[實用新型]道路照明節能控制裝置

無效

• 申請號: 200620158665.6
• 申請日: 2006-12-01
• 公開（公告）號: CN200990711Y
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 馮振偉;劉志峰;李揚;楊文通;王建華
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 沈波

技術領域

本實用新型涉及一種城市道路照明節能控制裝置，可廣泛應用于各種道路照明線路，屬于一種照明控制裝置。

背景技術

近年來電力負荷出現了急劇增加，我國大中城市普遍出現了比較嚴重的缺電現象，而隨著城市規模的不斷擴大，照明路燈越來越多，其用電比例也在不斷增加。傳統的道路照明系統大多采用直接供電方式，由于不同時間段電壓波動的影響，使道路照明系統能源利用率不高，為提高道路照明系統能源利用率，消除電壓波動帶來的影響，延長燈具的使用壽命，研制和開發高效的道路照明節能控制系統，具有重要意義。

目前，道路照明節能裝置整體控制水平不高，其中工作中強電流的引入和供電電壓波動大大降低系統工作的穩定性，并且缺少現場調試手動檢測電路及用于可擴展的接口電路，而道路照明節能控制器工作環境相對復雜，受電網電壓波動、周圍環境等多種因素影響，其穩定性、可靠性和擴展性至關重要。

實用新型內容

本實用新型目的在于克服現有道路節能裝置抗干擾性不高，現場調試不便及可擴展性較差的缺點，提出了一種高可靠性和擴展性，并具備現場調試手動檢測功能的道路照明節能控制裝置。

為實現上述目的，本實用新型技術方案如圖1所示，包括信號采樣計量電路、MCU、RTC電路、復位電路、電源電路、光電隔離電路、輸出控制電路、串行通信電路、鍵盤輸入及LED顯示電路，其中信號采樣計量電路包括電流互感器，電壓互感器和A/D采樣計量芯片；電源電路包括5V電源電路，12V電源電路，第一整流濾波電路和第二整流濾波電路；輸出控制電路包括繼電器驅動器，繼電器模組和手動檢測電路；串行通信電路包括RS232驅動器和接口；鍵盤輸入及LED顯示電路包括鍵盤輸入接口器件，鍵盤，顯示驅動器，LED顯示器和系統工作狀態指示燈，電壓、電流互感器提供信號經A/D采樣計量芯片進行A/D轉換后送MCU，數據經MCU綜合處理與最佳照明電壓比較，通過計算輸出控制信號到光電隔離電路，信號經隔離、放大后通過繼電器驅動器對繼電器模組進行控制。

與傳統設計方式相比，本實用新型的特征在于：電壓、電流信號由電壓互感器和電流互感器引入，經A/D采樣計量芯片處理后輸入到MCU；電源電路采用分散獨立功能模塊供電，在MCU與5V電源電路之間增加第一整流濾波電路，在繼電器驅動器和12V電源電路之間增加第二整流濾波電路，供電電壓通過5V電源電路和12V電壓電路后，分別經第一濾波電路和第二濾波電路進行整流濾波后對MCU和輸出控制電路供電，減少了電網電壓波動系統穩定性帶來的影響；A/D采樣計量芯片輸出信號到MCU，MCU經計算處理后產生控制信號送光電隔離電路，信號經隔離、放大后輸出到繼電器驅動器對繼電器模組進行控制，在MCU和繼電器驅動器之間增加光電隔離電路，消除了因繼電器觸點吸合而產生的瞬間電流對MCU干擾，增強了系統工作的穩定性；增加手動檢測電路，產生手動檢測控制信號對繼電器模組進行控制，方便現場安裝調試。

其中MCU采用STC89C516單片機；RTC電路采用DS1307芯片完成日歷時鐘、計時和定時功能，它通過I2C總線方式與單片機P10和P11引腳相連接；RS232驅動器采用MAX232芯片，其通過TXD和RXD引腳與單片機P30和P31連接，該接口使節能控制模塊可與其它模塊(如GSM短消息模塊)間進行通信，從而實現分布式網絡監控。

其中信號采樣計量電路包括電壓互感器、電流互感器、A/D采樣計量芯片ATT7028，其中ATT7028通過SPI總線與單片機P14～P17引腳連接，電路中4引腳DIP開關分別連接ATT7028芯片的S0、S1、SCF和SEL引腳，以實現三線三相制和四線三相制兩種不同的接法，提高系統靈活性。

其中第一整流濾波電路由整流橋D310、TVS管D311、電容C324和C325組成，所述第二整流濾波電路由整流橋D312、電容D326和D327構成，供電電壓通過5V和12V電源電路分別輸入到第一、二整流濾波電路經整流濾波后為單片機和輸出控制電路供電。

其中光電隔離電路中光電隔離器件采用TLP521-4，并在TLP521-4輸出端增加手動控制信號檢測指示燈D300～D309和按鍵S302～S311；單片機產生控制信號經光電隔離電路隔離、放大后輸出到繼電器驅動器ULN2003對繼電器模組進行驅動。