一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，包括智能驅(qū)動電源、路燈集中控制器、路燈云服務(wù)主站；所述的智能驅(qū)動電源與路燈集中控制器之間通過PLC電力載波方式傳送控制命令；所述的路燈集中控制器與和路燈云服務(wù)主站通過以太網(wǎng)、GPRS方式傳送信息。本實用新型能夠有效地利用電力載波通信技術(shù)解決路燈節(jié)能控制的通信問題，進(jìn)而提高我國城市路燈節(jié)能水平，使城市路燈消耗電能量最大程度地減少，以使有限的電能能夠為我國社會減少與經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更多的效能。
【專利說明】一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實用新型涉及一種路燈節(jié)能控制裝置，具體涉及一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]當(dāng)前，我國城市路燈基本上是在每天傍晚的固定時間開啟，到第二天凌晨六點左右，一般都是在12-14個小時。有些地區(qū)在城市建設(shè)過程中，過多地關(guān)注城市夜景的建設(shè)，重視城市路燈的美觀與形象設(shè)計，對城市路燈的使用情況與分布并沒有做出科學(xué)的、合理的規(guī)劃，致使出現(xiàn)路燈長時間開啟以及城市主干道路燈過于集中，城郊公路、橋梁等地的路燈分布較為稀疏的情況。這樣，不僅降低了路燈的使用效果，縮短了城市路燈的使用壽命，同時增加了城市電能的消耗量。為了更換新路燈、支付巨額電費，也給政府財政部門增加了很大的壓力。有些城市在路燈設(shè)施建設(shè)過程中，對路燈的照明亮度要求過高，很多路燈的亮度都超過了國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)這種情況不僅增加了電能的消耗，同時還會產(chǎn)生光污染情況，影響人們夜晚的安全出行。另外，由于城市電網(wǎng)供電性能的不穩(wěn)定性，電壓常常出現(xiàn)波動，尤其是前半夜與后半夜電負(fù)荷的差異，造成路燈照明的不穩(wěn)定性。也就是說，當(dāng)前半夜城市電負(fù)荷增高時，路燈的亮度就會降低，為人們的出行帶來不便；反之，后半夜城市電負(fù)荷降低時，路燈的亮度增加，不僅造成電能的過量消耗，同時也會縮短路燈的使用壽命。
[0005]城市路燈是一項能源消耗量較大的基礎(chǔ)設(shè)施，也是我國市政建設(shè)人員節(jié)能工作的重點。市政建設(shè)人員必須加強對節(jié)能技術(shù)的不斷研究與創(chuàng)新，結(jié)合我國城市路燈建設(shè)的實際情況，本實用新型提出一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，可以提高我國城市路燈節(jié)能水平，使城市路燈消耗電能量最大程度地減少，以使有限的電能能夠為我國社會減少與經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更多的效能，促進(jìn)我國社會與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
[0006]實用新型內(nèi)容:
[0007]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是如何利用電力載波通信技術(shù)解決路燈節(jié)能控制的通信問題，進(jìn)而提高我國城市路燈節(jié)能水平，使城市路燈消耗電能量最大程度地減少，以使有限的電能能夠為我國社會減少與經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更多的效能。
[0008]本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，包括智能驅(qū)動電源、路燈集中控制器、路燈云服務(wù)主站；所述的智能驅(qū)動電源與路燈集中控制器之間通過PLC電力載波方式傳送控制命令；所述的路燈集中控制器與和路燈云服務(wù)主站通過以太網(wǎng)、GPRS方式傳送信息。
[0009]進(jìn)一步，所述的智能驅(qū)動電源包括第一智能驅(qū)動電源、第二智能驅(qū)動電源和第N智能驅(qū)動電源。
[0010]進(jìn)一步，所述的智能驅(qū)動電源包括調(diào)壓電路、自動/手動旁路、采樣電路、主控制電路、輸出控制電路、時控電路；調(diào)壓電路與輸出控制電路串聯(lián)在一起，并與自動/手動旁路并聯(lián)；采樣電路的輸入端與調(diào)壓電路的輸出端連接，采樣電路的輸出端與主控制電路的輸入端連接；主控制電路的輸入出端與調(diào)壓電路的輸入端連接；時控電路的輸出端與輸出控制電路的輸入端連接。
[0011]進(jìn)一步，所述的路燈集中控制器包括GPRS模塊和以太網(wǎng)模塊。
[0012]本實用新型產(chǎn)生的有益效果是:
[0013]1、智能驅(qū)動電源直接安裝在燈座內(nèi)，非常便于新舊線路的安裝改造，可節(jié)省大量的工程費用。
[0014]2、智能驅(qū)動電源由于采用了驅(qū)動電源和PLC通信模塊的一體化設(shè)計，相比驅(qū)動電源加外置單燈控制器的方案，控制和安裝將更加便捷、可靠，同時也節(jié)省了設(shè)備造價。
[0015]3、路燈集中控制器內(nèi)置嵌入式操作系統(tǒng)和多種應(yīng)用程序，提供了一整套豐富的軟件功能，使得其可以不依賴于主站而獨立工作。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實用新型中智能驅(qū)動電源的電路示意圖；
[0019]圖3為本實用新型中智能驅(qū)動電源降壓原理圖。
[0020]【具體實施方式】:
[0021]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0022]如圖1所示，一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，包括第一智能驅(qū)動電源1、第二智能驅(qū)動電源2、第N智能驅(qū)動電源3、路燈集中控制器4和路燈云服務(wù)主站5。其中，多個智能驅(qū)動電源與路燈集中控制器4之間通過PLC電力載波方式傳送控制命令；路燈集中控制器4與和路燈云服務(wù)主站5通過以太網(wǎng)、GPRS方式傳送信息。
[0023]如圖2所示,智能驅(qū)動電源包括調(diào)壓電路7、自動/手動旁路6、采樣電路10、主控制電路11、輸出控制電路8、時控電路9。調(diào)壓電路7與輸出控制電路8串聯(lián)在一起，并與自動/手動旁路6并聯(lián)；采樣電路10的輸入端與調(diào)壓電路7的輸出端連接，采樣電路10的輸出端與主控制電路11的輸入端連接；主控制電路11的輸入出端與調(diào)壓電路7的輸入端連接；時控電路9的輸出端與輸出控制電路8的輸入端連接。
[0024]路燈集中控制器4和智能驅(qū)動電源是現(xiàn)場的終端設(shè)備，在系統(tǒng)中二者通過電力線載波的方式進(jìn)行通信，具有安全可靠、免于布線的特點。一個變壓器臺區(qū)配置一臺路燈集中控制器4，可以實現(xiàn)路燈的遠(yuǎn)程控制、電量信息采集、燈具狀態(tài)監(jiān)控等功能，路燈集中控制器4上行通信依靠內(nèi)置的GPRS模塊和以太網(wǎng)模塊通過GPRS、以太網(wǎng)方式與路燈云服務(wù)器主站5通信，接受路燈云服務(wù)主站5的指令以及反饋它所管理的節(jié)點的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，以控制區(qū)域內(nèi)路燈的開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)、故障檢測等。下行通信采用了 PLC路由通信模塊與管理區(qū)域內(nèi)的智能驅(qū)動電源進(jìn)行通信，向智能驅(qū)動電源發(fā)送開關(guān)、亮度調(diào)節(jié)的控制指令，并從智能驅(qū)動電源獲取路燈的各種狀態(tài)信息，例如溫度、電流、電壓等，路燈集中控制器4內(nèi)置嵌入式操作系統(tǒng)和多種應(yīng)用程序，提供了一整套豐富的軟件功能，使得其可以不依賴于主站而獨立工作。
[0025]路燈云服務(wù)主站5是智能路燈控制系統(tǒng)的最高控制層，也是客戶端的管理系統(tǒng)，從整體上實現(xiàn)城市路燈設(shè)施的監(jiān)測控制，分析路燈照明系統(tǒng)的運行情況，并進(jìn)行有效的監(jiān)控管理，確保整個系統(tǒng)處于最優(yōu)的運行狀態(tài)，主站作為人機(jī)交互的接口，可以完成各種圖形顯示、系統(tǒng)維護(hù)、實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程操作、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計分析、設(shè)備管理、報表打印等功能，并支持手持終端、遠(yuǎn)程客戶端的接入。路燈云服務(wù)主站5可以通過以太網(wǎng)、GPRS方式與現(xiàn)場終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0026]路燈云服務(wù)主站5是整個控制系統(tǒng)的核心，包括硬件平臺和軟件平臺兩大部分。硬件平臺由通信服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和其它輔助設(shè)備組成，通信服務(wù)器主要負(fù)責(zé)主站與各種終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，可通過以太網(wǎng)、GPRS等方式與集中控制器通信；應(yīng)用服務(wù)器主要完成各類數(shù)據(jù)的分析和處理，并具有多種應(yīng)用程序供用戶使用。軟件平臺包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件和應(yīng)用軟件，系統(tǒng)應(yīng)用Windows平臺和SQL Server數(shù)據(jù)庫，同時支持.NET運行環(huán)境；應(yīng)用軟件采用C/S+B/S的組合架構(gòu)，兼顧C(jī)/S架構(gòu)的可靠性和維護(hù)方便性優(yōu)勢，以及B/S架構(gòu)的易用性和操作便捷性優(yōu)勢，應(yīng)用軟件包括前置機(jī)模塊、數(shù)據(jù)服務(wù)模塊、人機(jī)界面模塊、繪圖模塊和分析展示模塊等。
[0027]如圖3所示為智能驅(qū)動電源的降壓原理圖，該降壓電路對輸入電壓的正，負(fù)補償是通過切換雙向晶閘管S1-S4的工作順序來實現(xiàn)的，當(dāng)輸入電壓比正常電壓低時，使S1，S3開通，補償電路進(jìn)行正補償；相反，當(dāng)輸入電壓比正常電壓高時，使S2，S4開通時，補償電路進(jìn)行負(fù)補償，優(yōu)點是這種補償方式使電源穩(wěn)壓速度快，精度高，無噪聲，簡單可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:包括智能驅(qū)動電源、路燈集中控制器、路燈云服務(wù)主站；所述的智能驅(qū)動電源與路燈集中控制器之間通過PLC電力載波方式傳送控制命令；所述的路燈集中控制器與和路燈云服務(wù)主站通過以太網(wǎng)、GPRS方式傳送信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的智能驅(qū)動電源包括第一智能驅(qū)動電源、第二智能驅(qū)動電源和第N智能驅(qū)動電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的智能驅(qū)動電源包括調(diào)壓電路、自動/手動旁路、采樣電路、主控制電路、輸出控制電路、時控電路；調(diào)壓電路與輸出控制電路串聯(lián)在一起，并與自動/手動旁路并聯(lián)；采樣電路的輸入端與調(diào)壓電路的輸出端連接，采樣電路的輸出端與主控制電路的輸入端連接；主控制電路的輸入出端與調(diào)壓電路的輸入端連接；時控電路的輸出端與輸出控制電路的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電力載波通信技術(shù)的路燈節(jié)能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的路燈集中控制器包括GPRS模塊和以太網(wǎng)模塊。
【文檔編號】H05B37/02GK204259235SQ201420744307
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】劉偉, 程夢玲, 楊素梅, 蔣俊杰, 匡琮, 孟祥楠, 姬曉明, 孔祥晨 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司商丘供電公司, 商丘市天宇電力工程勘測設(shè)計有限公司