[發明專利]一種基于電力載波通信技術的LED路燈控制系統

無效

• 申請號: 201010249999.5
• 申請日: 2010-08-11
• 公開（公告）號: CN101969713A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 王巍;牛萍娟;龍邦強;王寧;賈冬穎
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H05B37/03;H04B3/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及路燈控制系統，尤其涉及一種LED路燈智能控制系統。

背景技術

傳統的路燈常采用高壓鈉燈，高壓鈉燈整體上光效低的缺點造成了能源的巨大浪費，大功率LED路燈的光源采用低壓直流供電、由GaN基功率型藍光LED與黃色熒光粉合成的高效白光二極管，具有安全、節能、環保、壽命長、響應速度快、顯色指數高等優點；LED極易控制，通過改變PWM控制信號的占空比即可實現LED亮度的變化。

隨著我國經濟的快速、穩定發展，城市照明工程不斷完善與美化。路燈作為城市照明的重要組成部分，直接關系到人民群眾的生產生活和城市的形象。傳統的路燈控制與維護手段已遠遠不能適應城市現代化發展的速度，主要體現在：(1)開關燈方式落后：當前路燈控制，還停留在手動、光控、時控方式。受季節、天氣和人為因素影響，自動化管理水平低。從而會出現：開燈早、關燈晚；或者開燈晚，關燈早的現象；(2)數據傳輸方式：目前系統采用VHF和UHF無線電臺，容易受到城市建設的干擾，導致調節操控能力不足；(3)不具備路燈狀況監測：現有的照明設施管理工作主要采用人工巡查模式，不僅工作量大，還浪費人力、物力、財力。故障依據主要來源于巡視人員上報和市民投訴，缺乏主動性、及時性和可靠性，不能實時、準確、全面地監控全城的路燈運行狀況，缺乏有效的故障預警機制；(4)監控層次：由于技術上的原因，大多數系統只做到了線路級，無法實現對單盞路燈進行有效控制，不能對故障路燈進行準確定位。(5)現有路燈系統的區域路燈控制器多采用8/16位單片機作為主控制芯片，控制方式和系統可擴展性差。因此，市場上急需高度信息化，網絡化、高智能的區域路燈控制器。

為了解決上述問題，有人發明了一種照明網絡控制系統及其控制方法(申請號：CN200410014626.4)，由照明控制中心、照明電力線、擴頻電力載波通訊的中繼器、交換機、路由器及照明控制客戶端構成的照明網絡控制系統，在此基礎上提供了一種由用戶根據不同需要和意愿而自行設定控制數據的控制方法，并以該通訊網絡和控制方法構架成一種新型照明控制系統。該方案采用了電力載波來通訊和組網，解決了單點控制的問題。但是，在一個大的范圍內，不可能所有路燈等都是同一條電力線路，不同電力線路之間是不能進行電力載波的通訊控制的；由于該專利采用的是PC機設置數據，無法在特殊的情況下和移動的狀態下及時進行路燈控制的調整。

還有人發明了一種無線檢測的控制系統(公開號：101389172A)，由路燈、監控中心，和檢測及節能控制器組成，燈頭檢測及節能控制器通過GPRS無線通訊模塊GPRS無線通訊網連接，再連接至INTERNET國際互聯網，監控中心通過TCP/IP通訊協議連接INTERNET國際互聯網。但是，它采用PIC12C508單片機作為主控制芯片，控制能力不足、系統的可擴展性差。因此，市場上急需高度信息化，網絡化、高智能的區域路燈控制器。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種基于電力載波通信技術的LED控制系統，同時結合了GPRS無線通訊和Internet網絡技術；采用高智能的ARM9芯片作為集中控制器的主控制芯片，不僅可以自動控制區域內的單燈控制器、進行遠程監控和故障檢測，同時支持在線編程，系統的擴展性也極大地提高。

本發明的技術方案是：一種基于電力載波通信技術的LED路燈控制系統，包括單燈控制器、集中控制器和管理中心三層網絡結構，集中控制器與單燈控制器之間采用電力線載波技術進行數據傳輸，集中控制器與管理中心之間采用GPRS無線網絡技術或者Internet有線網絡技術進行數據傳輸。單燈控制器是以單片機為核心的數據采集和處理裝置，安裝在LED路燈的燈箱內，它直接實現路燈開關控制以及路燈工作參數的采集；集中控制器采用嵌入式系統設計，內置一整套完整的應用程序，使得它可以獨立的工作而不需要PC機；運用電力線載波技術，按照預先設定好的照明策略對區域內路燈進行群組或單一控制；管理中心主要有一臺PC機和路燈系統管理軟件組成，路燈系統管理軟件能夠顯示路燈狀態(亮度、電壓、電流、功率)信息，能夠利用GPRS無線傳輸技術或者Internet網絡來實現對路燈遠距離管理，遠程控制路燈的開關和調節路燈的亮度，可以實現時序調度事件、讀取數據記錄、監視事件和報警應答等操作，并且可以對歷史數據進行查詢。