一种基于电力载波的路灯设备的制作方法

[0001]
本发明属于路灯控制领域，具体涉及一种基于电力载波的路灯设备。


背景技术：

[0002]
电力载波(power line communication，plc)是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，其最大的特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传输。电力线是一个广泛存在的网络，如果利用这一优势，不需要对路灯系统重新架设网络，只要利用已有的配电网就可以进行数据的传输，这在很大程度上降低了基础建设和维护的成本，提高城市路灯的利用率，方便节能。那么如何具体的利用具有宽带电力载波通信装置对智能路灯进行改造就成为了业界亟待解决的问题。


技术实现要素：

[0003]
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于电力载波的路灯设备，用于解决现有技术存在的至少一个问题。
[0004]
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于电力载波的路灯设备，包括：
[0005]
监控中心；
[0006]
多个集中控制器，每个所述集中控制器与所述监控中心进行通信；
[0007]
每个集中控制器分别与多个控制节点连接，集中控制器将第一控制信号以电力载波的方式传输至每个所述控制节点，以完成对路灯的控制。
[0008]
可选地，所述控制节点包括：
[0009]
保护器，与集中控制器连接，集中控制器将第一控制信号通过电力载波的方式传输至保护器，并根据所述第一控制信号生成用于控制路灯的第二控制信号；
[0010]
电致发光器件，与所述保护器连接，根据所述第二控制信号在不同的状态间进行切换。
[0011]
可选地，所述保护器包括：
[0012]
控制模块；
[0013]
ac/dc模块，与所述控制模块连接，用于将电力线传输的交流电转换为直流电；
[0014]
载波通讯模块，与所述控制模块连接，通过电力载波的方式与所述集中控制器通讯；
[0015]
电压采集模块，与所述控制模块连接，对所述交流电进行采集，并将采集的数据传输至的述控制模块；
[0016]
继电器输出模块，与所述控制模块连接，根据所述控制模块的控制信号在第一状态与第二状态间切换；
[0017]
可选地，所述保护器还包括：
[0018]
调光模块，与所述控制模块连接，用于根据所述控制模块的控制信号对所述电致发光器件的亮度进行调节。
[0019]
可选地，所述保护器还包括：
[0020]
led指示模块，与所述控制模块连接，用于根据所述控制模块的控制信号在不同的状态之间切换，每一种状态对应电致发光器件的一种状态。
[0021]
可选地，所述led指示模块中的led灯珠通过不同的闪烁频率来表示电致发光器件的不同状态。
[0022]
可选地，所述监控中心与所述集中控制器进行无线通信。
[0023]
可选地，还包括：
[0024]
防雷模块，用于对所述交流电进行防雷滤波处理。
[0025]
如上所述，本发明的一种基于电力载波的路灯设备，具有以下有益效果：
[0026]
本发明通过在集中控制器端与led路灯之间通过电力载波的方式进行信息传输，不需要重新搭建线路，减小耗材，从而降低了应用成本。
[0027]
本发明通过电压采集并进行比较，根据比较结果进行欠压过压保护，全方位保护电致发光器件驱动电源的供电安全。本发明过压欠压保护值可以通过plc通讯灵活可调，极大的适应复杂的供电环境，灵活的匹配多种led驱动电源。
附图说明
[0028]
图1为本发明一实施例一种基于电力载波的路灯设备的示意图；
[0029]
图2为本发明一实施例保护器的示意图；
[0030]
图3为本发明另一实施例保护器的示意图；
[0031]
图4为本发明一实施例防雷模块的示意图。
具体实施方式
[0032]
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0033]
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0034]
如图1所示，一种基于电力载波的路灯设备，包括：
[0035]
监控中心；所述监控中心包括控制设备、服务器、显示设备、监控软件等，用于对路灯进行管理、监控、实时调度和实时控制。服务器充当前端web客户机的web网关和后端服务器。数据库的作用，是给每个路灯一个编号，记录路灯的位置信息，记录路灯的一些描述，比如功率、电流、电压、电量等，还要记录设备的更换与维修记录。
[0036]
多个集中控制器，每个所述集中控制器与所述监控中心进行通信；其中，所述监控
中心与所述集中控制器进行无线通信；例如，图1中，包括集中控制器a、集中控制器b、集中控制器c。
[0037]
每个集中控制器分别与多个控制节点连接，集中控制器将第一控制信号以电力载波的方式传输至每个所述控制节点，以完成对路灯的控制。例如，集中控制器a通过电力载波的方式将第一控制信号传输至控制节点a1、控制节点a2、......、控制节点an；集中控制器b通过电力载波的方式将第一控制信号传输至控制节点b1、控制节点b2、......、控制节点bn；集中控制器c通过电力载波的方式将第一控制信号传输至控制节点c1、控制节点c2、......、控制节点cn。
[0038]
本发明通过在集中控制器端与led路灯之间通过电力载波的方式进行信息传输，不需要重新搭建线路，减小耗材，从而降低了应用成本。
[0039]
具体地，集中控制器发出的控制信号被转换为电力载波信，并耦合到电力线路上，通过电力线路将电力载波信号传输至相应的控制节点，相应的控制节点将接收到的电力载波信号进行滤波、调解、解密后发送至路灯，路灯根据解密后的信号进行在不同状态间切换。其中，不同的状态可以是指亮、灭状态，也可以是从亮度小到亮度大，或亮度大到亮度小的状态。
[0040]
在一实施例中，如图2所示，所述控制节点包括：
[0041]
保护器，与集中控制器连接，集中控制器将第一控制信号通过电力载波的方式传输至保护器，并根据所述第一控制信号生成用于控制路灯的第二控制信号；
[0042]
电致发光器件，与所述保护器连接，根据所述第二控制信号在不同的状态间进行切换。其中，电致发光器件是在通电的条件下发光，电致发光器件可以是led路灯。
[0043]
在一实施例中，所述保护器包括：
[0044]
控制模块(cpu)，用于采集输入电压，并将所述输入电压与预设值比较。所述预设值为一范围值，当输入电压中过预设值的最大值时发出过压指令，当输入电压小于预设值的最小值时，发出欠压指令。其中，所述预设值可以修改。其中，控制模块可以采用通过单片机、可编程逻辑控制器(programmable logic controller,plc)、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specifi。integrated circuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等来实现。
[0045]
ac/dc模块，与所述控制模块连接，用于将电力线传输的交流电转换为直流电；其中，所述交流电为市电；所述直流电至少用于为所述控制模块供电。
[0046]
载波通讯模块，与所述控制模块连接，通过电力载波的方式与所述集中控制器通讯；
[0047]
集中控制器发出的控制信号被转换为电力载波信，并耦合到电力线路上，通过电力线路将电力载波信号传输至相应的控制节点，相应的控制节点将接收到的电力载波信号进行滤波、调解、解密后发送至路灯，路灯根据解密后的信号进行在不同状态间切换。
[0048]
电压采集模块，与所述控制模块连接，对所述交流电进行采集，并将采集的数据传输至的述控制模块；所述电压采集模块用于采集交流电的电压值，并将采集的电压值与设定的电压阈值比较，这里电压阈值有两个，高电压阈值和低电压阈值；当采集的电压值超过高电压阈值时，则说明路灯设备处于过压状态，此时启用过压关断保护；当采集的电压值小
于低电压阈值，则说明路灯设备处于欠压状态，此时启用欠压关断保护；当采集的电压值在高电压阈值与低电压阈值之间时，则说明路灯设备处理正常状态。具体地，过压保护点ac295v，欠压保护点ac165v。即采集的电压超过295时，路灯设备处于过压状态，采集的电压低于165v时；路灯设备处于欠压压状态；当采集的电压在165v与295v之间，路灯设备处理正常状态。但路灯设备工作在220v为最佳状态。
[0049]
继电器输出模块，与所述控制模块连接，根据所述控制模块的控制信号在第一状态与第二状态间切换；其中，这里所说的第一状态可以为接通状态，第二状态可以为断开状态。继电器输出模块处于第一状态时，led发光，继电器输出模块处于第二状态时，led被关断，处于不亮状态。
[0050]
在一实施例中，所述保护器还包括：
[0051]
调光模块，与所述控制模块连接，用于根据所述控制模块的控制信号对所述电致发光器件的亮度进行调节。调节电致发光器件的亮度可以通过调节电致发光器件输入端的电压来进行调节，例如输入电压可以重0v调整到10v。
[0052]
在一实施例中，所述保护器还包括：
[0053]
led指示模块，与所述控制模块连接，用于根据所述控制模块的控制信号在不同的状态之间切换，每一种状态对应电致发光器件的一种状态。所述led指示模块中的led灯珠通过不同的闪烁频率来表示电致发光器件的不同状态。具体地，led指示模块可以是包括led灯珠的电路模块，也可以是一个单独的led灯珠。该led指示模块在控制模块的控制下，在不同的状态之间切换。例如，用一只led灯的闪烁频率表示三种状态：a、正常电压闪烁频率为1hz，过压闪烁频率为2hz，欠压闪烁频率为4hz，节约硬件费用。即当，路灯设备处于正常状态时，led灯珠以1hz的频率进行闪烁；路灯设备处于欠压状态时，led灯珠以4hz的频率进行闪烁，此时需要进行欠压保护；路灯设备处于过压状态时，led灯珠以2hz的频率进行闪烁，此时需要进行过压保护。
[0054]
在一实施例中，该路灯设备还包括：防雷模块，用于对所述交流电进行防雷滤波处理。
[0055]
具体地，如图4所示，防雷模块，包括依次连接的一级防雷电路、二级防雷电路和三级防雷电路，所述三级防雷电路的输出端与被保护的设备连接。
[0056]
一级防雷电路包括三极气体放电管g、第一二极气体放电管g1、第二二极气体放电管g2、第一电阻r1和第二电阻r2；所述三极气体放电管g接于零线与火线之间，所述三极气体放电管g的三个电极分别作为第一电极1、第二电极2和第三电极3，所述第三电极3与三级防雷电路连接，第三电极3接地；所述第一二极气体放电管g1的两个电极分别作为第四电极4和第五电极5，所述第二二极气体放电管g2的两个电极分别作为第六电极6和第七电极7；所述第四电极通过第一电阻r1与第一电极1连接，所述第七电极7通过第二电阻r2与第二电极2连接，所述第五电极5与第六电极6连接，所述第四电极4与第七电极7分别与二级防雷电路连接；所述第一电极1通过第一电阻r2与二级防雷电路连接，所述第二电极2通过第二电阻r2与二级防雷电路连接。
[0057]
二级防雷电路包括两个放电管，即第一放电管t1和第二放电管t2，所述第四电极4和第七电极7分别通过一个放电管与三级防雷电路连接。
[0058]
三级防雷电路包括第一双极瞬态电压抑制器d1、第二双极瞬态电压抑制器d2和第
三双极瞬态电压抑制器d3；所述第一双极瞬态电压抑制器d1与第二双极瞬态电压抑制器d2串联后并联在二级防雷电路的两端，所述第一双极瞬态电压抑制器d1与第二双极瞬态电压抑制器d2的公共端与三极气体放电管g的第三电极3连接，所述第三双极瞬态电压抑制器d3并联在二极防雷电路的两端；二级防雷电路输出的电流先经过第一双极瞬态电压抑制器d1和第二双极瞬态电压抑制器d2再流经第三双极瞬态电压抑制器d3，所述第三双极瞬态电压抑制器d3并联在被保护设备的两端。
[0059]
在如图所示4的防雷模块中，首先采用了气体放电管作为第一级过电压保护，将过电压干扰信号加以抑制。为了提高保护效果，又采用了放电管作为第二级过电压保护；两级过电压器件间的线电阻提供藕合，与两级过电压器件一起构成两级协同过电压保护，进一步，在两级防雷电路后再加上由共模和差模电路构成的三级防雷电路，从而确保被保护电信设备免受雷击浪涌侵害。
[0060]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0061]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0062]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0063]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。