智能远程路灯监控器的制作方法

本发明涉及一种智能远程路灯监控器。具体涉及一种高效率、低成本、低能耗并具有遥控、遥测、遥信功能的路灯监控系统。

背景技术：
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随着城市建设与科学技术日新月异的发展，路灯照明监控系统已成为城市公用设施中不可或缺的一个重要方面，是反映社会进步和现代化程度的一个标志。提高路灯亮灯率，完善故障排除方式和防盗设备，不仅能够提高居民生活与交通安全水平，而且对经济发展和社会治安起到非常积极的作用。传统的路灯控制采用计时器或光感控制器，仅仅是要求路灯每天定时亮灭，而无法做到实时的远程遥控与故障的监测，为了获得设备的运行状况，常常采用“晚上巡灯，白天巡线”的人工巡检方式，以致路灯维护迟缓，故障处理效率低下，难以满足现代路灯建设的需要，无法实现节约能源和方便管理的节约型监控系统，城市监控系统不具备遥控、遥测、遥信的多项功能，不利于现代化、信息化、智能化城市建设的发展进程。需要借助迅猛发展的电子技术，将路灯控制与先进的计算机技术结合起来，改变原有不具备科学智能的路灯远程监控系统的落后照明控制方式。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种智能远程路灯监控器，实现远程实时/定时控制路灯开关组合为全夜或半夜灯状态、调节路灯亮度、监测路灯电压/电流参数、分析记录路灯运行状况，从而实现高效率、低成本、低能耗并具有遥控、遥测、遥信功能的路灯监控系统。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种智能远程路灯监控器，其组成包括：壳体，所述的壳体内安装单片机，所述的单片机连接灯箱门开关监测器、时钟控制器、数据存储器、多路开关、2个多路i/o转换器、电力线载波收发器、pwm调制器和电源转换器；所述的多路i/o转换器分别连接十六位缓冲/驱动器和继电器驱动器，所述的十六位缓冲/驱动器连接十六路电流互感器，所述的继电器驱动器连接继电器，所述的pwm调制器连接可控硅，所述的可控硅连接所述的电流互感器和继电器。

所述的智能远程路灯监控器，所述的电力线载波收发器连接电力耦合器，所述的电源转化器连接220v电源、所述的时钟控制器及数据存储器。

所述的智能远程路灯监控器，所述的多路开关连接三路信号调理器，所述的信号调理器连接三路电压互感器，所述的电压互感器分别连接a、b、c三相220v电压。

所述的智能远程路灯监控器，所述的单片机还连接三相电压监测器和十六个开关状态遥测器；所述的继电器连接路灯。

本发明的有益效果：

1．本发明利用单片机根据光感信号结合时间表，控制十六路继电器的通断，执行相应的开/关全夜灯、半夜灯、楼宇景观灯、沿街饰灯等控制；通过电力线载波通信接口与系统控制中心进行数据和命令的传输；通过对交流电压和电流的监测，自动检出线路故障和单个路灯故障并记录、反馈给控制中心，可随时发现路灯运行中出现的问题,随时处理,提高亮灯率；单片机控制pwm调制器，采用调压方式节能运行,控制每条路灯支路上的电流来改变路灯的功率消耗，如开灯时100%功率,到半夜降为50%功率,天亮时70%功率，既节约能源，也有效的延长灯具寿命,降低运行成本，并且本发明采用pl3106c单片机，它是北京福星晓程公司专为中国恶劣环境设计的soc产品，采用数/模混合的cmos制造工艺，内置增强型8051兼容微处理器，扩频通信调制/解调器，双通道十六位a/d转换器、16k字节e2prom存储器、一个看门狗定时器、三个定时/计数器以及三个外部中断源。

3．本发明的数据存储器采用美国ramtron公司的非易失性铁电存储器fm24c128，存放路灯运行配置参数、路灯分组编码、路灯检测数据和故障特点、类型具有数据记录准确、可靠，不丢失的优点；当主控室微机或通信线路发生故障时,路灯监控器终端会根据预先设定在fm24c128的数据，定时自行开/关灯以确保路灯照明线路的正常运行；系统可以根据不同类型的路灯,可实现半夜灯、节日灯、彩灯和广告灯的控制，把需控制的路灯、景观灯和装饰灯按区、主次干道分成若干个组,采用时控方案或时控和光控相结合的控制方案,分时分组控制，可自定义设定亮灯模式，如定时开关灯、分时段改变亮度或隔一亮一、隔二亮一等。

4．本发明的时钟控制器带有内部晶体振荡器并内置有锂电池，可以在无外部供电的情况下保存数据10年以上，采用dalas公司的ds12c887来作为系统的时钟芯片，将mot引脚接地，选择intel总线时序模式，采用8位地址/数据复用总线方式，通过读写锁存信号的配合，可以实现数据的输入输出：控制内部控制寄存器、读取内部时间信息寄存器可以获取所需要的时间信息，具有精度高、稳定性好、功耗低的优点。

5．本发明的电力线载波通信器采用pl3106c内置的扩频通信调制/解调电路，同时精心设计电力线耦合电路、输入选频电路、输出滤波电路和功率放大电路以及耦合电路，使得路灯监控系统的通信有较强的抗干扰及抗衰落性能；利用电力线载波方式，监控中心可远程实现对路灯工作方式的设置和路灯状态的监测并上报，便于及时维修，保证亮灯率，具有通信器功耗低，数据传输准确，连接可靠和远程联网功能。

附图说明：

附图1是本发明的原理框图。

附图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种智能远程路灯监控器，其组成包括：壳体1，所述的壳体内安装单片机2，所述的单片机连接灯箱门开关监测器3、时钟控制器4、数据存储器5、多路开关6、2个多路i/o转换器7、电力线载波收发器8、pwm调制器9和电源转换器10；所述的多路i/o转换器分别连接十六位缓冲/驱动器11和继电器驱动器12，所述的十六位缓冲/驱动器连接十六路电流互感器13，所述的继电器驱动器连接继电器14，所述的pwm调制器连接可控硅15，所述的可控硅连接所述的电流互感器和继电器；所述的单片机内部还具有a/d转转器。

所述的单片机采用pl3106c；所述的数据存储器采用铁电存储器fm24c128，所述的多路开关采用dg508，所述的多路i/o转换器采用rabbit系列可编程i/o芯片at56467，所述的电力线载波收发器采用带通滤波器及互补推挽功率放大器，所述的时钟控制器芯片采用ds12c887，时钟频率可达40mhz，额定电压3.3v，采用spi方式与mcu连接；所述的继电器驱动器采用uln2003，所述的电压互感器采用hpt205，所述的电流互感器采用hct204；

所述的继电器采用goodsky（国兴）公司的mish105l，额定工作电流为10a，额定工作电压为250vac，驱动线圈电压为5vdc，具有体积小、重量轻、耐冲击、抗震动等特点；

本监控器将其编程设置为32个双向i/o口，其中16个所述的双向i/o口与所述的两片继电器驱动器uln2003相连，控制继电器的工作状态以实现路灯的开关，另外16个所述的双向i/o口与所述的电流互感器转换后的输出经缓冲/驱动器相连，用以监测路灯亮灭状态。

实施例2：

实施例1所述的智能远程路灯监控器，所述的电力线载波收发器连接电力耦合器16，所述的电源转化器连接220v电源17、所述的时钟控制器及数据存储器。

所述的电源转化器是利用电源变压器、压敏电阻、整流桥、滤波器、瞬变抑制二极管、电源转换芯片及滤波电容等，将交流220v电源转换为直流电压，为整个监控装置提供稳定可靠的直流供电电源。

实施例3：

实施例1或2所述的智能远程路灯监控器，所述的多路开关连接三路信号调理器18，所述的信号调理器连接三路电压互感器19，所述的电压互感器分别连接a、b、c三相220v电压20。

实施例4：

实施例1或2所述的智能远程路灯监控器，所述的单片机还连接三相电压监测器21和十六个开关状态遥测器22；所述的继电器连接路灯23。

实施例5：

实施例1或2所述的智能远程路灯监控器，在照明控制箱门处加装箱门开关，当不正当打开箱门时自动向控制中心报警，保证照明设施的安全。