专利名称：一种路灯管理控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通过电压无级调节实现路灯节能，同时实现路灯电缆防盗、路灯业务管理的一种路灯管理控制装置。
背景技术：
目前路灯节能管理装置大多仅包括路灯的定时开、-关灯、半夜灯控制、回路固定、定时分档降压节能或单灯分档节能，估算亮灯率。存在以下问题
1) 路灯电缆失窃后不能及时发现，亮灯率不能精确计算。
2) 回路或单灯定时分档降压节能多采用电磁模式，耗用大量稀有的电解铜和矽钢，节电的同时导致能源消耗和环境问题，也容易失窃，而且因频繁调档导致
接触器烧结进而烧毁设备。同时，由于分档降压电压突变超过3V，导致高压
气体路灯熄灯，降低路灯寿命。
3) 回路固定降压的方式，当固定降压小时节电率太低；当固定降压额大，使得路
灯端电压小于190伏，非新灯点燃困难，灯具容易损耗，也容易失窃。
4) 没有整合目前城市公众热线的反馈及交警的交通事故报警系统，同时对路灯维护及工程管理没有通过电脑进行系统的管理，管理水平比较低下，公众满意度低。
5) 没有考虑到路灯管理系统的被整合能力，使路灯管理系统成为城市数字化管理的信息孤岛，没有前瞻性，导致投资浪费。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种路灯节能管理装置。
本实用新型所解决的技术问题是采用现代电力电子技术，实现单灯电压的无级调节进而实现节能，避免调节过程发生熄灯现象，同时使加在单灯的电压稳定在设定的电压，稳压精度达到士l伏，电压无级调节幅度小于1伏；实现路灯电缆防盗；精确计算亮灯率；整合公众热线，提高路灯的保修效率；整合交警的交通事故报警系统，做到事故现场不节能，按需照明；增加交通流量监测模块，根据交通流量的大小对路灯的亮度进行合理的调节；实现路灯日常维护管理的信息化，挺高路灯日常管理的工作效率；所设计路灯管理及控制系统基于IEEE802.3，正EE802.11协议对联网用户提供动态数据库服务，并提供txt、 ASCII、 CSV数据格式，方便与上级城市数字化管理系统通讯。
本实用新型所采用的技术方案由路灯监控中心(1)、安装在所述路灯监控中心(1)的路灯管理及控制系统(2)、无线通讯系统(3)、移动管理终端(4)、远程管理访问终端(5)、公众举报模块(6)、回路控制器(7)、单灯控制器(8)、单灯节能单元(9)、路灯(10)、交通流量传感模块(11)、照度传感模块(12)、事故报警験动单元(13)、城市数字化管理上级管理系统(14)、电缆防盗监测模块(15)和GPS车辆定位询度系统(16)组成。其中路灯监控中心(1)包括UPS电源、投影设备、服务器备份组、GPRS模块、SMS模块、打印机、照度传感器和GPS定位和授时系统。所述路灯管理及控制系统(2)主要包含有监控装置电缆防盗监测模块(15)全天候检 测线路的异常状况，通过电力线载波向回路控制器(7)或通过无线通讯系统(3)向路灯监 控中心(1)发送信息、报警，回路控制器(7)通过无线通讯系统(3)发送报警信息给路灯 监控中心(1)，路灯管理及控制系统(2)发送指令给回路控制器(7)控制路灯的开、关， 回路控制器(7)和单灯控制器(8)通过电流、电压监测模块监测路灯电流、电压并上传数 据到路灯监控中心(1);路灯管理及控制系统(2)根据路灯实际功率预测路灯寿命，通过路 灯管理及控制系统(2)设置路灯节能策略。
其中所述的单灯节能单元(9)采用自动续流的可关断交流功率调节开关进行稳压、调压， 是经PWM调制的交流稳压调压电源，实现对交流电源的纯正弦功率调节，适应于阻性、容性、 感性类型的负载；交流稳压调压电源的稳压精度可到达土l伏，交流稳压调压电源电压无级 调节幅度小于0,5伏；该单灯节能单元(9)通过无级降压来实现路灯的节能，同时灯不会灭; 其中所述的可关断交流功率调节开关是绝缘栅双极型晶体管IGBT、集成门极换向晶闸管 IGCT、门极关断GTO晶闸管、电力晶体管GTR、 MOS控制晶闸管MCT、 V型槽MOS场效 应管中的任意一种。
其中所述的交通流量传感模块(11)将传感装置安装在道路下面、道路上面或道路旁边 监测交通流量，路灯监控中心根据交通流量变化对路灯端电压进行调控。
其中所述的回路控制器(7)和单灯控制器(8)通过电力线载波进行通讯，回路控制器 (7)与路灯监控中心通过无线网络进行通讯；回路控制^ (7)在故障情况下无条件旁路， 以免影响路灯照明。
其中所述的路灯管理控制装置通过对路灯端的电压进行无级调节实现节能，电压无级调 节幅度小于0.5伏。
其中所述的单灯控制器(8)和单灯节能单元(9)分别是两个不同的部件或者单灯控制 器(8)和单灯节能单元(9)是一个合并的部件。
其中所述的电缆防盗监测模块(15)和回路控制器(7)通过电力线载波进行通讯。
本实用新型的有益效果
本实用新型的有益效果是通过无级调压进行单灯节能，调压过程中不会发生因电压突 变幅度太大导致灭灯而且延长路灯寿命，同时实现单灯控制和电缆防盗报警，可以准确 计算亮灯率，并通过整合目前城市公众热线及交警的交通事故报警系统，对路灯维护及 工程管理利用电脑自动管理，提高管理水平，改善老百姓满意度。在照度允许的情况下， 单灯节能率最高可达60%，有利于缓解能源消耗和环境污染。系统投资少，安装方别， 具有推广意义。
图1是本实用新型路灯管理控制装置的方框图
具体实施方式
下囱结合具体买施例，对本买用新型作进一歩的说明，但并小限制本实用新型。 路灯状态监控
如附图1所示，实施例中所采用的技术方案由路灯监控中心(1)、安装在路灯监控 中心的路灯管理及控制系统(2)、无线通讯系统(3)、移动管理终端(4)、远程管理 访问终端(5)、公众举报模块(6)、回路控制器(7)、单灯控制'器(8)、单灯节能 单元(9)、路灯(10)、交通流量传感模块(11)、照度传感模块(12)、事故报警联 动单元(13)、城市数字化管理上级管理系统(14)、电缆防盗监测模块(15)和GPS 车辆定位调度系统(16)组成。
其中路灯监控中心包括UPS电源，大屏幕，服务器备份组，GPRS模块，SMS模块， 打印机，照度传感器，GPS定位和授时系统。根据城巿路灯照度要求，按实现设定好的 亮灯节能策略提供合适的照明照度，节约能源。
在本实施例中的亮灯策略为开灯按规定的时间开灯，开灯20分钟内节能单元不节 能，傍晚开灯时，电压稳定在215V，晚上人开始少时的9点，电压可缓慢降到200V,晚 上ll点开始直到天亮，单灯节能单元(9)电压输出在180V。在每天的事先设定开灯时 间段外，当检测到照度低于事先设定值时提前开启所有路灯，然后当照度高于事先设定 值后恢复关灯状态，主要解决由于天气异常导致的白天照度太低的问题。在晚上9点后， 当路灯监控中心收到某路段有事故发生时就发送指令把该路段的灯调到不节能状态，单 灯节能单元(9)电压输出稳定在215V， 4小时后电压恢复到原定亮灯策略；当检测到某 路段交通流量监测装置反馈回来的流量大于事先设定值时，.该路段的所有单灯节能单元 (9)的电压输出215V,当交通流量小于事先设定值时，恢复到原定亮灯策略。
所述路灯管理及控制系统(2)主要包括如下功能
a) 监控装置电缆防盗监测模块(15)全天候检测线路的异常状况，通过电力线载波向回路 控制器(7)或通过GPRS网络向路灯监控中心(1)发送信息、报警，回路控制器(7)通 过无线通讯系统(3)发送报警信息给路灯监控中心(1)，路灯管理及控制系统(2)的用 户界面跳出报警信息，同时将该报警信息保存；路灯管理及控制系统(2)发送指令给回 路控制器(7)控制路灯的开、关，回路控制器(7)和单灯控制器(8)通过电流、电压 监测模块监测路灯电流、电压并上传数据到路灯监控中心(1);路灯管理及控制系统(2) 根据路灯实际功率预测路灯寿命，通过路灯管理及控制系统(2)设置路灯节能策略；
b) 交通事故报警信息管理及维护调度管理系统电缆防盗监测模块(15)将意外停电、网络
故障、电缆被盗情况，进行实时记录并提交给路灯监控中心(1)及路灯管理及控制系统
(2);事故报警联动模块(13)将交通事故信息发送给路灯监控中心(1);交通流量传感 模块(11)将车流量及交通事故信息实时发送给路灯监控中心(1);路灯管理及控制系统 (2)根据事先设定的节能策略发送指令到回路控制器(7)控制路灯的开、断；
C)路灯维护及日常工作管理系统用户通过路灯管理及控制系统(2)制定路灯设备投停运 计划、管理日常工作及制定维护计划并发布报修、派工任务；维修人员通过路灯管理及控 制系统(2)或远端管理访问终端(5)登记维修、汇报维修情况；
d) 地理信息模块路灯管理及控制系统(2)基于地理信息平台査找位功能和地理统计功能; 地理信息模块的定位查找主要是模糊查找和定位，根据输入的编号、道路、标志建筑物信 息自动导航到相关的监控的设备，并对区域内的设备进行地理统计；
e) 数据管理系统路灯监控中心(1)对数据库中的数据进行比对、合并、导出；
f) 公众热线及网上客服系统路灯监控中心(1)通过城市数字化管理上级管理系统(14)
的交互式网页服务向公众发布管理信息，并将公众的Internet及电话反馈录入路灯监控 中心G)数据库，与现行的节能策略进行比对分析后，对所述的节能策略进行有效修正； 公众直接登陆路灯部门网站反映路灯设施状况并评价改善情况。
所述移动管理终端(4)通过GPRS网络与路灯监控中心和回路控制器(7)进行数据交换，特别是可以接受回路控制器(7)发出的各种报警信息。当电缆防盗监测模块(15) 监测到异常后会生成报警信息直接通过SMS模块和GPRS网络发送到维护管理人员的手机 上，短信息会包括路段编号和地址，以便维护管理人员及时检测报警。
所述远程管理访问终端(5)通过互联网登陆到路灯监控中心服务器对路灯管理及控 制系统(2)进行远程操作或数据分析。管理人员根据授权等级可以通过互联网远程访问 路灯监控中心服务器，远程查看亮灯率、节能率、路灯维护报告等信息。
所述公众举报模块(6)是指公众通过城市公众服务热线或互联网来报告路灯故障或 其他情况的途径，在本实施例中，公众登陆到路灯管理部门网站直接填写报修信息。
所述回路控制器(7)安装在路灯柜里，包括GPRS和SMS模块，有电力线载波接口 和控制管理模块，通过GPRS网络实现与路灯监控中心进行和移动管理终端(4)进行通 讯。通过电力线载波通讯与单灯控制器(8)和电缆防盗监测模块(15)进行通讯。支持 本地设置开、关路灯回路，节能率设置。每一个回路控制器(7)都有唯一的地址编码。 路灯监控中心可以对每个回路控制器(7)单独控制也可以对所有回路控制器(7)同时 控制。回路控制器(7)执行路灯监控中心发出的指令，并发送指令到相应的单灯控制器 (8)上，每个单灯控制器(8)也有唯一的地址。回路控制器(7)可以监测回路的电流 电压进而计算回路耗电量。回路控制器(7)独立工作，在故障情况下无条件旁路，避免 影响路灯照明。
..所述单灯控制器(8)有电力线载波接口，控制管理模块。其输出与单灯节能单元(9) 相连并对其实现控制。
所述单灯节能单元(9)是一种采用自动续流的可关断交流功率调节开关进行稳压和 调压的功能单元，是经P画化的交流稳压调压电源，可实现对交流电源的纯正弦功率调 节，稳压精度可到达土l伏，电压无级调节幅度为0.25伏。节能率可达50%。本实施例 中可关断电子器件采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
所述路灯包括路灯灯具、镇流器、触发器和高压钠灯。
所述交通流量传感模块(11)可以实现对交通流量大小的识别，并把信息反馈到回 路控制器(7)，由回路控制器(7)根据事先设定的亮灯策略对路灯亮度进行调控。
实施例中照度传感模块(12)安装在路灯监控中心外面，路灯监控中心会根据照度 传感器反馈回来的照度数据根据事先设定的亮灯策略实现开、关路灯或节能状态调整， 当照度低于指定值时提前开启所有路灯。
所述事故报警联动单元(13)是指通过和交警的交通事故报警系统获得发生事故的 路段并实时根据事先确定的亮灯策略进行开、关路灯。当路灯监控中心收到某路段有事 故发生时就发送指令把该路段的灯调到不节能状态，单灯节能单元(9)电压输出稳定在 215V， 4小时后或收到事故处理完成指令后电压恢复到原定亮灯策略。
所述城市数字化管理上级管理系统(14)是指随着城市的数字化管理的发展，城市 基于城市的范围内开发的城市数字化管理系统。本实施例中本管理系统向已有数字城管 系统上传数据及报告。
本实施例中当电缆防盗监测模块(15)监测到异常后会生成报警信息直接通过SMS 模块和GPRS网络发送到维护管理人员的手机上，短信息会包括路段编号和地址，以便维 护管理人员及时检测报警。
所述GPS车辆定位调度系统(16)主要用来协助管理维护人员来管理维护车辆，并依此设计 维护路线。本实施例中，管理维护人员根据故障灯的地S位置，设计最佳维护路线，路灯监 I控中心工作人员也可以根据测量定位调度系统中显示的车辆位置合理安排维护任务。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制， 虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业 的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些 许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用 新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种路灯管理控制装置，其特征在于由路灯监控中心(1)、安装在所述路灯监控中心(1)的路灯管理及控制系统(2)、无线通讯系统(3)、移动管理终端(4)、远程管理访问终端(5)、公众举报模块(6)、回路控制器(7)、单灯控制器(8)、单灯节能单元(9)、路灯(10)、交通流量传感模块(11)、照度传感模块(12)、事故报警联动单元(13)、城市数字化管理上级管理系统(14)、电缆防盗监测模块(15)和GPS车辆定位调度系统(16)组成；其中路灯监控中心(1)包括UPS电源、投影设备、服务器备份组、GPRS模块、SMS模块、打印机、照度传感器、GPS定位和授时系统；所述路灯管理及控制系统(2)包含有监控装置电缆防盗监测模块(15)全天候检测线路的异常状况，通过电力线载波向回路控制器(7)或通过无线通讯系统(3)向路灯监控中心(1)发送信息、报警，回路控制器(7)通过无线通讯系统(3)发送报警信息给路灯监控中心(1)，路灯管理及控制系统(2)发送指令给回路控制器(7)控制路灯的开、关，回路控制器(7)和单灯控制器(8)通过电流、电压监测模块监测路灯电流、电压并上传数据到路灯监控中心(1)；路灯管理及控制系统(2)根据路灯实际功率预测路灯寿命，通过路灯管理及控制系统(2)设置路灯节能策略；
2. 根据权利要求1所述路灯管理控制装置，其中所述的单灯节能单元(9)采用自动续流的可关断交流功率调节开关进行稳压、调压，是经PWM调制的交流稳压调压电源，实现对交流电源的纯正弦功率调节，适应于阻性、容性、感性类型的负载；交流稳压调压电源的稳压精度可到达土l伏，交流稳压调压电源电压无级调节幅度小于0.5伏；该单灯节能单元(9)通过无级降压来实现路灯的节能，同时灯不会灭；其中所述的可关断交流功率调节开关是绝缘栅双极型晶体管IGBT、集成门极换向晶闸管IGCT、门极关断GTO晶闸管、电力晶体管GTR、MOS控制晶闸管MCT、 V型槽MOS场效应管中的任意一种。
3. 根据权利要求1所述的路灯管理控制装置，其中所述的交通流量传感模块(11)将传感装置安装在道路下面、道路上面或道路旁边监测交通流量，路灯监控中心根据交通流量变化对路灯端电压进行调控。
4. 根据权利要求1所述的路灯管理控制装置，其中所述的回路控制器(7)和单灯控制器(8)通过电力线载波进行通讯，回路控制器(7)与路灯监控中心通过无线网络进行通讯；回路控制器(7)在故障情况下无条件旁路，以免影响路灯照明。
5. 根据权利要求1所述的路灯管理控制装置，其中所述的路灯管理控制装置通过对路灯端的电压进行无级调节实现节能，电压无级调节幅度小于0.5伏。
6. 根据权利要求1的路灯管理控制装置，其中所述的单灯控制器(8)和单灯节能单元(9)分别是两个不同的部件或者单灯控制器(8)和单灯节能单元(9)是一个合并的部件。
7. 根据权利要求1所述的路灯管理控制装置，其中所述的电缆防盗监测模块(15)和回路控制器(7)通过电力线载波进行通讯。
专利摘要公开了一种路灯节能管理装置包括路灯监控中心计算机(1)、安装在路灯监控中心计算机的路灯管理及控制软件(2)、无线通讯系统(3)、移动管理终端(4)，远程管理访问终端(5)，公众举报模块(6)，回路控制器(7)，单灯控制器(8)，单灯节能单元(9)，路灯(10)，交通流量传感模块(11)，照度传感模块(12)，事故报警联动单元(13)，城市数字化管理上级管理系统(14)，电缆防盗监测模块(15)、GPS车辆定位调度系统(16)。该系统能实现对单个路灯的开关，状态监测，节能及寿命预测，及路灯日常业务管理，同时实现路灯电缆的防盗报警，能根据交通流量调节路灯亮度。该路灯管理控制装置可广泛应用在城市路灯及夜景照明建设管理中。
文档编号H05B37/02GK201418188SQ20092014631
公开日2010年3月3日 申请日期2009年3月17日 优先权日2009年3月17日
发明者邢向丰, 尧 郑 申请人:邢向丰;宫殿海;杨耀华;刘惠军;田锦江