專利名稱：分布式路燈節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電照明技術(shù)領(lǐng)域，涉及用于一般電光源的電路控制系統(tǒng)，特別是城市路燈的節(jié)能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國城市路燈基本上還是使用普通開關(guān)控制，電能浪費(fèi)十分嚴(yán)重。為了改變這種現(xiàn)狀，個別城市試用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)對路燈進(jìn)行集中控制監(jiān)測與管理。目前所使用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本上都是由中央控制室與分站組成，通訊方式則各異，可分為以下幾種1、無線專網(wǎng)；2、無線和電力載波；3、載波。無線專網(wǎng)就是由一臺主機(jī)和若干臺分機(jī)組成一個無線控制系統(tǒng)。無線和電力載波的混合方式，即中央控制室與分站之間采用無線專網(wǎng)(也有采用諾特網(wǎng)、GPRS/CDMA等)，分站與燈控器之間采用電力載波的通訊方式，使用者可以在中央控制室完成對整個系統(tǒng)的點控與線控。CN1152608C發(fā)明專利就屬于這種通訊方式。載波通訊又分為專線和電力線載波，CN1048849C發(fā)明專利就是一種電力線載波的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。上述第一種通訊方式只能控制到一條線路，不能控制到單桿或單燈，節(jié)能效果不顯著；專線通訊由于投資太大、施工又特別麻煩而不受業(yè)界歡迎；使用電力線載波以及使用無線和電力載波混合通訊方式，尚存在下列不足1、由于交流電源干擾嚴(yán)重，容易造成誤動作，可靠性差；2、雙向通訊，系統(tǒng)較復(fù)雜，投資偏大，具概算每公里投資約20萬元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單向路燈控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有投資省，可靠性高的優(yōu)點。
本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案是一種分布式路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，包括主機(jī)、工業(yè)控制計算機(jī)和從機(jī)，其特征是主機(jī)以單片機(jī)(CPU)為核心配以外圍的存儲單元、顯示終端、輸入終端、通信接口、電壓過零點檢測單元、電壓相位角控制單元和電流檢測單元構(gòu)成，由電壓過零點檢測單元將從機(jī)交流電源電壓過零點信號送入單片機(jī)，單片機(jī)控制從機(jī)交流電源電壓的相位角，根據(jù)交流電源電壓過零點后相位角的大小產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號，通過電源線發(fā)送至從機(jī)，以實現(xiàn)對路燈工作狀態(tài)的控制、主從同步的調(diào)整、指令二次校驗和無效指令取消的操作，由單片機(jī)控制電流檢測單元對從機(jī)工作電流進(jìn)行逐一檢測，判斷路燈當(dāng)前的工作狀態(tài)；從機(jī)由單片機(jī)(CPU)和設(shè)在其中斷口上的電壓相位角檢測單元、電網(wǎng)電壓檢測單元和和接于通訊口上的控制繼電器構(gòu)成，所述的電壓相位角檢測單元檢測到主機(jī)傳來的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)進(jìn)行解碼，并根據(jù)主機(jī)發(fā)出的控制信號實現(xiàn)相應(yīng)的控制，所述的電網(wǎng)電壓檢測單元將檢測到的電網(wǎng)電壓信號送入單片機(jī)處理，單片機(jī)通過控制繼電器調(diào)整路燈的工作狀態(tài)。
上述技術(shù)方案中的一個具體實施方式
是所述的電壓相位角控制單元是在單片機(jī)的通訊口與晶閘管觸發(fā)極之間設(shè)一觸發(fā)器構(gòu)成的，該觸發(fā)器為光電隔離器。
上述技術(shù)方案中的另一個具體實施方式
是所述的電流檢測單元是在單片機(jī)的通訊口上依次連接比較電路、電平轉(zhuǎn)換電路和電流互感器組成。
上述分布式路燈節(jié)能控制系統(tǒng)的工作步驟如下(a)通訊數(shù)據(jù)的產(chǎn)生先設(shè)定完整的數(shù)據(jù)信號的起始位、數(shù)據(jù)位、校驗位及停止位所對應(yīng)的相位角，然后利用晶閘管變流相控技術(shù)，由主機(jī)控制從機(jī)交流電源電壓過零點后的輸出波形。當(dāng)輸出波形為一個完整半波時，相位角小于設(shè)定角度作為數(shù)字位的“0”，大于設(shè)定角度作為數(shù)字位的“1”。主機(jī)對交流電波形的控制，并按照預(yù)定的編碼方式輸出，從機(jī)在接受主機(jī)電源能量的同時，對主機(jī)輸出的電壓波形進(jìn)行檢測，并按照預(yù)定的編碼形式在從機(jī)中產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)。
(b)主從同步調(diào)整主機(jī)發(fā)出預(yù)先說定的標(biāo)準(zhǔn)相控波形，從機(jī)檢測到的該相控波形后，即作為從機(jī)的時標(biāo)，從機(jī)以此時標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)時標(biāo)。
(c)指令二次校驗從機(jī)接對所收到的指令進(jìn)行二次校驗，在確定無誤時，執(zhí)行相應(yīng)的指令。
(d)無效指令主機(jī)檢測到干擾后，發(fā)出無效指令，控制從機(jī)取消干擾產(chǎn)生的指令操作。
由于本發(fā)明充分利用交流電源中含有豐富的數(shù)據(jù)資源，通過控制從機(jī)交流電源電壓過零點后相位角的大小來產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號，同時采用單向傳輸數(shù)據(jù)信號，因此具有數(shù)據(jù)傳輸量小，傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，實現(xiàn)成本低(只有現(xiàn)有技術(shù)的50％)等顯著效果。


圖1為本發(fā)明的總體拓樸結(jié)構(gòu)框圖；圖2為主機(jī)電路結(jié)構(gòu)框圖；圖3為從機(jī)電路結(jié)構(gòu)框圖；圖4為變壓器補(bǔ)償調(diào)壓電原理圖；圖5為相位角檢測單元電原理框圖；圖6為相位角控制單元和電流檢測單元電原理框圖；圖7為路燈啟動流程圖；；圖8為路燈節(jié)能控制流程圖；圖9為系統(tǒng)抗電網(wǎng)干擾流程圖；圖10為命令校驗流程圖；圖11為路燈照明管理與維修流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明由主機(jī)1、工業(yè)控制計算機(jī)2、從機(jī)3以及管理軟件組成。系統(tǒng)電源輸入主機(jī)1，通過計算機(jī)管理軟件，實現(xiàn)對主機(jī)的管理和控制，當(dāng)需要照明控制時，工業(yè)控制計算機(jī)2發(fā)出命令，主機(jī)1輸出電源至各從機(jī)3，由于主機(jī)1沒有發(fā)出照明控制命令，從機(jī)3處于斷開狀態(tài)，路燈照明不亮。當(dāng)主機(jī)1發(fā)出照明控制命令(命令經(jīng)照明線路發(fā)出)，各路從機(jī)3接收到控制命令，各從機(jī)3按照控制命令要求接通電源開關(guān)，實現(xiàn)照明控制。主機(jī)發(fā)出命令時，主機(jī)首先通過設(shè)在主機(jī)電路中的電壓比較器檢測照明電源的過零點，然后根據(jù)命令要求控制晶閘管SCR10(參見圖2)的導(dǎo)通與關(guān)斷，產(chǎn)生相應(yīng)的控制命令經(jīng)路燈線路輸出；從機(jī)3在接受路燈線路電源的同時檢測電源電壓波形(采用電壓比較器)，當(dāng)檢測到主機(jī)1發(fā)出命令后，從機(jī)3對檢測的命令進(jìn)行解碼，并根據(jù)命令要求執(zhí)行相應(yīng)的控制。
在夜深人靜時，城市照明要求降低，為了節(jié)能，工業(yè)控制計算機(jī)2發(fā)出控制命令，經(jīng)主機(jī)1輸出節(jié)能控制命令，各路從機(jī)3自動降低輸出電壓，達(dá)到節(jié)能目的。天亮?xí)r，工業(yè)控制計算機(jī)2發(fā)出關(guān)閉照明命令，經(jīng)主機(jī)1輸出到各從機(jī)3，從機(jī)3自動關(guān)閉路燈。整個控制過程采用計算機(jī)管理，如果需要修改照明控制參數(shù)，只需在計算機(jī)上做修改，不要對其他控制環(huán)節(jié)做任何改動。
從機(jī)3接收命令的方式分兩種形式一種為群控形式，一種為個控形式(點對點控制)。
群控形式群控命令+供電形式+起動方式；個控形式個控命令+燈控器地址+起動方式；群控命令主要是用于照明控制，而個控命令主要用于突發(fā)事件的應(yīng)急處理和路燈照明狀態(tài)檢查(如路燈好壞)和路燈巡檢。
所述的主機(jī)1結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，由單片機(jī)(主CPU4)、顯示單元5、鍵盤單元6、隨機(jī)存儲器7、只讀存儲器8、分別控制3相的微處理器9、晶閘管10以及通信接口和電壓過零點檢測單元組成。主CPU4可以脫離工業(yè)控制計算機(jī)獨立工作，即嵌入了一個小型的操作系統(tǒng)，完成路燈的各種控制和管理功能，為了實現(xiàn)系統(tǒng)在線可編程(ISP)，選用Flash單片機(jī)；對于3相系統(tǒng)，為了減輕主CPU4的負(fù)擔(dān)和提高系統(tǒng)抗干擾能力，分別用3個單片機(jī)來控制，這時主CPU 4只負(fù)責(zé)發(fā)出命令，具體的算法、校驗等工作交給3個電壓相位角控制單元中(MPU9)的單片機(jī)來完成；ROM8用于保存路燈的地址和狀態(tài)信息；RAM7用于保存程序的運(yùn)行過程中的中間結(jié)果；顯示單元5和鍵盤單元6可實現(xiàn)各種操作和監(jiān)控功能，如發(fā)出命令等；主機(jī)1測量3相電源電壓并輸入到主CPU4或分別輸入到3相MPU9中的單片機(jī)，通過光電隔離器控制電力電子器件(晶閘管10)產(chǎn)生一定的延遲時間(參見圖6)；主機(jī)1中設(shè)有電流檢測單元，該單元是在單片機(jī)的通訊口上依次連接比較電路、電平轉(zhuǎn)換電路和電流互感器組成的(見圖6)，在照明的空閑時，逐一對各從機(jī)3供電巡檢，根據(jù)電流的大小判斷該從機(jī)及從機(jī)所控路燈的工作狀況；另外，若將主機(jī)1和本地工業(yè)控制計算機(jī)2相連接，則可利用計算機(jī)實現(xiàn)更強(qiáng)大的控制和管理功能，比如圖形化的操作界面、更強(qiáng)大的路燈數(shù)據(jù)管理等，主CPU4通過RS-232方式與工控機(jī)2進(jìn)行串行通信，此時對工控機(jī)的操作可替代顯示單元5和鍵盤單元6的全部工作；除了和本地工控機(jī)通信外，主機(jī)1還應(yīng)和遠(yuǎn)程的主控中心內(nèi)的計算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的通信，這時采用modem進(jìn)行撥號連接。
從機(jī)3的結(jié)構(gòu)框圖如圖3、4和5所示，由從CPU11、電壓相位角檢測單元12、電網(wǎng)電壓檢測單元13、多抽頭補(bǔ)償變壓器14、磁保持繼電器15組成。從CPU11與主機(jī)1進(jìn)行通訊，并最終發(fā)出控制信號控制磁保持繼電器15。供電方式采用變壓器補(bǔ)償調(diào)壓方式，具體實現(xiàn)方法是在每個從機(jī)3內(nèi)部設(shè)有一個多抽頭補(bǔ)償變壓器14，主繞組接電源電壓，其有效值為US，有五個副繞組，匝數(shù)比為1∶2∶4∶8∶16，輸出電壓有效值可用Um、2Um、4Um、8Um、16Um表示，當(dāng)從CPU11接收到控制主機(jī)1的命令后，通過解碼，確定路燈供電電壓，從CPU11發(fā)出信號控制各磁保持繼電器15的觸點閉合或斷開，從而調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值UO，對路燈供電，UO的調(diào)節(jié)范圍是US±31Um。變壓器補(bǔ)償調(diào)壓方式與傳統(tǒng)變壓器調(diào)壓方式相比，具有變壓器體積小，成本低，供電電壓等級精度高，調(diào)壓范圍廣(±20％左右)，變壓器空載損耗小等特點。
圖3中的路燈電壓檢測采用電壓比較器實現(xiàn)，交流電源通過串電阻降壓后直接與電壓比價器的輸入端連接，為了防止交流電壓波動造成電壓比較器輸入電壓過高，在電壓比較器的輸入端反并聯(lián)兩個二極管。
本發(fā)明的另一個作用是改變了啟動方式。路燈照明的起動方式一般是很少考慮的，但實際應(yīng)用中，如果考慮其起動方式，可以達(dá)到很好的效果。原因有以下兩點(1)燈絲在冷態(tài)下電阻較低，一般在起動時，其沖擊電流大，對于路燈這樣的照明設(shè)備，由于數(shù)量多，其對應(yīng)的沖擊電流大，需要容量大，造成設(shè)備投資增大。
(2)大沖擊電流對燈絲壽命影響大，如果采用科學(xué)的起動方式，可以大大延長燈具的使用壽命。
所以采用的啟動方式是在路燈啟動時，從機(jī)3輸出較低的電壓，待燈絲預(yù)熱之后，慢慢提高供電電壓(電壓按一定的斜率提升)，這樣可以大大降低沖擊電流對燈具的影響，延長燈具使用壽命，整個執(zhí)行過程由從機(jī)3自動執(zhí)行。
附圖5為電壓相位角檢測單元電原理圖，其工作過程是電壓比較器直接與待測交流電源連接，用于檢測主機(jī)輸出交流電源輸出的相控波形。當(dāng)主機(jī)未發(fā)出控制信號時，相位角檢測輸出的是奇對稱的方波；當(dāng)主機(jī)未發(fā)出控制信號時，相位角檢測出相控波形的延遲時間，此波形被送到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)波形的延遲時間確定主機(jī)發(fā)出信號的邏輯并記錄在單片機(jī)內(nèi)部，待主機(jī)發(fā)出信號完畢后，單片機(jī)對被測信號進(jìn)行解碼，并按被解碼的指令去執(zhí)行相應(yīng)的控制。
附圖6為電壓相位角控制單元和電流檢測單元電原理框圖，其中路燈主機(jī)控制三個工作狀態(tài)(1)禁止工作狀態(tài)單片機(jī)輸出為低電平，光電隔離輸出為低電平，對應(yīng)的電力電子器件為關(guān)斷狀態(tài)，路燈線路無供電電壓輸出；(2)工作狀態(tài)單片機(jī)輸出為高電平，光電隔離輸出為高電平，對應(yīng)的電力電子器件為導(dǎo)通狀態(tài)，路燈線路有供電電壓輸出，正常照明；(3)控制指令輸出狀態(tài)單片機(jī)輸出按照指令要求輸出高、低電平，對應(yīng)的電力電子器件按照單片機(jī)輸出改變其工作狀態(tài)，從機(jī)在接受主機(jī)輸出電源功率的同時對其信號進(jìn)行檢測；附圖6中的電流檢測單元主要用于路燈管理和過流保護(hù)，其中路燈管理采用點對點的通信方式，具體為路燈管理當(dāng)主機(jī)1控制在控制指令輸出狀態(tài)結(jié)束后，從機(jī)3將按主機(jī)1指令要求改變路燈工作狀態(tài)(路燈導(dǎo)通、關(guān)斷)，這必將引起路燈供電線路中的電流的變化，變化的電流經(jīng)電平轉(zhuǎn)換變?yōu)橹绷餍盘?，該直流信號?jīng)電壓比較產(chǎn)生一個電壓跳變，跳變的信號被送入單片機(jī)，單片機(jī)通過檢測電流的變化，可以知道路燈的工作狀態(tài)；如果路燈因某種原因，不能正常工作，在主機(jī)發(fā)出指令后，路燈電流不發(fā)生變化，則判斷該路燈發(fā)生故障，單片機(jī)將記錄該從機(jī)的地址碼。
過流保護(hù)路燈正常工作時，路燈工作電流在其保護(hù)范圍內(nèi)；當(dāng)路燈由于某種原因，出現(xiàn)過電流后，路燈電流檢測單元檢測到這過流信號(過流信號檢測過程與路燈管理過程相同，只是數(shù)值整定不同)，此信號被送入單片機(jī)，單片機(jī)將進(jìn)入禁止工作狀態(tài)，以防止過電流造成電力電子器件、線路和燈具的損壞，達(dá)到保護(hù)控制系統(tǒng)的目的。
附圖7是路燈啟動控制流程圖。工作前，整個系統(tǒng)沒有供電(供電方式可以是三相或單相)，工作時，主機(jī)1接通路燈照明系統(tǒng)供電電源，但路燈并不亮，因為路燈是靠從機(jī)3來控制照明的。待系統(tǒng)供電穩(wěn)定后(主機(jī)1延時1分鐘左右)，主機(jī)1通過電力線向從機(jī)3發(fā)出路燈啟動指令，從機(jī)3在接到指令后，按照指令要求分段、以軟啟動的方式點亮路燈。采用這樣的方式，主要是防止從機(jī)3內(nèi)部補(bǔ)償變壓器14啟動浪涌電流和路燈啟動浪涌電流一起對系統(tǒng)造成沖擊。從機(jī)3以軟啟動方式先將路燈供電電壓調(diào)到189V，經(jīng)過一段時間對燈絲預(yù)熱后，再將路燈照明電壓按一斜率從189V升到220V，系統(tǒng)啟動完畢。
附圖8是路燈節(jié)能控制流程圖。路燈照明控制分多種方式，它們是節(jié)日照明、正常照明、調(diào)光照明、低照度照明及事故照明，其中節(jié)日照明是指在節(jié)日期間，通過增加城市照明亮度來襯托節(jié)日的氣氛，方法是在照明燈具上設(shè)置一些節(jié)日照明燈具，平時，這些燈具平時不工作。在節(jié)日期間，主機(jī)1發(fā)出節(jié)日照明命令，從機(jī)3在接收到命令后，啟動節(jié)日照明燈具；正常照明是指在路燈啟動完畢，照明電壓升為220V時對應(yīng)的照明狀態(tài)，它是路燈照明的主要工作狀態(tài)；調(diào)光照明是指在交通流量和人流相對減少后，路燈照明所對應(yīng)的狀態(tài)，此時燈具供電電壓由用戶通過主機(jī)1發(fā)出指令，從機(jī)3在接收到指令后，將電壓降低，其電壓一般低于220V高于189V；低照度照明交通流量和人流相對稀少后，為了保證城市照度而設(shè)置的一種節(jié)能手段，工作時，主機(jī)1發(fā)出低照度照明指令，從機(jī)3在接收到指令后，自動將電壓降到189V；事故照明是指在出現(xiàn)事故的現(xiàn)場，如果系統(tǒng)剛好處在低照度照明狀態(tài)，可以通過一些手段(如現(xiàn)場控制開關(guān)或電話通知)，改變事故現(xiàn)場的照度。所有照明方式并不是唯一的，它通過主機(jī)1發(fā)出的指令來控制，從機(jī)3在接收到主機(jī)1的指令后，按照指令要求控制路燈照明方式。
以上所指電壓是針對某一種燈具，不同的燈具其對應(yīng)的工作電壓是不同的，具體參照表1表1各種燈具的理想節(jié)能電壓和節(jié)電率

除此之外，本控制系統(tǒng)還可以實現(xiàn)“給定”照度照明方式，所謂給定照度照明，實際上是給定路燈照明電壓來實現(xiàn)的，這個過程的實現(xiàn)只要對主機(jī)1或?qū)χ鳈C(jī)1實現(xiàn)控制的計算機(jī)程序進(jìn)行修改即可，不需要修改從機(jī)3的程序。
附圖9為系統(tǒng)抗電網(wǎng)干擾流程圖。主機(jī)1檢測到干擾后，發(fā)出無效指令，從機(jī)3在接收到無效指令后，取消干擾產(chǎn)生的偽指令操作。
附圖10為命令校驗流程圖。從機(jī)3需要對主機(jī)1發(fā)出指令進(jìn)行二次校驗，在確定無誤時，執(zhí)行相應(yīng)的指令。
附圖11為路燈照明管理與維修流程圖。路燈照明管理與維修是現(xiàn)代路燈照明的一個重要組成部分，它是指通過一些技術(shù)手段，掌握路燈現(xiàn)場的設(shè)備運(yùn)行狀況，如燈泡損壞情況等，由于系統(tǒng)采用的新型電力線通訊技術(shù)是單向通訊方式，因此需要采用一些技術(shù)手段，本系統(tǒng)的從機(jī)3采用單片機(jī)11控制，它們有對應(yīng)的地址碼，在照明空閑時，按地址碼點亮對應(yīng)燈具，對應(yīng)的電流將發(fā)生變化，當(dāng)采集到電流的變化，說明路燈照明狀況好，否則，說明路燈燈具出現(xiàn)2種情況(1)控制器(從機(jī)3)沒有接收到命令，
(2)路燈燈泡損壞。
對于情況(1)系統(tǒng)可以再發(fā)命令，重新檢測電流變化。對于情況(2)需更換燈泡，在路燈維修時，經(jīng)?？吹桨滋炻窡酎c亮，這主要是檢查路燈維修的狀況，采用此系統(tǒng)，在路燈照明管理時已知路燈損壞情況，維修時只需要檢查對應(yīng)燈具，不需要點亮所有的路燈，在維修后，檢測維修狀況，可以通過設(shè)置在現(xiàn)場的事故照明緊急開關(guān)，就可以檢查維修狀況。
上述技術(shù)方案較現(xiàn)有技術(shù)具有下列優(yōu)點(1)采用新穎的路燈控制技術(shù)，實現(xiàn)路燈照明節(jié)能控制，達(dá)到節(jié)能30％以上，在電網(wǎng)波動10％時，可以節(jié)能50％以上；(2)采用分布式控制技術(shù)，既可以克服線路壓降造成燈具供電電壓不均的現(xiàn)象，又可以大大地降低系統(tǒng)安裝成本及工程造價，系統(tǒng)安裝簡單，特別適用于已安裝好的路燈設(shè)備改造。這是其它專利技術(shù)不具備的功能；(3)控制從機(jī)交流電源電壓過零點后相位角的大小產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號發(fā)送至從機(jī)，其信號傳輸距離遠(yuǎn)、系統(tǒng)的實時性好、抗干擾性強(qiáng)。盡管它是一種單向通訊技術(shù)，但通過采用激勵—響應(yīng)方式，可以實現(xiàn)對路燈照明的管理；相對于采用電力載波通信路燈照明技術(shù)來說，它具有實時性好，電力載波通信由于受供電質(zhì)量限制，其實時性差；(4)電壓控制采用變壓器補(bǔ)償技術(shù)，既可以保證每盞路燈供電電壓的一致性，又可以大大地降低變壓器容量及空載損耗；而其它路燈控制設(shè)備一般采用變壓器集中供電(受系統(tǒng)成本影響)，由于受線路壓降的影響，不能真正保證路燈供電電壓的一致性。而其它專利技術(shù)沒有采用該功能；(5)路燈起動采用軟起動方式，可以大大降低起動浪涌電流對燈具、供電設(shè)備及線路的沖擊，提高燈具及線路的使用壽命(保守地估計提高使用壽命3~4倍)，降低設(shè)備的容量。而其它專利技術(shù)沒有采用該功能；(6)直接采用供電線路實現(xiàn)控制，使工程施工及改造過程中的工程量大大降低，并可以節(jié)約大量的控制線材和有色金屬材料；(7)系統(tǒng)引入了節(jié)日燈光控制，可以在不增加設(shè)備投入的前提下改變路燈照明的照度；(8)系統(tǒng)設(shè)置了路燈照明管理功能，可以大大地降低路燈維護(hù)工作量和維護(hù)費(fèi)用；(9)系統(tǒng)設(shè)置緊急事故處理按鈕，當(dāng)路燈處于低照度照明狀態(tài)下，可以通過設(shè)置在現(xiàn)場的緊急按扭實現(xiàn)事故照明。此外，事故照明按扭還可以做維修檢測。
權(quán)利要求
1.一種分布式路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，包括主機(jī)、工業(yè)控制計算機(jī)和從機(jī)，其特征是主機(jī)以單片機(jī)(CPU)為核心配以外圍的存儲單元、顯示終端、輸入終端、通信接口、電壓過零點檢測單元、電壓相位角控制單元和電流檢測單元構(gòu)成，由電壓過零點檢測單元將從機(jī)交流電源電壓過零點信號送入單片機(jī)，單片機(jī)控制從機(jī)交流電源電壓的相位角，根據(jù)交流電源電壓過零點后相位角的大小產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號，通過電源線發(fā)送至從機(jī)，以實現(xiàn)對路燈工作狀態(tài)的控制、主從同步的調(diào)整、指令二次校驗和無效指令取消的操作，由單片機(jī)控制電流檢測單元對從機(jī)工作電流進(jìn)行逐一檢測，判斷路燈當(dāng)前的工作狀態(tài)；從機(jī)由單片機(jī)(CPU)和設(shè)在其中斷口上的電壓相位角檢測單元、電網(wǎng)電壓檢測單元和和接于通訊口上的控制繼電器構(gòu)成，所述的電壓相位角檢測單元檢測到主機(jī)傳來的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)進(jìn)行解碼，并根據(jù)主機(jī)發(fā)出的控制信號實現(xiàn)相應(yīng)的控制，所述的電網(wǎng)電壓檢測單元將檢測到的電網(wǎng)電壓信號送入單片機(jī)處理，單片機(jī)通過控制繼電器調(diào)整路燈的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征是所述的電壓相位角控制單元是在單片機(jī)的通訊口與晶閘管觸發(fā)極之間設(shè)一觸發(fā)器構(gòu)成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種分布式路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征是所述的電流檢測單元是在單片機(jī)的通訊口上依次連接比較電路、電平轉(zhuǎn)換電路和電流互感器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種分布式路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征是所述的觸發(fā)器為光電隔器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種分布式路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主機(jī)、工業(yè)控制計算機(jī)和從機(jī)，其特征是主機(jī)以單片機(jī)(CPU)為核心配以外圍的存儲單元、顯示終端、輸入終端、通信接口、電壓過零點檢測單元、電壓相位角控制單元和電流檢測單元構(gòu)成；從機(jī)由單片機(jī)(CPU)和設(shè)在其中斷口上的交流電相位角檢測單元、電網(wǎng)電壓檢測單元和接于通訊口上的控制繼電器構(gòu)成。所述的主機(jī)通過控制從機(jī)交流電源的電壓過零點后相位角的大小產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號并發(fā)送至從機(jī)，從而實現(xiàn)對路燈各種工作狀態(tài)的控制。本發(fā)明具有數(shù)據(jù)傳輸量小，傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，實現(xiàn)成本低等顯著效果。
文檔編號H05B37/00GK1694595SQ20051003413
公開日2005年11月9日 申請日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月19日
發(fā)明者劉華, 王曉剛, 高星輝 申請人:廣州大學(xué)