一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)及其工作方法
【專利摘要】一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)及其工作方法，所述的終端系統(tǒng)包括220V市電、電能計(jì)量模塊、開關(guān)、燈具電源、燈具、控制電源、主控器、無線收發(fā)模塊、亮度測(cè)量模塊以及溫度測(cè)量模塊，所述的220V市電、電能計(jì)量模塊、開關(guān)、燈具電源依次連接；所述的燈具電源的輸出端與燈具連接；所述的控制電源與220V市電連接，所述的控制電源的輸出端分別與電能計(jì)量模塊、主控制器連接；所述的電能計(jì)量模塊的輸出端與主控制器連接；所述的主控制器的輸出端分別開關(guān)、亮度測(cè)量模塊、溫度測(cè)量模塊以及無線收發(fā)模塊連接。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的公共照明管理終端系統(tǒng)，可裝在單個(gè)的公共照明點(diǎn)上，照明點(diǎn)上自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓、等全方位的測(cè)量，提高使用靈活性。
【專利說明】一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)及其工作方法，屬于照明領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)的路燈景觀燈等公共照明設(shè)施管理現(xiàn)狀主要是:第一、依靠人工管理，開關(guān)燈都需要工作人員定點(diǎn)開關(guān)，在凌晨以后依然需要工作人員值班守侯；第二、照明設(shè)施開關(guān)使用的是面向組別統(tǒng)一開關(guān)，無法單個(gè)控制；第三、設(shè)施終端沒有任何檢測(cè)設(shè)備，沒有任何通信，對(duì)照明設(shè)施的故障需要專門的人員進(jìn)行巡邏檢查，由于公共照明設(shè)施的工作時(shí)間一般都是晚上，為巡查工作帶來諸多不便，很多時(shí)候不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且處理。無形中也增加了大量的人力、物力和財(cái)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)，所述的終端系統(tǒng)包括220V市電、電能計(jì)量模塊、開關(guān)、燈具電源、燈具、控制電源、主控器、無線收發(fā)模塊、亮度測(cè)量模塊以及溫度測(cè)量模塊，所述的220V市電、電能計(jì)量模塊、開關(guān)、燈具電源依次連接；所述的燈具電源的輸出端與燈具連接；所述的控制電源與220V市電連接，所述的控制電源的輸出端分別與電能計(jì)量模塊、主控制器連接；所述的電能計(jì)量模塊的輸出端與主控制器連接；所述的主控制器的輸出端分別開關(guān)、亮度測(cè)量模塊、溫度測(cè)量模塊以及無線收發(fā)模塊連接。
[0005]在上述所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)中，所述的主控制器是32位 Cortex-M3 內(nèi)核 CPU stm43fl03c8t6。
[0006]在上述所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)中，所述的電能計(jì)量模塊使用的是ATT7053A計(jì)量芯片。
[0007]在上述所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)中，所述的開關(guān)采用繼電器HFE7開關(guān)。
[0008]在上述所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)中，所述的亮度測(cè)量模塊是光敏電阻。
[0009]在上述所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)中，所述的無線收發(fā)模塊是采用的路燈專用zigbee模塊。
[0010]在上述所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)中，所述的溫度測(cè)量模塊采用的是溫度傳感器18B20。
[0011]一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)的工作方法，包括如下步驟:
第一步:初始化，即:完成對(duì)各個(gè)主控制器外設(shè)的初始化，對(duì)終端運(yùn)行參數(shù)的初始化，包括:電壓、電流、電能、溫度亮度校準(zhǔn)參數(shù)的設(shè)定。
[0012]第二步:如權(quán)利要求7中所述的主控制器上電后，通過如權(quán)利要求7中所述的電能計(jì)量模塊測(cè)量電壓、電流、電能、溫度的數(shù)值且對(duì)如權(quán)利要求7中所述的開關(guān)進(jìn)行電流監(jiān)控，對(duì)如權(quán)利要求7中所述的燈具進(jìn)行亮度監(jiān)控，若發(fā)生問題，經(jīng)如權(quán)利要求7所述的無線收發(fā)模塊向上位機(jī)報(bào)警，所述的上位機(jī)是即網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，負(fù)責(zé)接收終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，以及控制終端的動(dòng)作和報(bào)警；其中若是電流過大，則同時(shí)切斷開關(guān)；通過光亮度測(cè)量模塊并計(jì)算得到當(dāng)前環(huán)境亮度和燈具亮度；同時(shí)，如權(quán)利要求7中所述的主控制器根據(jù)設(shè)備被設(shè)置的模式進(jìn)行具體的控制工作，所述的設(shè)備有以下四種工作模式:
(1)時(shí)間控制模式:根據(jù)用戶設(shè)定的開關(guān)時(shí)間，對(duì)比當(dāng)前從實(shí)時(shí)時(shí)鐘得到的時(shí)間，對(duì)比完成設(shè)定時(shí)間內(nèi)的開關(guān)任務(wù)；若時(shí)間滿足燈開開關(guān)條件，則打開開關(guān)，反之，時(shí)間滿足關(guān)閉開關(guān)條件的，則關(guān)閉開關(guān)；
(2)亮度控制模式:亮度控制根據(jù)用戶設(shè)定的亮度閥值控制開關(guān)，閥值有兩個(gè)，一個(gè)是開燈亮度，一個(gè)是關(guān)燈亮度；主控制器會(huì)讀取當(dāng)前環(huán)境亮度的采樣值，在開關(guān)關(guān)閉的時(shí)候，如果亮度大于開燈亮度開關(guān)會(huì)被打開；當(dāng)開關(guān)打開狀態(tài)的時(shí)候，亮度高于關(guān)燈亮度開關(guān)會(huì)被關(guān)閉；
(3)手動(dòng)模式:手動(dòng)方式接受上位機(jī)發(fā)出的命令控制開關(guān)開合；
(4)校準(zhǔn)模式:校準(zhǔn)各個(gè)測(cè)量值的精確度。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用了現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的公共照明管理終端系統(tǒng)，可以按裝在單個(gè)的公共照明點(diǎn)上，照明點(diǎn)上完全自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流、電壓、電能、環(huán)境亮度、燈具亮度等全方位的測(cè)量，通過測(cè)量的數(shù)據(jù)信息分析可以得到照明點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)高效高精度的故障判斷，完整的控制方案也能解決節(jié)能的問題，提高了使用上的靈活性；通過強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)，終端信息還可以與后臺(tái)協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)多樣的組群控制策略，通過和地理信息系統(tǒng)的結(jié)合，可以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的精確定位，使工作人員從繁雜的巡邏任務(wù)中解放，僅需對(duì)故障點(diǎn)實(shí)施檢修即可。產(chǎn)品最終實(shí)現(xiàn)對(duì)公共照明設(shè)施的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)所控制的目標(biāo)完成自動(dòng)故障檢測(cè)，自動(dòng)程序控制以及必要參數(shù)測(cè)量，相對(duì)于傳統(tǒng)的管控方式可以節(jié)省大量人力物力財(cái)力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
[0017]如圖1所示，一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)，其特征在于所述的終端系統(tǒng)包括220V市電、電能計(jì)量模塊、開關(guān)、燈具電源、燈具、控制電源、主控器、無線收發(fā)模塊、亮度測(cè)量模塊以及溫度測(cè)量模塊，所述的220V市電、電能計(jì)量模塊、開關(guān)、燈具電源依次連接；所述的燈具電源的輸出端與燈具連接；所述的控制電源與220V市電連接，所述的控制電源的輸出端分別與電能計(jì)量模塊、主控制器連接；所述的電能計(jì)量模塊的輸出端與主控制器連接；所述的主控制器的輸出端分別開關(guān)、亮度測(cè)量模塊、溫度測(cè)量模塊以及無線收發(fā)模塊連接。所述的主控制器是32位Cortex-M3內(nèi)核CPU stm43f 103c8t6。所述的電能計(jì)量模塊使用的是ATT7053A計(jì)量芯片，通過使用高精確度的計(jì)量芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)燈具的電流、電壓、功率、電能和溫度等的測(cè)量。所述的開關(guān)采用繼電器HFE7開關(guān)，通過使用磁保持電力繼電器，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)照明電的開關(guān)控制。所述的亮度測(cè)量模塊是光敏電阻，通過使用高速AD采樣光敏電阻分壓值，通過計(jì)算光敏電阻特性曲線，精確測(cè)量環(huán)境的亮度和燈具打開時(shí)的亮度，根據(jù)燈具打開時(shí)亮度對(duì)燈具進(jìn)行故障的檢測(cè)。所述的無線收發(fā)模塊是采用的路燈專用zigbee模塊，實(shí)現(xiàn)終端的無線通信，將數(shù)據(jù)送入后臺(tái)。所述的溫度測(cè)量模塊采用的是溫度傳感器18B20。
[0018]一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)的工作方法，包括如下步驟:
第一步:初始化，即:完成對(duì)各個(gè)主控制器外設(shè)的初始化，包括:電壓、電流、電能、溫度數(shù)值的設(shè)定。
[0019]第二步:如權(quán)利要求7中所述的主控制器上電后，通過如權(quán)利要求7中所述的電能計(jì)量模塊測(cè)量電壓、電流、電能、溫度的數(shù)值且對(duì)如權(quán)利要求7中所述的開關(guān)進(jìn)行電流監(jiān)控，對(duì)如權(quán)利要求7中所述的燈具進(jìn)行亮度監(jiān)控，若發(fā)生問題，經(jīng)如權(quán)利要求7所述的無線收發(fā)模塊向上位機(jī)報(bào)警，其中若是電流過大，則同時(shí)切斷開關(guān)；通過光亮度測(cè)量模塊并計(jì)算得到當(dāng)前環(huán)境亮度和燈具亮度；同時(shí)，如權(quán)利要求7中所述的主控制器根據(jù)設(shè)備被設(shè)置的模式進(jìn)行具體的控制工作，所述的設(shè)備有以下四種工作模式:
(I)時(shí)間控制模式:根據(jù)用戶設(shè)定的開關(guān)時(shí)間，對(duì)比當(dāng)前從實(shí)時(shí)時(shí)鐘得到的時(shí)間，對(duì)比完成設(shè)定時(shí)間內(nèi)的開關(guān)任務(wù)。若時(shí)間滿足燈開開關(guān)條件，則打開開關(guān)，反之，時(shí)間滿足關(guān)閉開關(guān)條件的，則關(guān)閉開關(guān)。
[0020](2)亮度控制模式:亮度控制根據(jù)用戶設(shè)定的亮度閥值控制開關(guān)，閥值有兩個(gè)，一個(gè)是開燈亮度，如設(shè)定為200LuX，一個(gè)是關(guān)燈亮度，例如設(shè)定為2000LUX ;主控制器會(huì)讀取當(dāng)前環(huán)境亮度的采樣值，在開關(guān)關(guān)閉的時(shí)候，如果亮度大于開燈亮度開關(guān)會(huì)被打開，例如測(cè)量值為lOOLux ;當(dāng)開關(guān)打開狀態(tài)的時(shí)候，亮度高于關(guān)燈亮度開關(guān)會(huì)被關(guān)閉，例如測(cè)量值為2100Lux。
[0021](3)手動(dòng)模式:手動(dòng)方式接受上位機(jī)發(fā)出的命令控制開關(guān)開合。
[0022](4)校準(zhǔn)模式:校準(zhǔn)各個(gè)測(cè)量值的精確度。
[0023]本發(fā)明的工作原理:由220V市電經(jīng)過開關(guān)電源給終端系統(tǒng)供電，終端系統(tǒng)通過計(jì)量模塊完成電能等計(jì)量，通過亮度測(cè)量模塊，溫度測(cè)量模塊，得到環(huán)境亮度，燈具亮度和終端溫度數(shù)據(jù)，通過開關(guān)控制燈具電源，通過無線收發(fā)模塊連接上位機(jī)，將終端系統(tǒng)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，主控制器負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)，完成各種控制功能。每個(gè)終端裝在各個(gè)路燈上，通信是通過接力組網(wǎng)的，各個(gè)終端系統(tǒng)通過主控制器聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)。實(shí)現(xiàn)針對(duì)單個(gè)路燈的監(jiān)視控制和故障檢測(cè)。
[0024]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)，其特征在于所述的終端系統(tǒng)包括220V市電、電能計(jì)量模塊、開關(guān)、燈具電源、燈具、控制電源、主控器、無線收發(fā)模塊、亮度測(cè)量模塊以及溫度測(cè)量模塊，所述的220V市電、電能計(jì)量模塊、開關(guān)、燈具電源依次連接；所述的燈具電源的輸出端與燈具連接；所述的控制電源與220V市電連接，所述的控制電源的輸出端分別與電能計(jì)量模塊、主控制器連接；所述的電能計(jì)量模塊的輸出端與主控制器連接；所述的主控制器的輸出端分別開關(guān)、亮度測(cè)量模塊、溫度測(cè)量模塊以及無線收發(fā)模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)，其特征在于:所述的主控制器是 32 位 Cortex-M3 內(nèi)核 CPU stm43fl03c8t6。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)，所述的電能計(jì)量模塊使用的是ATT7053A計(jì)量芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)，其特征在于:所述的開關(guān)采用繼電器HFE7開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)，其特征在于:所述的亮度測(cè)量模塊是光敏電阻， 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線收發(fā)模塊是采用的路燈專用zigbee模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度測(cè)量模塊采用的是溫度傳感器18B20。
7.—種公共照明設(shè)施的遙測(cè)程控終端系統(tǒng)的工作方法，其特征在于包括如下步驟: 第一步:初始化，即:完成對(duì)各個(gè)主控制器外設(shè)的初始化，對(duì)終端運(yùn)行參數(shù)的初始化，包括:電壓、電流、電能、溫度亮度校準(zhǔn)參數(shù)的設(shè)定； 第二步:如權(quán)利要求7中所述的主控制器上電后，通過如權(quán)利要求7中所述的電能計(jì)量模塊測(cè)量電壓、電流、電能、溫度的數(shù)值且對(duì)如權(quán)利要求7中所述的開關(guān)進(jìn)行電流監(jiān)控，對(duì)如權(quán)利要求7中所述的燈具進(jìn)行亮度監(jiān)控，若發(fā)生問題，經(jīng)如權(quán)利要求7所述的無線收發(fā)模塊向上位機(jī)報(bào)警，所述的上位機(jī)是即網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，負(fù)責(zé)接收終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，以及控制終端的動(dòng)作，其中若是電流過大，則同時(shí)切斷開關(guān)；通過光亮度測(cè)量模塊并計(jì)算得到當(dāng)前環(huán)境亮度和燈具亮度；同時(shí)，如權(quán)利要求7中所述的主控制器根據(jù)終端本身設(shè)置的模式進(jìn)行具體的控制工作，所述的設(shè)備有以下四種工作模式: (1)時(shí)間控制模式:根據(jù)用戶設(shè)定的開關(guān)時(shí)間，對(duì)比當(dāng)前從實(shí)時(shí)時(shí)鐘得到的時(shí)間，對(duì)比完成設(shè)定時(shí)間內(nèi)的開關(guān)任務(wù)；若時(shí)間滿足燈開開關(guān)條件，則打開開關(guān)，反之，時(shí)間滿足關(guān)閉開關(guān)條件的，則關(guān)閉開關(guān)； (2)亮度控制模式:亮度控制根據(jù)用戶設(shè)定的亮度閥值控制開關(guān)，閥值有兩個(gè)，一個(gè)是開燈亮度；主控制器會(huì)讀取當(dāng)前環(huán)境亮度的采樣值，在開關(guān)關(guān)閉的時(shí)候，如果亮度大于開燈亮度開關(guān)會(huì)被打開；當(dāng)開關(guān)打開狀態(tài)的時(shí)候，亮度高于關(guān)燈亮度開關(guān)會(huì)被關(guān)閉； (3)手動(dòng)模式:手動(dòng)方式接受上位機(jī)發(fā)出的命令控制開關(guān)開合； (4)校準(zhǔn)模式:校準(zhǔn)各個(gè)測(cè)量值的精確度。
【文檔編號(hào)】H05B37/03GK103796390SQ201410046430
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月10日
【發(fā)明者】王建華, 黃洲, 張琴芬 申請(qǐng)人:蘇州吉云信息科技有限公司