專利名稱：一種可聯(lián)網(wǎng)測試燈管壽命的路燈監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及路燈監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是可測試燈管壽命的路燈監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前道路照明90%以上使用的是高壓氣體放電燈，我們無法探知燈管的使用壽命，只有當(dāng)燈管徹底不能使用時(shí)，通過人工巡查才能發(fā)現(xiàn)處理，需要浪費(fèi)大量人力物力并影響正常的道路照明，增加事故隱患，并且浪費(fèi)電能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠檢測燈管的使用壽命，及時(shí)的提醒更換燈管，減少事故隱患的的路燈監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案一種可聯(lián)網(wǎng)測試燈管壽命的路燈監(jiān)控系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心通過通訊網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置在燈管兩端的電壓檢測電路，電壓檢測電路包括分壓電容Cl、分壓電容C2、檢波二極管D1、濾波電容C3、電阻R1、穩(wěn)壓管Z1、保護(hù)二極管D2 ；分壓電容Cl和分壓電容C2串聯(lián)后連接到燈管兩端，分壓電容Cl和分壓電容C2 的共同端連接檢波二極管Dl正極，檢波二極管Dl負(fù)極連接電阻R1，電阻Rl連接濾波電容 C3，濾波電容C3接地，電阻Rl和濾波電容C3的共同端連接穩(wěn)壓管Zl的一端，穩(wěn)壓管Zl的另一端連接在分壓電容C2上，檢波二極管Dl正極連接保護(hù)二極管D2負(fù)極，保護(hù)二極管D2 正極接地；電阻Rl連接微處理器，微處理器上連接通訊模塊，微處理器將測得的直流電壓值通過模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳送給通訊模塊，通訊模塊將該數(shù)值通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心將直流電壓值與預(yù)設(shè)的電壓值比較判斷燈管的壽命。作為優(yōu)選，所述的通訊網(wǎng)絡(luò)包括兩層網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心接入GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)通訊，ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)與通訊模塊通訊。作為優(yōu)選，所述的通訊網(wǎng)絡(luò)包括兩層網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和有線載波網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心接入GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與有線載波網(wǎng)絡(luò)通訊，有線載波網(wǎng)絡(luò)與通訊模塊通訊。作為優(yōu)選，還包括EMI濾波電路，EMI濾波電路連接橋式整流電路，橋式整流電路連接APFC功率因數(shù)校正電路，APFC功率因數(shù)校正電路連接半橋逆變電路，半橋逆變電路連接限流電感，限流電感連接燈管，燈管連接點(diǎn)火電路，所述的半橋逆變電路連接有控制電路，控制電路連接微處理器，微處理器連接通訊模塊，通訊模塊通過通訊網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心連接，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心通過微處理器傳輸控制信號(hào)給控制電路，控制電路控制半橋逆變電路的輸出頻率對(duì)燈光進(jìn)行調(diào)節(jié)。作為優(yōu)選，還包括EMI濾波電路，EMI濾波電路連接橋式整流電路，橋式整流電路連接APFC功率因數(shù)校正電路，APFC功率因數(shù)校正電路連接BUCK電路，BUCK電路連接全橋逆變電路，全橋逆變電路連接燈管，燈管連接點(diǎn)火電路，所述的BUCK電路連接有控制電路， 控制電路連接微處理器，微處理器連接通訊模塊，通訊模塊通過通訊網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心連接，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心通過微處理器傳輸控制信號(hào)給控制電路，控制電路控制半橋逆變電路的輸出頻率對(duì)燈光進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明的工作原理是當(dāng)高壓氣體放電燈工作時(shí)燈管兩端將有一個(gè)固定的管壓， 此電壓隨著工作時(shí)間的增長而升高，經(jīng)分壓電容Cl，分壓電容C2分壓，穩(wěn)壓管Zl將電壓鉗位在一個(gè)固定值，以保護(hù)電壓檢測電路不被損壞，燈管電壓將穩(wěn)定在一個(gè)100多伏的固定值，檢波二極管D1、電阻R1、濾波電容C3組成的檢波電路將分壓后的高頻低電壓變換為直流電壓VI，直流電壓Vl隨燈管的電壓按比例變化，由微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，將直流電壓Vl轉(zhuǎn)換成一相應(yīng)的數(shù)值，微處理器將轉(zhuǎn)換的數(shù)值傳送給通訊模塊，通訊模塊將該數(shù)值通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心將直流電壓值與預(yù)設(shè)的電壓值比較判斷燈管的壽命，在燈管使用壽命即將到期時(shí)，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心將檢測到的燈管壽命信息及時(shí)的提出報(bào)警，以便相關(guān)人員及時(shí)處理。整個(gè)城市道路的路燈都可通過通訊網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心上，通過遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心集中式的對(duì)所有的路燈進(jìn)行監(jiān)控，節(jié)約了人力物力，大大的提高了效率。本發(fā)明的電壓檢測電路采用電子元器件少，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，適用于大規(guī)模應(yīng)用。本發(fā)明還可以隨時(shí)的對(duì)路燈進(jìn)行調(diào)光，既方便了道路照明又可有效的節(jié)約電能。 路燈調(diào)光的工作原理為輸入電流經(jīng)過EMI濾波電路濾波，然后經(jīng)橋式整流電路整流為直流電流，再經(jīng)過APFC有源功率因數(shù)校正電路，輸出一個(gè)穩(wěn)定的400V直流電壓共后級(jí)的半橋逆變電路使用，半橋逆變電路將經(jīng)過APFC穩(wěn)定后的電壓，變化為高頻交流電壓，經(jīng)電感限流后供高壓氣體放電燈使用，高壓氣體放電燈啟動(dòng)過程中，點(diǎn)火電路產(chǎn)生3-4千伏高壓點(diǎn)燃高壓氣體放電燈，控制電路通過檢測輸出電流的大小控制頻率變化，通過半橋逆變電路和限流電感的組合以輸出一個(gè)恒功率電源，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心根據(jù)情況設(shè)定路燈的調(diào)光時(shí)間從而送出調(diào)光信號(hào)，調(diào)光信號(hào)通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂齐娐罚刂瓢霕蚰孀冸娐返妮敵鲱l率升高，經(jīng)限流電感使鎮(zhèn)流器輸出功率降低，從而對(duì)燈光進(jìn)行調(diào)節(jié)。冬季天黑早(一般17點(diǎn)就需開啟路燈照明)，23點(diǎn)調(diào)光的話需要延時(shí)6個(gè)小時(shí)，而夏季天黑晚(19點(diǎn)開燈)，23點(diǎn)調(diào)光的只需延時(shí)4小時(shí)。如果調(diào)光時(shí)間統(tǒng)一設(shè)定為延時(shí)5個(gè)小時(shí)，那么在冬季，提前一個(gè)小時(shí)22點(diǎn)將照度調(diào)低，此時(shí)道路上人車還比較多，低照度會(huì)造成通行不便甚至容易引發(fā)事故。而夏季調(diào)光時(shí)間將推遲一個(gè)小時(shí)，而這一個(gè)小時(shí)人車流量很少，不需要這么高的亮度，造成能源浪費(fèi)。本發(fā)明可以根據(jù)需要隨時(shí)通過遠(yuǎn)程調(diào)度控制中心對(duì)整個(gè)城市道路的路燈設(shè)定多個(gè)延時(shí)時(shí)間，如夏天設(shè)定為延時(shí)6小時(shí)降功率，冬天設(shè)定為延時(shí)4小時(shí)降功率。這樣在不同季節(jié)調(diào)整到需要延時(shí)的時(shí)間，既方便了道路照明的需求，又節(jié)約了電能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的原理框圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的原理框圖。
圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖一。圖4為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖二。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
如圖1，EMI濾波電路由電容和共模電感組成，220V電源經(jīng)過EMI濾波，橋式整流電路整流后，由APFC功率因數(shù)校正電路調(diào)節(jié)為穩(wěn)定的400V直流電壓，然后由半橋逆變電路轉(zhuǎn)換為高頻交流經(jīng)限流后供燈管使用，半橋逆變電路由兩個(gè)場效應(yīng)管和半橋驅(qū)動(dòng)電路組成，控制電路對(duì)半橋逆變電路輸出的電流進(jìn)行檢測，通過檢測電流的大小計(jì)算控制半橋逆變電路的驅(qū)動(dòng)的頻率，使半橋逆變電路輸出的高頻交流頻率隨之按比例變化，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心根據(jù)情況設(shè)定多種延時(shí)調(diào)光模式，本實(shí)施例設(shè)定兩種延時(shí)調(diào)光模式模式1，夏天設(shè)定延時(shí) 6小時(shí)開始輸出一個(gè)指令給控制電路，控制電路檢測到微處理器的指令后輸出控制信號(hào)，控制半橋逆變電路的輸出頻率升高，經(jīng)限流電感使鎮(zhèn)流器輸出功率降低；模式2，冬天延時(shí)4 小時(shí)后輸出一個(gè)調(diào)光信號(hào)指令給控制電路進(jìn)行調(diào)光，最終使鎮(zhèn)流器功率降為半功率。當(dāng)高壓氣體放電燈工作時(shí)燈管兩端將有一個(gè)固定的管壓，經(jīng)分壓電容Cl，分壓電容C2分壓，穩(wěn)壓管Zl將電壓鉗位在一個(gè)固定值，以保護(hù)電壓檢測電路不被損壞，燈管電壓將穩(wěn)定在一個(gè)100多伏的固定值，檢波二極管D1、電阻R1、濾波電容C3組成的檢波電路將分壓后的高頻低電壓變換為直流電壓VI，直流電壓Vl隨燈管的電壓按比例變化，由微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，將直流電壓Vl轉(zhuǎn)換成一相應(yīng)的數(shù)值，微處理器將轉(zhuǎn)換的數(shù)值傳送給通訊模塊，通訊模塊將該數(shù)值通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心將直流電壓值與預(yù)設(shè)的電壓值比較判斷燈管的壽命，在燈管使用壽命即將到期時(shí)，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心將檢測到的燈管壽命信息及時(shí)的提出報(bào)警，以便相關(guān)人員及時(shí)處理。如圖3，整個(gè)城市道路的路燈都可通過兩層通訊網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，連接到遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心上，路燈電子鎮(zhèn)流器上的微處理器設(shè)置通訊模塊，也可以設(shè)置專門獨(dú)立的通訊模塊，通訊模塊與ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)連接通訊，ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)與GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通訊，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)接入到遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心上。如圖4，兩層通訊網(wǎng)絡(luò)也可以是GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和有線載波網(wǎng)絡(luò)，通訊模塊與有線載波網(wǎng)絡(luò)連接通訊，有線載波網(wǎng)絡(luò)與GPRS無線網(wǎng)絡(luò)通訊，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)接入到遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心上。有線載波網(wǎng)絡(luò)可以為電力載波網(wǎng)絡(luò)。通過遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心集中式的對(duì)所有的路燈進(jìn)行監(jiān)控，能夠隨時(shí)的知道每個(gè)路燈的使用壽命情況，能夠隨時(shí)的根據(jù)情況調(diào)節(jié)路燈的燈光，節(jié)約了人力物力，大大的提高了效率。實(shí)施例2
EMI濾波電路由電容和共模電感組成，220V電源經(jīng)過EMI濾波，橋式整流電路整流后， 由APFC功率因數(shù)校正電路調(diào)節(jié)為穩(wěn)定的400V直流電壓，然后由BUCK電路(降壓式變換電路)對(duì)電壓和電流控制調(diào)整，后級(jí)的全橋逆變電路將直流變換為交流，供高壓氣體放電燈使用，控制電路對(duì)輸出電流和電壓采樣后，控制BUCK電路的輸出電流和電壓，以保持恒功率輸出，高壓氣體放電燈啟動(dòng)過程中，點(diǎn)火電路產(chǎn)生3-4千伏高壓點(diǎn)燃高壓氣體放電燈，控制電路連接微處理器，微處理器連接遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心根據(jù)情況設(shè)定路燈的調(diào)光時(shí)間，調(diào)光信號(hào)通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂齐娐?，控制電路控制BUCK電路的輸出電壓和電流對(duì)輸出功率調(diào)節(jié)，從而達(dá)到對(duì)燈光的調(diào)節(jié)。
其余的技術(shù)特征實(shí)施例2與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種可聯(lián)網(wǎng)測試燈管壽命的路燈監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心通過通訊網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置在燈管兩端的電壓檢測電路，電壓檢測電路包括分壓電容Cl、分壓電容C2、檢波二極管Dl、濾波電容C3、電阻Rl、穩(wěn)壓管Zl、保護(hù)二極管D2 ； 分壓電容Cl和分壓電容C2串聯(lián)后連接到燈管兩端，分壓電容Cl和分壓電容C2的共同端連接檢波二極管Dl正極，檢波二極管Dl負(fù)極連接電阻R1，電阻Rl連接濾波電容C3，濾波電容C3接地，電阻Rl和濾波電容C3的共同端連接穩(wěn)壓管Zl的一端，穩(wěn)壓管Zl的另一端連接在分壓電容C2上，檢波二極管Dl正極連接保護(hù)二極管D2負(fù)極，保護(hù)二極管D2正極接地；電阻Rl連接微處理器，微處理器連接通訊模塊，微處理器將測得的直流電壓值通過模數(shù)轉(zhuǎn)換后傳送給通訊模塊，通訊模塊將該數(shù)值通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心將直流電壓值與預(yù)設(shè)的電壓值比較判斷燈管的壽命。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可聯(lián)網(wǎng)測試燈管壽命的路燈監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的通訊網(wǎng)絡(luò)包括兩層網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心接入GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)通訊，ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)與通訊模塊通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可聯(lián)網(wǎng)測試燈管壽命的路燈監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的通訊網(wǎng)絡(luò)包括兩層網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和有線載波網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心接入GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)，GPRS無線網(wǎng)絡(luò)與有線載波網(wǎng)絡(luò)通訊，有線載波網(wǎng)絡(luò)與通訊模塊通訊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種可聯(lián)網(wǎng)測試燈管壽命的路燈監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括EMI濾波電路，EMI濾波電路連接橋式整流電路，橋式整流電路連接APFC功率因數(shù)校正電路，APFC功率因數(shù)校正電路連接半橋逆變電路，半橋逆變電路連接限流電感，限流電感連接燈管，燈管連接點(diǎn)火電路，所述的半橋逆變電路連接有控制電路，控制電路連接微處理器，微處理器連接通訊模塊，通訊模塊通過通訊網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心連接，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心通過微處理器傳輸控制信號(hào)給控制電路，控制電路控制半橋逆變電路的輸出頻率對(duì)燈光進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種可聯(lián)網(wǎng)測試燈管壽命的路燈監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，還包括EMI濾波電路，EMI濾波電路連接橋式整流電路，橋式整流電路連接APFC功率因數(shù)校正電路，APFC功率因數(shù)校正電路連接BUCK電路，BUCK電路連接全橋逆變電路，全橋逆變電路連接燈管，燈管連接點(diǎn)火電路，所述的BUCK電路連接有控制電路，控制電路連接微處理器，微處理器連接通訊模塊，通訊模塊通過通訊網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心連接，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心通過微處理器傳輸控制信號(hào)給控制電路，控制電路控制半橋逆變電路的輸出頻率對(duì)燈光進(jìn)行調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可聯(lián)網(wǎng)測試燈管壽命的路燈監(jiān)控系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心通過通訊網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置在燈管兩端的電壓檢測電路，高壓氣體放電燈工作時(shí)燈管兩端將有一個(gè)固定的管壓，經(jīng)分壓電容C1，分壓電容C2分壓，穩(wěn)壓管Z1將電壓鉗位在一個(gè)固定值，以保護(hù)電壓檢測電路不被損壞，檢波二極管D1、電阻R1、濾波電容C3組成的檢波電路將分壓后的高頻低電壓變換為直流電壓V1，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心將直流電壓值與預(yù)設(shè)的電壓值比較判斷燈管的壽命，在燈管使用壽命即將到期時(shí)，遠(yuǎn)程控制調(diào)度中心將檢測到的燈管壽命信息及時(shí)的提出報(bào)警，以便相關(guān)人員及時(shí)處理。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102355761SQ201110163360
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者羅曉東 申請(qǐng)人:德清縣伊科愛能電子科技有限公司