一种单灯控制器的制作方法

本申请涉及路灯智能管理技术领域，特别涉及一种单灯控制器。

背景技术：

随着近年来城市基础设施建设的飞速发展，城市的市容市貌得到了极大的改观，城市灯光工程又是一个城市现代化的重要标志，在城市建设与发展中具有重要的意义。

传统路灯往往存在以下弊端：能源浪费严重、管理手段单一、信息化水平低下、缺乏故障主动报警机制、故障灯位置难以发现等。近几年来国内很多城市都已经开始采用智能路灯控制技术，对传统路灯进行智能化改造。随着城市建设的快速发展，道路基础照明设施数量不断地增加，能源的供需矛盾越来越突出，节电节能、绿色照明的要求越来越迫切，越来越高。

目前，路灯的开关方式往往采用光照度控制或微电脑定时器控制，然而设备长时间运行后会出现开关灯的时间不准确、时间不统一现象。另外，传统的路灯方法是靠维修人员在开灯时间开车巡视，发现设备故障才去解决，由于人力物力和维修人员责任心的问题，常常出现局部区域路灯长期不亮的情况，由此带来的社会问题将给城市管理者带来极大的负面影响。路灯是城市重要的公用设施，提供自动化程度高、运行可靠、高效节电、使用维护方便的道路照明集中控制系统，是绿色节能、管理智能化与现代化的必然要求。路灯照明急需一套智能化自动化且简单实用的控制系统对城市路灯实现远程集中监控，以提高管理效率，降低路灯的管理和维护成本。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种单灯控制器，以对路灯进行智能控制，从而提高对路灯的管理效率，降低路灯的管理和维护成本。

本申请实施例提供的一种单灯控制器是这样实现的：

一种单灯控制器，设置于路灯上，包括用于采集所述路灯的状态参数的参数采集组件，脉宽调制控制器，微处理器，整流滤波电路，电压反馈单元、功率控制器以及调光模块，其中，所述参数采集组件、脉宽调制控制器、微处理器、整流滤波电路以及调光模块依次相连，所述电压反馈单元的输入端与所述整流滤波电路的输出端相连，所述电压反馈单元的输出端与所述功率控制器的输入端相连，所述功率控制器的输出端与所述微处理器相连。

进一步地，所述参数采集组件包括光照传感器、温度传感器、电流互感器、电压互感器以及继电器。

进一步地，所述单灯控制器还包括定位单元，所述定位单元与所述微处理器相连，用于向所述微处理器提供所述路灯的位置信息。

进一步地，所述单灯控制器还包括紫蜂ZigBee通信模块，所述ZigBee通信模块与所述微处理器相连。

进一步地，所述电压反馈单元包括基准电源和比较器，其中，所述比较器的正相输入端与所述基准电源相连，所述比较器的反相输入端与所述整流滤波电路的输出端相连，所述比较器的输出端与所述功率控制器相连。

进一步地，所述单灯控制器还包括与所述微处理器相连的存储器。

本实用新型提供的一种单灯控制器，利用参数采集组件对路灯的状态参数进行实时监控，并通过微处理器进行分析处理，从而可以获知当前路灯的工作状态。根据路灯的工作状态，可以通过微处理器向调光模块发送控制信号，从而可以智能地控制路灯的开启和关闭以及可以智能地调节路灯的亮度。本实用新型提供的一种单灯控制器，能够对路灯进行智能控制，从而能够提高对路灯的管理效率，降低路灯的管理和维护成本。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本实用新型提供的一种单灯控制器的功能模块示意图；

图2为本实用新型提供的一种单灯控制器中电压反馈单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本实用新型提供的一种单灯控制器的功能模块示意图。如图1所示，所述单灯控制器包括用于采集所述路灯的状态参数的参数采集组件1，脉宽调制控制器2，微处理器3，整流滤波电路4，电压反馈单元5、功率控制器6以及调光模块7，其中，所述参数采集组件1、脉宽调制控制器2、微处理器3、整流滤波电路4以及调光模块7依次相连，所述电压反馈单元5的输入端与所述整流滤波电路4的输出端相连，所述电压反馈单元5的输出端与所述功率控制器6的输入端相连，所述功率控制器6的输出端与所述微处理3器相连。

在本实施方式中，所述参数采集组件1可以将路灯的电流、电压、温度、亮度等状态参数采集后通过脉宽调制控制器2发送至微处理器3，所述脉宽调制控制器2可以将参数采集组件1采集的模拟信号进行数字编码，从而可以大幅度降低整个单灯控制器的成本和功耗。所述微处理器3接收到经过数字编码的状态参数后，可以对所述状态参数进行分析，以确定当前路灯是否工作于异常状态或者是否需要对某些状态参数进行调整。在得出分析结果后，可以向调光模块7下达控制指令。在实际应用场景中，为了保证控制指令的准确，可以通过整流滤波电路4对其进行处理，从而可以将微处理器3下达的控制指令中掺杂的噪声去除，以达到对路灯进行准确地控制。在本实施方式中，微处理器3的输出的控制指令往往可以通过电压来体现。在实际应用场景中，微处理器3输出的电压信号可能会受到外界的影响而发生波动，因此在本实施方式中，可以利用电压反馈单元5对该电压信号进行校正，并根据校正结果给功率控制器6提供校正信号，从而可以对微控制器3的输出电压进行调整，以保证输出的电压信号的稳定。

在本申请一优选实施例中，所述参数采集组件1可以包括光照传感器11、温度传感器12、电流互感器13、电压互感器14以及继电器15，其中，电流互感器13以及电压互感器14可以将较大的电流值或者电压值转换为较小的电流值或者电压值，从而避免损坏单灯控制器内部的组件。光照传感器11和温度传感器12则可以实时感知路灯当前的温度和亮度。所述继电器15是具有隔离功能的自动开关元件，可以用来控制电流或者电压的通断，以及对电流或者电压进行放大处理。

在本申请一优选实施例中，所述单灯控制器还包括定位单元8，所述定位单元8与所述微处理器3相连，可以用于向所述微处理器提供所述路灯的位置信息。具体地，所述定位单元8可以为GPS模块，可以获取路灯当前的位置信息，并将获取的位置信息发送至微处理器3，从而可以对路灯的位置进行定位。

在本申请一优选实施例中，所述单灯控制器还包括紫蜂ZigBee通信模块9，所述ZigBee通信模块9与所述微处理器3相连，可以用于向远程服务器发送采集到的路灯的状态参数，还可以接收远程服务器发来的控制指令。

请参阅图2。在本申请一优选实施例中，所述电压反馈单元5包括基准电源51和比较器52，其中，所述比较器52的正相输入端与所述基准电源51相连，所述比较器52的反相输入端与所述整流滤波电路4的输出端相连，所述比较器52的输出端与所述功率控制器6相连。所述比较器52通过将整流滤波电路4的第一电压与基准电源的第二电压相比较，从而可以根据第一电压和第二电压之间的压差，生成校正信号，该校正信号的大小与压差的大小成正比，这样，当整流滤波电路4的输出信号产生波动时，电压反馈单元5可以及时产生校正信号，并通过功率控制器6对所述微处理器3进行调整，以保持整流滤波电路4的输出信号的稳定性。

在本申请一优选实施例中，所述单灯控制器还包括与所述微处理器3相连的存储器10。所述存储器10以存储体为核心，加上必要的地址译码、读写控制电路以及必要的I/O接口和一些额外的电路(如存取策略管理)形成。在本实施方式中可以采用E2PROM芯片24C02来构成所述存储器10。所述E2PROM芯片24C02是基于I2C-BUS的存储器件，遵循二线制协议。由于其具有接口方便、体积小、数据掉电不丢失、低功耗CMOS技术、可长期保存数据、写保护功能(该器件通过I2C总线接口进行操作有一个专门的写保护功能)等特点，在仪器仪表及工业自动化控制中得到大量的应用。

由上可见，本实用新型提供的一种单灯控制器，利用参数采集组件对路灯的状态参数进行实时监控，并通过微处理器进行分析处理，从而可以获知当前路灯的工作状态。根据路灯的工作状态，可以通过微处理器向调光模块发送控制信号，从而可以智能地控制路灯的开启和关闭以及可以智能地调节路灯的亮度。本实用新型提供的一种单灯控制器，能够对路灯进行智能控制，从而能够提高对路灯的管理效率，降低路灯的管理和维护成本。

此外，本实用新型提供的一种单灯控制器，将无线通信技术、计算机技术、智能控制技术、单片机技术于一体，实现了很多传统路灯无法实现的功能，比如：

1)远程开关：可对任意一盏、一路或自定义的一组路灯进行远程开关控制；

2)远程调光：可对任意一盏、一路或自定义的一组路灯进行远程调光控制；

3)状态查询：可随时查询路灯的开关状态、亮度、电流、电压、功率等数据；

4)自动巡检：系统具有自动巡检的功能，可代替人工巡检；

5)自动运行：系统可自动执行设置好的照明策略，可实现定时开关灯、分时段调光等；

6)情景照明：可自定义设置任意分区、分组、分时以及隔盏亮灯等情景照明模式；

7)故障报警：可实现故障报警、故障检测、故障处理情况追踪功能；

8)远程抄表：无需到现场即可通过系统了解路灯用电情况，能查询电表一年内的历史用电信息；

9)历史记录：可保存至少一年的操作历史记录，能追溯操作失误问题；

10)设备管理：可管理单灯控制器、集中管理器等设备，包括录入、修改、删除、查询等功能；

11)分级权限：不同级别的用户可设置不同的管理区域和操作权限；

12)定位功能：系统集成定位模块，可在地图上查看和管理任意一盏LED路灯。

上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。