专利名称：一种集照明节电、监控、报警于一体的路灯系统的制作方法
技术领域：
本实用新型公开一种路灯系统，特别是将路灯照明节电、监控、报警三个技术范畴
有机熔合的一体化系统。
背景技术：
随着社会经济的发展，城市亮化工程在各个大中小城市正逐步建设和完善。目前， 节省能源不仅是响应政府号召，还因为照明用电迅速增涨，财政不堪重负，因此，全国以节 电和远程抄表为代表的路灯改造工程，正在蓬勃展开，真可谓红红火火。由于照明尤其路灯 的快速增加，但目前仍停留在一切靠人力的管理模式，便引发出许多新矛盾，如人力不足、 巡检不到位、不能及时发现和维修故障等，造成有灯不亮，影响城市和政府形象；增加投诉， 影响管理者的业绩等错综复杂的矛盾。因此，实时提示与报警就显得尤为重要。照明，尤其 是路灯，具有量大、面广、线长，加上偏僻等问题，出故障、被破坏、被盗，在所难免，而管理者 则束手无策，因此，对于远程监控、及时应对、科学管理的渴求，已是必然。而目前的路灯系 统中，路灯节电、监控、防盗报警不仅都是采用三个单位的三套独立设备，重复投资且不说， 最严重问题是系统不能统一维护，出了故障相互推责任，导致系统不能持久运行甚至很快 瘫焕。尤其是路灯电缆防盗报警系，至今尚未见到真正实用的现场。
发明内容针对上述提到的现有技术中路灯系统的严重缺点，本实用新型提供一种将照明节 电、监控、防盗报警三个技术范畴有机熔合的一体化路灯系统，以下简称"路灯一体化"系 统。路灯一体化系统包括中控室和路灯终端。中控室包括中央处理器和主GPRS收发器。 中央处理器的输出端经由标准RS232串口与主GPRS收发器的输入端连接。主GPRS收发 器和GPRS天线配合，既可把中央处理器的资料发送到各个路灯终端，亦可接收各路灯发来 的信息或报警，经由RS232送给中央处理器。路灯终端包括路灯远控终端和路灯应用装置 两大部份。路灯远控终端由中央控制单元和分GPRS收发单元组成，中央控制单元有两大作 用其一，经过RS232与路灯应用装置相连，与之形成双向通讯；其二，经RS232与分GPRS收 发单元及GPRS天线，形成对中控室的双向通讯，从而实现中控室与路灯应用装置的双向通 讯。路灯应用装置包括路灯节电器及监控器、路灯三遥装置以及路灯电缆防盗报警装置，路 灯节电器及监控器的输入端经RS232与中央控制单元相连，形成对中控室的双向通讯，路 灯节电器及监控器的输出直接控制节电器的操作；路灯三遥装置的一组输入端经RS232连 至中央控制单元，形成对中控室的双向通讯，另一组输入端经互感器接至路灯电缆，用以采 集路灯电参数，输出端分别连至路灯各路开关灯的切换器件(如接触器)；路灯电缆防盗报 警装置的一组输入端经RS232连至中央控制单元，形成对中控室的双向通讯，另一组输入 端连至路灯电缆，接收电缆传送的报警信号，它的一路输出是经RS232连至中央控制单元， 向中控室报警，为避免因系统庞大而出现故障，延误报警，本实用新型的每套报警装置都自 带GPRS收发模块和天线，不经路灯远控终端而直接向中控室报警。[0004] 本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种集照明节电、监控、报警于一 体化的路灯系统，系统包括中控室、路灯终端，中控室包括中央处理器和主GPRS收发单元， 中央处理器的输出端经过标准RS-232接口与主GPRS收发单元连接；路灯终端包括路灯远 控终端和路灯应用装置两部分，路灯远控终端包括中央控制单元和分GPRS收发单元，两者 通过标准RS-232相连，路灯应用装置与中央控制单元的数据端连接。 本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括 所述的路灯应用装置包括节电监控模块、路灯三遥监控模块路灯电缆报警模块， 节电监控模块、路灯三遥监控模块和路灯电缆报警模块分别通过标准RS-232接口与路灯 终端的中央控制单元连接。 所述的路灯电缆报警模块包括报警信号隔离输入装置、基准信号发生器和报警信 息比较器，报警信号隔离输入装置输入端连接在路灯供电电缆上，报警信号隔离输入装置 和基准信号发生器输出端分别连接在报警信息比较器的输入端上，报警信息比较器的输出 端连接在路灯终端的中央控制单元上。 所述的路灯三遥监控模块包括连接在路灯供电电缆上的电压取样电路和电流取 样电路，电压取样电路和电流取样电路的输出端分别连接在电量计算专用CPU上，电量计 算专用CPU通过标准RS-232接口与路灯终端的中央控制单元连接，路灯开关灯控制处理器 的数据端上连接有时钟信号发生器和卫星校时器，路灯开关灯控制处理器的数据端上连接 有开关灯信号驱动器，开关灯信号驱动器驱动路灯亮灭，路灯开关灯控制处理器通过标准 RS-232接口与路灯终端的中央控制单元连接。 本实用新型的有益效果是本实用新型集多功能于一体，既避免了重复建设的问
题，又可保证路灯系统的兼容性和使用质量，填补了技术上的空白。 下面将结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。
图1为本实用新型实施例的系统结构总图。 图2为本实用新型实施例的系统原理框图。 图3为本实用新型节电器方框图。 图4为本实用新型路灯三遥监控模块方框图。 图5为本实用新型路灯电缆报警模块方框图。
具体实施方式本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同 或近似的，均在本实用新型保护范围之内。 请参看附图l，本实用新型主要包括两大部分，一部分为中控室，另一部分为路灯 终端。本实施例中，中控室在本实用新型中起到总体控制、报警监督作用，一般由2 3台 联网的计算机作为中央处理器Cm，计算机的数量可根据城市的大小和需要处理的数据的 具体情况而定，计算机上连接有大型液晶显示器，作为显示装置，用来显示路灯的运行情况 等，计算机的数据端上通过串行接口连接有主GPRS收发单元Gm，通过主GPRS收发单元Gm 可对各组路灯进行查询、采集、设置和控制等。另外，计算机上还连接有时钟单元，为系统提供精准时钟信号，本实施例中，时钟单元采用卫星校对时钟，同时，计算机上还连接有声、 光、电提示/报警单元，用于对报警信息产生报警，提醒工作人员，声、光、电提示/报警单元 可采用扬声器、发光装置或其他常用的报警装置。路灯终端U-n/1的核心为中央控制单元 UT-n/1 ，中央控制单元UT-n/1的数据端上连接有分GPRS收发单元Gt_n/1 ，用于与中控室的 主GPRS收发单元Gm进行通信，中央控制单元UT-n/1通过RS-232接口连接有路灯三遥装 置Rt-n/l、路灯节电器及控制器Rs-n/1和路灯电缆防盗报警模块Ra-n/m，请参看附图4， 本实施例中，路灯三遥装置Rt-n/1分为两组输入，可分别进行路灯开关灯控制和电参数检 测采集，具体可实现对路灯的相关数据、状态查询，以及实现远程抄表、开关灯时间设定和 执行强开/关灯命令等。进行路灯开关灯控制一组包括路灯开关灯控制处理器(即附图4 中CPU-3)、路灯开关信号驱动器、卫星校时器和时钟信号发生器，路灯开关信号驱动器、卫 星校时器和时钟信号发生器分别通过RS-232接口与路灯开关灯控制处理器连接，路灯开 关灯控制处理器通过RS-232接口与中央控制单元UT-n/1 (即图4中的CPU-1)连接，进行 数据传输。本实施例中，时钟信号发生器为路灯开关灯控制处理器提供精准时钟，卫星校 时器根据卫星信号实时更新终端内时间，也可不设置卫星校时器，而由中控室校时，则只能 定期校时，但不可能每个时刻都很准。本实施例中的路灯开关信号驱动器采用8路路灯开 关信号驱动器，分别连接至路灯各路开关灯的切换器件(如接触器等)，驱动各路路灯的开 关。本实施例中的电参数检测采集，通过连接在路灯电缆上的互感器进行电流取样和电压 取样，然后将信号传输给电量计算专用CPU (即CPU-2)，本实施例中，电量计算专用CPU采用 STC-12C-5410专用芯片，它完成三相电压、电流从模拟量到数字量的转换，并从中分离出有 功因素、有功功率、无功因素、无功功率，以及对有功和无功电量的计算。电量计算专用CPU 与中央控制单元之间通过RS-232接口连接，电量计算专用CPU将电参数通过RS-232接口 传输给中央控制单元UT-n/l，通过中央控制单元UT-n/1由分GPRS收发单元Gt_n/1传输给 中控室。请参看附图3，本实施例中的路灯节电器及监控器结构如图3所示，其中，市电输入 经断路保护器输入给高效节能电磁组件，由高效节能电磁组件输出至功率输出机构，由功 率输出机构驱动路灯(即负载)发光，断路保护器和负载之间连接有旁路控制器，路灯节电 器及监控器中还设有微电脑中央处理控制器，由微电脑中央处理控制器输出控制信号给功 率驱动器，由功率驱动器驱动功率输出机构和旁路控制器工作，为了保证本实用新型能够 正常工作，微电脑中央处理控制器的数据端还连接有备份控制器，当功率驱动器出现故障 时，由备份控制器驱动功率输出机构工作。路灯节电器及监控器内还设有电压检测单元、电 流检测单元、温度检测单元和输出监测单元，电压检测单元、电流检测单元、温度检测单元 和输出监测单元分别与微电脑中央处理控制器的数据端连接，对路灯节电器及监控器总各 项参数进行监控监测，并传输给微电脑中央处理控制器，微电脑中央处理控制器在通过外 部通信接口传输给中央处理单元，然后由分GPRS收发单元Gt-n/1发送给中控室。微电脑 中央处理控制器的数据端上还连接有显示器和输入单元，进行参数设定和显示。请参看附 图5，路灯电缆防盗单元可对变压器或变电箱、配电柜、节电器等路灯配套的设备或器材进 行检测，当有设备或器材被盗时，防盗报警单元发出报警信息通过分GPRS收发单元发送给 中控室进行报警，本实施例中，报警信息隔离输入装置连接在路灯电缆上，检测电缆情况， 报警信息隔离输入装置的输出端连接在报警信息比较识别器上，报警信息比较识别器的另 一个输入端上连接有基准信号发生器，报警信息比较识别器通过标准的RS-232接口与中央控制单元UT-n/1连接，基准信号发生器产生的信号与报警信息隔离输入装置产生的信 号在报警信息比较识别器中进行比较，当出现异常情况时，报警信息比较识别器产生报警 信号，通过中央控制单元UT-n/1由分GPRS收发单元Gt-n/l传输给中控室。本实施例中，
以一个路灯终端为例进行具体说明，具体应用中， 一个中控制控制多个路灯终端，上述实施 例中，终端各个组件标号中的n表示终端个数，每个路灯终端中的中央控制单元UT-n/1可 同时接受m个路灯电缆防盗报警模块，具体数量视系统大小而定。 本实用新型还有另一个实施例，请参看附图2，当系统中的路灯数量太多时，可增 设二级中心控制单元，二级中心控制单元主要包括GPRS收发装置，通过二级中心控制单元 接收中控室发来的无线信号，在发出给相应的路灯终端，或接收路灯终端发送的报警信息， 在转发给中控室。 本实用新型在使用时，由中控室发出控制信号，通过主GPRS收发模块发送给路灯 终端的分GPRS收发模块，对路灯进行开关灯控制。当路灯发生故障或有电缆被盗时，由分 GPRS收发模块发送报警信息给主GPRS收发模块，计算机驱动报警装置进行报警。本实用新 型实现了多集一体的路灯系统，避免了重复建设、重复投入，并保证了路灯系统的兼容性、 使用质量和一个技团体、一条龙的服务。
权利要求一种集照明节电、监控、报警于一体化的路灯系统，其特征是所述的系统包括中控室、路灯终端，所述的中控室包括中央处理器和主GPRS收发单元，中央处理器的输出端经过标准RS-232接口与主GPRS收发单元连接；所述的路灯终端包括路灯远控终端和路灯应用装置两部分，路灯远控终端包括中央控制单元和分GPRS收发单元，两者通过标准RS-232相连，路灯应用装置与中央控制单元的数据端连接。
2. 根据权利要求1所述的集照明节电、监控、报警于一体的路灯系统，其特征是所述 的路灯应用装置包括节电监控模块、路灯三遥监控模块、路灯电缆报警模块。节电监控模 块、路灯三遥监控模块和路灯电缆报警模块分别通过标准RS-232接口与路灯终端的中央 控制单元连接。
3. 根据权利要求2所述的集照明节电、监控、报警于一体的路灯系统，其特征是所述 的路灯电缆报警模块包括报警信号隔离输入装置、基准信号发生器和报警信息比较器，报 警信号隔离输入装置输入端连接在路灯供电电缆上，报警信号隔离输入装置和基准信号发 生器输出端分别连接在报警信息比较器的输入端上，报警信息比较器的输出端连接在路灯 终端的中央控制单元上。
4. 根据权利要求2所述的集照明节电、监控、报警于一体的路灯系统，其特征是所述 的路灯三遥监控模块包括连接在路灯供电电缆上的电压取样电路和电流取样电路，电压取 样电路和电流取样电路的输出端分别连接在电量计算专用CPU上，电量计算专用CPU通过 标准RS-232接口与路灯终端的中央控制单元连接，路灯开关灯控制处理器的数据端上连 接有时钟信号发生器和卫星校时器，路灯开关灯控制处理器的数据端上连接有开关灯信号 驱动器，开关灯信号驱动器驱动路灯亮灭，路灯开关灯控制处理器通过标准RS-232接口与 路灯终端的中央控制单元连接。
专利摘要本实用新型公开一种集照明、监控、防盗报警于一体的路灯系统，系统包括中控室、路灯终端，中控室包括中央处理器和主GPRS收发单元，中央处理器的输出端经过标准RS-232接口与主GPRS收发单元连接；路灯终端包括路灯远控终端和路灯应用装置两部分，路灯远控终端包括中央控制单元和分GPRS收发单元，两者通过标准RS-232相连，路灯应用装置与中央控制单元的数据端连接。本实用新型集多功能于一体，既避免了重复建设的问题，又可保证路灯系统的兼容性和使用质量。
文档编号H05B37/02GK201504339SQ200920163048
公开日2010年6月9日 申请日期2009年8月3日 优先权日2009年8月3日
发明者杨安勇, 颜学能 申请人:深圳市利达欣实业有限公司