模塊14等模塊連接， 為其提供直流電源。其中，所述電力參數(shù)測(cè)量模塊17用以測(cè)量路燈工作時(shí)的電力參數(shù)；所述電力載波 模塊18用以實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)和控制命令的通信；所述路燈控制模塊用以控制路燈的狀態(tài)；霧 燈檢測(cè)模塊13用以檢查霧燈是否正常工作；霧燈控制模塊15用以實(shí)現(xiàn)對(duì)霧燈的控制。所述 電源模塊12用以將交流市電轉(zhuǎn)化為多路直流電壓，分別為主控模塊11、電力載波模塊18、 無(wú)線通訊模塊14提供電源。以下分別介紹智能終端控制器的各組成模塊。主控模塊[0044]主控模塊11由中央處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電源、存儲(chǔ)單元及其外圍電路組成。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電源為一鎳氫電池，在系統(tǒng)斷電下鎳氫電池為實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路供電，保證 時(shí)間的精確運(yùn)行，在系統(tǒng)正常供電下，對(duì)鎳氫電池充電。實(shí)時(shí)時(shí)鐘給中央處理器提供心跳， 保證在終端脫離上位機(jī)或系統(tǒng)電源后，仍能正常工作。存儲(chǔ)單元用于各種信息的存儲(chǔ)，包括 但不限于電力參數(shù)，燈具狀態(tài)，運(yùn)行方案等。用戶可自行編制各種終端控制方案，如內(nèi)置日照時(shí)刻表，可根據(jù)當(dāng)日日落日出時(shí) 間自動(dòng)開關(guān)燈具；又如設(shè)置多種形式的固定方案，自行選擇控制路段和控制路燈。中央處理器用于執(zhí)行各種命令和操作，如開關(guān)燈、狀態(tài)檢測(cè)、時(shí)間校對(duì)、當(dāng)前電參 數(shù)返回等，同時(shí)還能調(diào)取存在單元中的各種控制方案，根據(jù)方案進(jìn)行開關(guān)控制和降功率控 制；此外，還支持即時(shí)開關(guān)燈，中央處理器可接收來(lái)自控制中心的各種指令對(duì)整條回路或單 一路燈進(jìn)行開關(guān)控制和降功率控制。同時(shí)，中央處理器還支持故障返回功能，當(dāng)燈柱發(fā)生故 障時(shí)，可自動(dòng)返回故障代碼，在監(jiān)控界面顯示故障位置、故障設(shè)備和故障類型，方便維護(hù)。若 控制中心與當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)聯(lián)網(wǎng)，可根據(jù)氣象時(shí)刻表自動(dòng)生成控制方案，實(shí)現(xiàn)根據(jù)天氣情況自 動(dòng)的開啟、關(guān)閉光源和調(diào)光控制。電源模塊請(qǐng)參閱圖2，電源模塊12包括依次連接的變壓器121、整流電路122、穩(wěn)壓電路 123、濾波電路124。電源模塊12采用雙電源供電模式，即提高整個(gè)系統(tǒng)的性能，有增強(qiáng)系統(tǒng) 的穩(wěn)定性。輸入為220V交流市電，通過(guò)電源模塊12后，輸出多路不同電壓的直流電源，分 別給主控模塊11、電力載波模塊18、無(wú)線通訊模塊14等模塊提供直流電源。霧燈檢測(cè)模塊霧燈檢測(cè)模塊13主要由信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)檢測(cè)電路組成，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路接收 來(lái)自霧燈的電力參數(shù)，包括電流、電壓參數(shù)等，將電力參數(shù)轉(zhuǎn)換成電力信號(hào)輸出給信號(hào)檢測(cè) 電路，信號(hào)檢測(cè)電路為一邏輯判斷電路，根據(jù)邏輯判斷來(lái)檢測(cè)霧燈是否正常工作。電力參數(shù)測(cè)量模塊電力參數(shù)測(cè)量模塊17主要由多路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路組成，多路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路可將多 路電力參數(shù)(包括電壓、電流參數(shù)等)轉(zhuǎn)換為多路電力信號(hào)，并將多路電力信號(hào)輸出給電力 載波模塊進(jìn)行下一步分析。電力載波模塊請(qǐng)參閱圖3，電力載波模塊18主要包括載波芯片181、放大電路182和接收電路 183。接收電路183分別從三相交流電中提取電力參數(shù)信號(hào)，載波芯片181做接收處理，并 將處理結(jié)果輸出給主控模塊11 ；同時(shí)，主控模塊11將命令信號(hào)輸出給載波芯片181，載波芯 片181做發(fā)送處理，并通過(guò)放大電路182將信號(hào)進(jìn)行放大后調(diào)制到三相交流電中。在另外一種實(shí)施方式中，電力載波模塊18包括信號(hào)發(fā)射電路、信號(hào)接收電路、運(yùn) 行指示燈、載波控制芯片。信號(hào)發(fā)射電路將載波信號(hào)經(jīng)過(guò)放大后調(diào)制到電力線上，通過(guò)電力 線進(jìn)行信號(hào)傳輸；信號(hào)接收電路采用單級(jí)諧振方式，即起緩沖級(jí)作用又起隔離級(jí)作用；運(yùn) 行指示燈用于載波信號(hào)收發(fā)指示和串口信號(hào)收發(fā)指示；載波控制芯片用于擴(kuò)頻通信調(diào)制和 解調(diào)。路燈控制模塊請(qǐng)參閱圖4，路燈控制模塊16包括無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)單元161、降功率模塊162、環(huán)形硅鋼片鎮(zhèn)流器163 (或電子鎮(zhèn)流器)。路燈控制模塊16采用強(qiáng)、弱電隔離，弱電驅(qū)動(dòng)強(qiáng)電的控制方式。無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)單元161 包括單片機(jī)、IGBT晶體管，使用PWM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制IGBT晶體管，以達(dá)到調(diào)頻的目的。 本實(shí)施例中，PWM信號(hào)直接由主控模塊產(chǎn)生，省去了單片機(jī)的使用，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，達(dá)到變頻 的目的。無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)單元161與降功率模塊162相連，降功率模塊162包括降功率電感和補(bǔ) 償電容，通過(guò)變頻信號(hào)對(duì)電路的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變頻降功率。環(huán)形鋼片鎮(zhèn)流器163與燈具并聯(lián)實(shí) 現(xiàn)穩(wěn)定工作電流的目的，且可以有效的減少浪涌電流。霧燈控制模塊霧燈控制模塊15與路燈控制模塊16類似，仍采用強(qiáng)電弱控的方式，通過(guò)對(duì)主控模 塊11編程實(shí)現(xiàn)霧燈的控制，包括常亮、閃爍、快閃等工作模式。燈具控制模塊接口燈具控制模塊接口 19為路燈控制模塊預(yù)留的接口，為即插即用型接口，若需要實(shí) 現(xiàn)多種功能的燈具控制，可將路燈控制模塊插入燈具控制接口，實(shí)現(xiàn)多種功能燈具控制的 擴(kuò)展，同時(shí)也可用于電機(jī)設(shè)備的擴(kuò)展接口。無(wú)線通信模塊無(wú)線通信模塊14為本實(shí)用新型智能終端控制器與路段交換機(jī)(即本實(shí)施例第一 段所述智能路段控制器)和上位機(jī)(即本實(shí)施例第一段所述遠(yuǎn)程控制中心)實(shí)現(xiàn)通信所預(yù) 留的接口，此無(wú)線通信模塊接口支持多種通信協(xié)議，包括Zigbee通信和無(wú)線電波通信，可 根據(jù)需要更新主控模塊程序，實(shí)現(xiàn)GPRS通信。綜上所述，本實(shí)用新型采用微機(jī)技術(shù)和電力載波技術(shù)對(duì)路燈及霧燈進(jìn)行智能管 理。采用模塊化設(shè)計(jì)，在不影響燈具安裝的前提下，施工周期短，施工成本低，可實(shí)現(xiàn)多模式 開燈方案；通過(guò)合理設(shè)計(jì)使智能路燈控制系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程開關(guān)路燈的控制功能，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)路 燈功率的功能，遠(yuǎn)程控制霧燈開關(guān)或閃爍的功能以及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)燈泡好壞的檢測(cè)功能。系統(tǒng) 按照設(shè)置的程序自動(dòng)運(yùn)行，節(jié)約電能及維護(hù)成本，減少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用；而且本實(shí)用新型的所有運(yùn) 行狀態(tài)可通過(guò)無(wú)線通信模塊傳送到遠(yuǎn)端上位機(jī)，上位機(jī)也可遠(yuǎn)端控制路燈或霧燈的運(yùn)行或 停止，還能獲取燈具狀態(tài)。本實(shí)用新型提出的智能照明控制系統(tǒng)及方法，可實(shí)現(xiàn)單燈多控，一個(gè)燈柱上多個(gè) 不同功能光源的單個(gè)或全部控制；實(shí)現(xiàn)單燈功率轉(zhuǎn)換，對(duì)不改變現(xiàn)有產(chǎn)品的情況下改變現(xiàn) 有功率；實(shí)現(xiàn)單燈控制，對(duì)用戶已有功率轉(zhuǎn)換功能的情況下進(jìn)行控制和功率轉(zhuǎn)換；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn) 程控制終端獨(dú)立運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程地理位置顯示；實(shí)現(xiàn)變頻啟動(dòng)/自動(dòng)穩(wěn)壓功能；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)/ 人工調(diào)光；實(shí)現(xiàn)方案預(yù)設(shè)、即時(shí)控制、電力監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)故障報(bào)警、統(tǒng)計(jì)分析與查詢、系統(tǒng)維護(hù) 和管理。用戶可根據(jù)實(shí)際道路照明狀況，科學(xué)設(shè)定節(jié)能時(shí)間和節(jié)能比率采用新的降功率節(jié) 能模式運(yùn)行，全程降功率開運(yùn)行時(shí)，節(jié)電可達(dá)30% 40%。整套系統(tǒng)的配合使用，最高節(jié) 點(diǎn)可達(dá)60%;同時(shí)，系統(tǒng)可遠(yuǎn)程智能控制路燈、霧燈和景觀燈等，控制整合的同時(shí)，可節(jié)約系 統(tǒng)供電回路線纜、配電開關(guān)設(shè)施和施工工程量，采用本實(shí)用新型的方法后，可將不同功能的 光源回路共用一個(gè)回路線纜上分別控制，實(shí)現(xiàn)不同功能的功能需求，僅以電纜為例，鋪設(shè)10 公里電纜，同時(shí)安裝路燈和霧燈，可節(jié)省電纜10*2*1000*94. 61 = 1892200元(電纜型號(hào) VV224*35+1*16上海2008年10月份報(bào)價(jià)94. 61元/M計(jì)算)；采用單燈變頻開啟穩(wěn)壓運(yùn)行措施，可降低供電電壓波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)及燈具壽命影響，平均可延長(zhǎng)燈具實(shí)際情況壽命1. 5倍 以上，不但減少了燈具損耗，還極大地節(jié)省了燈具的購(gòu)置費(fèi)和更換費(fèi)，尤其在節(jié)省維護(hù)費(fèi)用 方面效果顯著；系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況自動(dòng)化控制，不需要專派人員、車輛上路占道巡查，不僅 減少了巡燈人員和車輛損耗，降低了維修成本，節(jié)約人力支出，也減少了車輛尾氣排放?，F(xiàn) 有電力載波通訊的通信距離只有幾十米，最高也只有幾百米，本實(shí)用新型在某應(yīng)用中單個(gè) 路段控制器兩側(cè)分別與終端通信，單側(cè)通信距離達(dá)到了 1km。 這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說(shuō)明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上 述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫 離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這 里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求一種智能終端控制器，其特征在于，該控制器包括主控模塊、電源模塊、電力參數(shù)測(cè)量模塊、電力載波模塊、路燈控制模塊、無(wú)線通信模塊；所述電源模塊、電力載波模塊、路燈控制模塊、無(wú)線通信模塊分別與主控模塊連接，電力參數(shù)測(cè)量模塊與電力載波模塊連接；所述電力參數(shù)測(cè)量模塊用以測(cè)量路燈工作時(shí)的電力參數(shù)；所述電力載波模塊用以實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)和控制命令的通信；所述路燈控制模塊用以控制路燈的狀態(tài)；所述無(wú)線通信模塊用以實(shí)現(xiàn)所述智能終端控制器與其他設(shè)備的無(wú)線通信；所述電源模塊用以將交流市電轉(zhuǎn)化為多路直流電壓，分別為主控模塊、電力載波模塊提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端控制器，其特征在于 所述控制器進(jìn)一步包括與主控模塊相連的霧燈檢測(cè)模塊，用以檢查霧燈是否正常工作； 與主控模塊相連的霧燈控制模塊，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)霧燈的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能終端控制器，其特征在于 所述霧燈檢測(cè)模塊包括信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)檢測(cè)電路；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路接收來(lái)自霧燈的電力參數(shù)，電力參數(shù)包括電流、電壓參數(shù)，將所述電 力參數(shù)轉(zhuǎn)換成電力信號(hào)輸出給信號(hào)檢測(cè)電路；信號(hào)檢測(cè)電路為一邏輯判斷電路，根據(jù)邏輯判斷來(lái)檢測(cè)霧燈是否正常工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端控制器，其特征在于所述無(wú)線通信模塊包括Zigbee通信模塊或/和無(wú)線電波通信模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端控制器，其特征在于所述控制器進(jìn)一步包括擴(kuò)展接口模塊，該擴(kuò)展接口模塊為路燈控制模塊預(yù)留的接口， 為即插即用型接口 ；若需要實(shí)現(xiàn)多種功能的燈具控制，可將路燈控制模塊插入所述擴(kuò)展接 口模塊，實(shí)現(xiàn)多種功能燈具控制的擴(kuò)展，同時(shí)也可用于電機(jī)設(shè)備的擴(kuò)展。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端控制器，其特征在于所述主控模塊包括中央處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電源、存儲(chǔ)單元及外圍電路； 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電源為一鎳氫電池，在系統(tǒng)斷電下鎳氫電池為實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路供電，保證時(shí)間 的精確運(yùn)行，在系統(tǒng)正常供電下，對(duì)鎳氫電池充電；實(shí)時(shí)時(shí)鐘給中央處理器提供心跳，保證在終端脫離上位機(jī)或系統(tǒng)電源后，仍能正常工作；存儲(chǔ)單元用于各種信息的存儲(chǔ)，包括存儲(chǔ)電力參數(shù)、燈具狀態(tài)、運(yùn)行方案； 用戶可自行編制各種終端控制方案，包括如下方案的一種或多種 -內(nèi)置日照時(shí)刻表，根據(jù)當(dāng)日日落日出時(shí)間自動(dòng)開關(guān)燈具； _設(shè)置各種固定方案，自行選擇控制路段和控制路燈；所述中央處理器用于執(zhí)行各種命令和操作，包括開關(guān)燈、狀態(tài)檢測(cè)、時(shí)間校對(duì)、當(dāng)前電 參數(shù)返回；同時(shí)還調(diào)取存儲(chǔ)單元中的各種控制方案，根據(jù)方案進(jìn)行開關(guān)控制和降功率控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能終端控制器，其特征在于所述智能終端控制器連接一遠(yuǎn)程控制中心，該遠(yuǎn)程控制中心連接各智能終端控制器，用以分別控制各智能終端控制器；所述中央處理器支持即時(shí)開關(guān)燈，中央處理器接收來(lái)自遠(yuǎn)程控制中心的各種指令對(duì)整 條回路或單一路燈進(jìn)行開關(guān)控制和降功率控制；所述中央處理器進(jìn)一步支持故障返回功能，當(dāng)燈柱發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)返回故障代碼， 在監(jiān)控界面顯示故障位置、故障設(shè)備和故障類型，方便維護(hù)；若控制中心與當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)聯(lián) 網(wǎng)，可根據(jù)氣象時(shí)刻表自動(dòng)生成控制方案，實(shí)現(xiàn)根據(jù)天氣情況自動(dòng)的開啟、關(guān)閉光源和調(diào)光 控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端控制器，其特征在于所述電源模塊包括依次連接的變壓器、整流電路、穩(wěn)壓電路、濾波電路，用以把交流市 電轉(zhuǎn)化為多路不同電壓的直流電源，為控制器需供電的模塊提供直流電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端控制器，其特征在于所述電力參數(shù)測(cè)量模塊主要由多路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路組成，多路信號(hào)轉(zhuǎn)換電路用以將多路 電力參數(shù)轉(zhuǎn)化為多路電力信號(hào)，并將所述多路電力信號(hào)輸出給電力載波模塊進(jìn)行下一步分 析；所述電力載波模塊包括載波芯片、放大電路和接收電路；接收電路分別從三相交流電 中提取電力參數(shù)信號(hào)，載波芯片做接收處理，并將處理結(jié)果輸出給主控模塊；同時(shí)，主控模 塊將命令信號(hào)輸出給載波芯片，載波芯片做發(fā)送處理，并通過(guò)放大電路將信號(hào)進(jìn)行放大后 調(diào)制到三相交流電中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能終端控制器，其特征在于所述路燈控制模塊包括無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)單元、降功率模塊、環(huán)形硅鋼片鎮(zhèn)流器或電子鎮(zhèn)流器； 所述路燈控制模塊采用強(qiáng)、弱電隔離，弱電驅(qū)動(dòng)強(qiáng)電的控制方式；所述無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)單元包括單片機(jī)、IGBT晶體管，使用PWM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制IGBT晶 體管；PWM信號(hào)直接由主控模塊產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；所述降功率模塊與無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)單元相連，降功率模塊包括降功率電感和補(bǔ)償電容，通過(guò) 變頻信號(hào)對(duì)電路的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變頻降功率；環(huán)形鋼片鎮(zhèn)流器或電子鎮(zhèn)流器與燈具并聯(lián)，用以穩(wěn)定工作電流且減少浪涌電流。
專利摘要本實(shí)用新型揭示一種智能終端控制器，該控制器包括主控模塊、電源模塊、電力參數(shù)測(cè)量模塊、電力載波模塊、路燈控制模塊；所述電源模塊、電力載波模塊、路燈控制模塊分別與主控模塊連接，電力參數(shù)測(cè)量模塊與電力載波模塊連接；所述電力參數(shù)測(cè)量模塊用以測(cè)量路燈工作時(shí)的電力參數(shù)；所述電力載波模塊用以實(shí)現(xiàn)電力參數(shù)和控制命令的通信；所述路燈控制模塊用以控制路燈的狀態(tài)；所述電源模塊用以將交流市電轉(zhuǎn)化為多路直流電壓，分別為主控模塊、電力載波模塊提供電源。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)多模式開燈方案，同時(shí)具有遠(yuǎn)程開關(guān)路燈、調(diào)節(jié)路燈功率的控制功能。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201585176SQ200920272248
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者周堯達(dá), 陳立峰, 高杰 申請(qǐng)人:周堯達(dá);寧波澳普網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備有限公司