专利名称：智能无线互联网照明控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明装置，尤其涉及对路灯和景观灯等的进行控制的智能无线互联网照明控制器。
背景技术：
城市路灯控制现状，大多采用时间控制器方式。按照提前设定的时间点去实现每天的开灯和关灯，冬天和夏天的开关灯时间相差较大，维护人员需要经常修改开关等时间， 到每个控制箱去设置时间，工作量大，不但消耗人力、也消耗物力、财力。由于控制设备的时间偏差，经常出现开关灯不一致现象。路灯的维护则由维护人员定期巡检，发现问题后在进行处理，故障处理周期长，不能适时掌握路灯的运行情况。为此，有人发明一种路灯照明网络控制系统，通过GSM/GPRS无线通讯网络与监控中心连接，对路灯实现远程监控。但是路灯的开关时间通过监控中心设置，从节能的角度考虑，开关灯时间需要经常改变，维护人员不能正确掌握每天的开关灯时间，在无人的后半夜为减少能耗一般会采用隔一个点亮一个的方式，所以，只单纯的采用GSM/GPRS无线通讯方式，从节能出发不能合理的控制路灯。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够实现路灯合理开关、效降低使用成本、工作稳定的智能无线互联网照明控制器。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下本实用新型的智能无线互联网照明控制器，包括存储模块用于保存开关灯所需的参数，ARM处理器开始运行首先读取存储模块中的参数进行计算，并把计算结果保存到存储模块；高精度实时时钟用于给ARM处理器提供工作时钟；ARM处理器用于读取所述存储模块中的经纬度信息参数，并结合高精度实时时钟模块提供的时间计算日出日落时间，并在根据该日出日落时间确定的开关灯时间通过数字量输出控制模块发送给启闭控制信号给路灯上的交流接触器；数字量输出控制模块用于接收所述ARM处理器的指令向路灯的交流接触器输出控制路灯启闭的控制信号。优选的，还包括用于和监控中心通讯的无线通讯模块，该无线通讯模块和所述的 ARM处理器相连。优选的，还包括用于采集光照强度的光照强度采集模块，所述的ARM处理器根据该光照强度采集模块采集的光照强度及经纬度信息参数计算的开关灯时间，并通过数字量输出控制模块控制路灯的开关。优选的，还包括用于采集开关量信号数字量采集模块，所述ARM处理器读取所述的数字量的采集模块采集的开关量信号监测路灯的当前开关状态。[0014]优选的，还包括电量参数采集模块，该电量参数采集模块将采集的电量参数发送给所述ARM处理器；6优选的，所述的电量参数采集模块包括依次连接的电流/电压互感器、模拟多路开关、三相电能计量芯片，所述的三相电能计量芯片和所述的ARM处理器相连。优选的，还包括按键和IXD显示模块，用于对所述的智能无线互联网照明控制器进行本地配置，和所述的ARM处理器连接。优选的，还包括用于和监控中心通讯的网络接口模块，该网络接口模块和所述的 ARM处理器相连。优选的，还包括用于外接扩展设备的通讯接口模块，该通讯接口模块和所述的ARM 处理器相连。本实用新型的有益效果如下本实用新型的智能无线互联网照明控制器，可以根据当地的经纬度信息计算当天的日出日落时间，并结合光线强度控制路灯的开关，节省了能量且使用、维护方便；同时，本实用新型的智能无线互联网照明控制器可以实时采集路灯运行的实时工作参数，还能采集路灯的开关量信息，实现了遥控、遥测、遥信的三遥功能。
[0021]图1为本实用新型的一个实施例的结构框图；[0022]图2为存储模块电路图；[0023]图3为时钟模块电路图；[0024]图4为电量参数采集模块中的电能计量芯片部分的电路图[0025]图5为电量参数采集模块中的模拟多路开关电路图；[0026]图6为数字量采集模块电路图；[0027]图7为无线模块的控制电路图；[0028]图8为数字量输出控制模块的继电器扩展部分电路图；[0029]图9为数字量输出控制模块的继电器控制部分电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进一步进行说明。参见附图1，本实用新型的智能无线互联网照明控制器包括ARM处理器、存储模块、高精度实时时钟、光照强度采集模块、数字量输出控制模块。其中存储模块，参见图2，采用FMMCL64芯片，WPl是读写保护控制信号，WPl位高电平时禁止写数据操作，只能读取参数，WPl为低电平才可以执行写参数操作，FMMCL64保存控制器运行参数，包括时间方案参数、通讯参数、交流采集模块参数、开灯的照度值、关灯的照度值、当地的经纬度值等参数等，为了做到后半夜灯隔一个亮一个的效果，在需要在后半夜关闭的路灯的控制器中还存储了后半夜关灯的时间点，当ARM处理器开始运行首先读取存储器，根据时钟模块提供的当前的日期，计算当地的日出日落时间，ARM处理器运行的一些参数也保存到存储模块里。[0033]参见附图3，高精度实时时钟采用SD2001API实时时钟，给ARM处理器提供工作时钟，ARM处理器根据实时时钟执行时间方案的操作，SD2001INT可以给MCU模块提供中断信号，一秒产生一个中断信号。高精度实时时钟在智能无线互联网照明控制器掉电的情况下继续运行。光照强度采集模块采集光照传感器TSL2561的数字信号，提供开关路灯的辅助参数。ARM处理器是智能无线互联网照明控制器的核心部件、路灯的开关动作、电量数据的读取、无线模块的通讯控制、LCD数据的显示等操作都有该模块完成。在图1所示的实施例中，还可以包括电量参数采集模块，参见附图4，该电量参数采集模块通过AT7022A电能专用计量芯片采集3路电压信号、12路电流信号、频率等电量参数，提供路灯运行的实时工作参数，为了将AT7022A电能专用计量芯片的3路电流采集变为 12路电流采集，选用模拟多路开关，参见附图5，该模拟开关采用CH4052芯片，另外八路的电流采集的原理与I1、14、I7，、I10的采集相同。在图1所示的实施例中，还可以包括数字量采集模块，用于采集交流接触器的辅助节点，判断路灯的实际开关动作，在实际工程中也可采集其他数字信号，比如配电箱门的接触开关。参见附图6，通过该数字量采集模块通过光电隔离模块控制采集电路的通断，输入信号为高时，光耦导通，Dl =0。MCU模块监测到信号的变化，产生中断。单片机记下产生中断的时间，并启动一个软定时器计数。如果没有到达设定的时间信号又发生变换，则清除中断时间和事件记录。如果在设定的时间内信号没有发生变化，则作为输入改变。开关量的输入具有公共端子(DIVCC)，是有源的，使用时无需外接电源。每路输入的输入电流不超过5ma，功率不大于0. 2W。开关量输入不允许交流电源作为开关量输入电源，这有可能导致严重的错误。在图1所示的实施例中，还可以包按键和IXD显示模块该模块完成智能无线互联网照明控制器的本地配置功能，可以修改智能无线互联网照明控制器的运行参数。本实用新型采用无线模块和监控中心进行通讯，该无线模块可以采用独立的模块形式，并和主板之间通过232或者485接口相联，参见附图7，为主板上无线通讯模块的控制模块，无线模块通讯电路采用232和485通讯的方式，焊接A部分电路控制器通过232通讯方式和无线通讯模块通讯；焊接B部分电路控制器通过485通讯方式和无线通讯模块通讯； 通讯模块(DTU)需要实时供电，采用DTU的控制电路实现，在控制器发送心跳每有应答的情况下，连续10分钟内都没有收到应答信号，控制器就主动给DTU断电10S。然后重新给DTU 上电。本实用新型的数字量输出控制模块和ARM处理器相连，用户路灯上交流接触器的控制，该数字量输出控制模块包括和ARM处理器相连的继电器扩展电路，参见图8，扩展电路采用PCF8574芯片实现IO 口的扩展，使用MCU模块的两个控制口线就可以扩展出8个口线，给八路继电器控制电路提供控制信号；在继电器扩展电路后连接有继电器控制电路，该继电器控制电路连接路灯上的交流接触器，控制交流接触器的启闭，从而控制路灯的启闭， 其电路图参见附图9，控制信号EV3低点平，光耦导通，D003为低，D03为低继电器吸合。开关量输出为继电器输出，响应的时间较慢，不适合需要输出快速改变的场合。继电器的触点是直接连接到输出端子的，没有经过任何的防弧、防短路措施，使用时请多加注意，需要增加保险丝。继电器的输出触点主要用于控制交流接触器或者小型真空接触器，一般不要用来直接控制功率负载，不适合控制有非常大冲击电流的负载，如开关电源等。输出一共8 路，(1-8路)低四路和高四路分别公用一个公共端，使用时需要给公共端接入交流火线信号，这样继电器吸合后就有火线的信号输出。每路提供的是继电器的一副常开触点。本实用新型的智能无线互联网照明控制器工作时，ARM处理器读取存储模块中存储的经纬度信息，根据当前日期计算日出日落时间，并将该时间存入存储模块，同时将光照强度采集模块采集的光照强度作为辅助参数，开灯时间前，当光照强度小于开灯的照度值提前开灯；关灯时间前，当光照强度大于关灯的照度值提前关灯，同时可以设定后半夜关灯时间，在无人的后半夜实现路灯隔一个亮一个的效果。本实用新型通常安装在配电箱内，智能无线互联网照明控制器采集电压，电流，亮灯率等参数，通过无线网络和监控中心通讯，实现路灯的三遥控制。本实用新型设有无线通讯模块、网络通讯模块，可以实现多种组网方式，即可以和监控中心有线通信，也可以通过 GPRS、EDGE、CDMA IX、CDMA 2000、WCDMA、TD-SCDMA 等移动 2. 5G 和 3G 的无线互联网实现无线通讯，从而可以实现多种应用系统。
权利要求1.智能无线互联网照明控制器，其特征在于包括存储模块用于保存开关灯所需的参数，ARM处理器开始运行首先读取存储模块中的参数进行计算，并把计算结果保存到存储模块；高精度实时时钟用于给ARM处理器提供工作时钟；ARM处理器用于读取所述存储模块中的经纬度信息参数，并结合高精度实时时钟模块提供的时间计算日出日落时间，并在根据该日出日落时间确定的开关灯时间通过数字量输出控制模块发送给启闭控制信号给路灯上的交流接触器；数字量输出控制模块用于接收所述ARM处理器的指令向路灯的交流接触器输出控制路灯启闭的控制信号。
2.根据权利要求1所述的智能无线互联网照明控制器，其特征在于，还包括用于和监控中心通讯的无线通讯模块，该无线通讯模块和所述的ARM处理器相连。
3.根据权利要求1或2所述的智能无线互联网照明控制器，其特征在于，还包括用于采集光照强度的光照强度采集模块，所述的ARM处理器根据该光照强度采集模块采集的光照强度及经纬度信息参数计算的开关灯时间，并通过数字量输出控制模块控制路灯的开关。
4.根据权利要求3所述的智能无线互联网照明控制器，其特征在于，还包括用于采集开关量信号的数字量采集模块，所述ARM处理器读取所述的数字量采集模块采集的开关量信号监测路灯的当前开关状态。
5.根据权利要求1或4所述的智能无线互联网照明控制器，其特征在于，还包括电量参数采集模块，该电量参数采集模块将采集的电量参数发送给所述ARM处理器。
6.根据权利要求5所述的智能无线互联网照明控制器，其特征在于，所述的电量参数采集模块包括依次连接的电流/电压互感器、模拟多路开关、三相电能计量芯片，所述的三相电能计量芯片和所述的ARM处理器相连。
7.根据权利要求1所述的智能无线互联网照明控制器，其特征在于，还包括按键和IXD 显示模块，用于对所述的智能无线互联网照明控制器进行本地配置，和所述的ARM处理器连接。
8.根据权利要求1或7所述的智能无线互联网照明控制器，其特征在于，还包括用于和监控中心通讯的网络接口模块，该网络接口模块和所述的ARM处理器相连。
9.根据权利要求1所述的智能无线互联网照明控制器，其特征在于，还包括用于外接扩展设备的通讯接口模块，该通讯接口模块和所述的ARM处理器相连。
专利摘要本实用新型公开了一种应用在照明领域的智能无线互联网照明控制器，包括存储模块、高精度实时时钟、ARM处理器、数字量输出控制模块，ARM处理器读取所述存储模块中的经纬度信息参数，根据高精度实时时钟模块提供的时间计算日出日落时间，并在根据该日出日落时间确定的开关灯时间通过数字量输出控制模块发送给启闭控制信号给路灯上的交流接触器。本实用新型的智能无线互联网照明控制器，可以根据当地的经纬度信息计算当天的日出日落时间，并结合光线强度控制路灯的开关，节省了能量且使用、维护方便；同时，本实用新型的智能无线互联网照明控制器可以实时采集路灯运行的实时工作参数，还能采集路灯的开关量信息，实现了遥控、遥测、遥信的三遥功能。
文档编号H05B37/02GK202077245SQ20112018621
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者张晋斌 申请人:北京嘉复欣科技有限公司