基于電力線載波和ZigBee混合應(yīng)用的單燈調(diào)光設(shè)備制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了基于電力線載波和ZigBee混合應(yīng)用的單燈調(diào)光設(shè)備，包括單燈控制器、調(diào)光節(jié)能器，單燈控制器包括電源模塊、微控制器等模塊，電源模塊提供電源；AD采樣電路采樣電壓等，把采樣信息傳給微控制器；微控制器對(duì)接收的電壓等信息進(jìn)行處理，并把處理后的狀態(tài)值通過UART1口發(fā)送給ZigBee通訊模塊或載波通訊單元，由ZigBee通訊模塊或電力線載波通訊單元轉(zhuǎn)發(fā)給中心節(jié)點(diǎn)；調(diào)光節(jié)能器包括485通訊電路等模塊，調(diào)光節(jié)能器的485通訊電路接收由單燈控制器發(fā)送來的調(diào)光命令，并傳給主控CPU；主控CPU根據(jù)收到的調(diào)光命令，控制繼電器的吸合、斷開狀態(tài)，得到變壓器的電壓值，使兩路電源輸入經(jīng)過2個(gè)變壓器后把電壓值調(diào)節(jié)到指定的值，后通過兩路電源輸出。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

基于電力線載波和ZigBee混合應(yīng)用的單燈調(diào)光設(shè)備
本技術(shù)屬于單燈節(jié)能控制設(shè)備制造
，尤其是一種無線單燈節(jié)能設(shè)備，名稱為基于電力線載波和ZigBee混合應(yīng)用的單燈調(diào)光設(shè)備。
技術(shù)介紹
隨著現(xiàn)代化社會(huì)的高速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，節(jié)能減排被列入國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要，然而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)面臨的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。目前，我國(guó)照明用電約占社會(huì)總用電量的12%，而城市公共照明、廠區(qū)照明在我國(guó)照明耗電中約占30%，每年達(dá)到439億度左右。然而，在城市照明中，后半夜供電電壓上升，路燈亮度增加，但是車輛 及行人稀少，此時(shí)對(duì)路燈的亮度要求反而下降。因此，目前狀況是，普遍存在著過度照明的現(xiàn)象，而又缺乏科學(xué)有效的照明調(diào)節(jié)手段來解決此問題。目前，對(duì)路燈的控制方法主要采用在路燈開關(guān)箱中安裝定時(shí)開關(guān)或手動(dòng)開關(guān)進(jìn)行開關(guān)燈操作，其存在的缺陷是不能檢測(cè)路燈，而只能控制單桿燈， 其功能單一，且管理效率低下。因此，設(shè)計(jì)一種控制設(shè)備，以對(duì)每盞路燈進(jìn)行開關(guān)燈、狀態(tài)檢測(cè)、節(jié)能調(diào)光控制等，顯得非常必要。隨著工控技術(shù)的發(fā)展，利用單燈節(jié)能模塊對(duì)路燈進(jìn)行調(diào)光節(jié)能控制提供了可能。目前市場(chǎng)中已有的單燈模塊，但現(xiàn)有的此類模塊存在諸多缺陷，如通訊方式單一 僅支持電力線載波、無線通訊等通訊方式中的一種，單一的通訊方式使相關(guān)設(shè)備工作可靠性降低，維修更換率高；控制方法單一僅能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)開關(guān)燈或單獨(dú)實(shí)現(xiàn)節(jié)能功能，單一的控制方式使得節(jié)能效果不明顯。因此，亟需設(shè)計(jì)一種同時(shí)支持電力線載波和無線通訊、集開關(guān)型和調(diào)光型于一體的單燈控制調(diào)光設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)提供了一種基于電力線載波和ZigBee混合應(yīng)用的單燈調(diào)光設(shè)備，其同時(shí)支持電力線載波和無線通訊，集開關(guān)型和調(diào)光型于一體，能對(duì)單燈進(jìn)行開關(guān)燈、電流電壓采樣、單燈檢測(cè)和節(jié)能控制。本技術(shù)采取以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)基于電力線載波和ZigBee混合應(yīng)用的單燈調(diào)光設(shè)備，包括單燈控制器、調(diào)光節(jié)能器，單燈控制器包括電源模塊、微控制器、485通訊電路、AD采樣電路、電力線載波通訊單元、ZigBee通訊模塊，微控制器與電源模塊、485通訊電路、AD采樣電路、電力線載波通訊單元、ZigBee通訊模塊相連并通訊，電源模塊提供電源；AD采樣電路對(duì)電壓、電流進(jìn)行采樣，并把采樣信息傳給微控制器；微控制器對(duì)接收的電壓、電流進(jìn)行處理，并把處理后的電壓、電流、功率狀態(tài)值通過UARTl 口發(fā)送給ZigBee通訊模塊或者載波通訊單元，由ZigBee通訊模塊或者電力線載波通訊單元轉(zhuǎn)發(fā)給中心節(jié)點(diǎn)；調(diào)光節(jié)能器包括依次相聯(lián)的485通訊電路、主控CPU、繼電器和變壓器，調(diào)光節(jié)能器的485通訊電路與單燈控制器的485通訊電路相連并通訊，調(diào)光節(jié)能器的485通訊電路接收由單燈控制器發(fā)送來的調(diào)光命令，并傳給主控CPU ;主控CPU根據(jù)收到的調(diào)光命令，控制繼電器的吸合、斷開狀態(tài)，得到變壓器的電壓值，使兩路電源輸入經(jīng)過2個(gè)變壓器后把電壓值調(diào)節(jié)到指定的值，然后通過兩路電源輸出，完成開關(guān)燈和調(diào)光的過程。優(yōu)選的，單燈控制器有三芯輸入線，分別為零線、火線、載波通訊線，零線、火線接在電源模塊上，載波通訊線接在電力線載波通訊單元上。優(yōu) 選的,單燈控制器引出ZigBee天線接頭,天線接頭的內(nèi)端焊接在ZigBee通訊模塊的天線焊盤上，ZigBee天線接頭外接天線。優(yōu)選的，調(diào)光節(jié)能器有三芯輸出線，其中，兩路火線為調(diào)光節(jié)能器的兩路輸出，分別接兩個(gè)變壓器的輸出端；一路為零線輸入，接在2個(gè)變壓器共同的零線端。優(yōu)選的，單燈控制器通過五芯線與調(diào)光節(jié)能器相聯(lián)，其中，兩路線連接單燈控制器的485通訊電路與調(diào)光節(jié)能器的485通訊電路；兩路線連接單燈控制器的兩路繼電器輸出端與調(diào)光節(jié)能器的兩個(gè)變壓器的電源輸入端；零線為斷路狀態(tài)。本技術(shù)基于電力線載波和ZigBee混合應(yīng)用的單燈調(diào)光設(shè)備同時(shí)支持電力線載波和ZigBee無線通訊、集開關(guān)型和調(diào)光型于一體，可以對(duì)單燈進(jìn)行開關(guān)、調(diào)光、電流電壓采樣以及單燈檢修等。本技術(shù)可以由路燈監(jiān)控遠(yuǎn)程終端RTU組網(wǎng)控制。附圖說明圖I為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本技術(shù)單燈控制器的功能框圖。圖3為本技術(shù)調(diào)光節(jié)能器的功能框圖。圖4為本技術(shù)的電路原理圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)實(shí)施例作詳細(xì)說明。參見圖1-4，基于電力線載波和ZigBee混合應(yīng)用的單燈調(diào)光設(shè)備包括單燈控制器 I、調(diào)光節(jié)能器2，下面進(jìn)行詳述。參見圖2，單燈控制器包括電源模塊、微控制器、485通訊電路、AD采樣電路、電力線載波通訊單元、ZigBee通訊模塊，微控制器與電源模塊、485通訊電路、AD采樣電路、電力線載波通訊單元、ZigBee通訊模塊相連并通訊，電源模塊提供電源。微控制器可以采用 P89LPC936, ZigBee通訊模塊可以采用CC2530。單燈控制器的485通訊電路與調(diào)光節(jié)能器的485通訊電路相連并通訊，將調(diào)光命令發(fā)送給調(diào)光節(jié)能器。ZigBee通訊模塊、電力線載波通訊單元接收查詢命令，如對(duì)電壓、電流、功率進(jìn)行查詢。AD采樣電路(電壓電流采樣芯片)對(duì)電壓、電流進(jìn)行采樣,并把采樣信息傳輸給微控制器。微控制器對(duì)接收的電壓、電流等進(jìn)行處理，并把處理后的電壓、電流、功率等狀態(tài)值通過UARTl 口(見圖2)發(fā)送給ZigBee通訊模塊或者載波通訊單元，由ZigBee通訊模塊或者電力線載波通訊單元轉(zhuǎn)發(fā)給中心節(jié)點(diǎn)，從而完成狀態(tài)或配置的查詢過程。單燈控制器有三芯線(輸入)即單燈控制器的輸入線為三芯護(hù)套線4，分別為零線、火線、載波通訊線(火線)，這三根線接外部電線，為單燈控制器供電及提供載波通訊線，其中零線、火線接電源模塊上，載波通訊線接在電力線載波通訊單元上(棕色接電源火線，藍(lán)色接載波通訊線(火線)，黃綠接零線)。單燈控制器有五芯線公頭輸出即用五芯線5與調(diào)光節(jié)能器相聯(lián)，分別為兩路火線輸出，兩根485通訊線，零線為斷路狀態(tài)，這五芯線可以用四芯線代替，因?yàn)槠渲械牧憔€(黃綠線)為斷路狀態(tài)，其中，黑色和藍(lán)色為485通訊線為調(diào)光模塊提供調(diào)光命令，接在485通訊電路輸出端，紅色和棕色連接繼電器兩路輸出端(見圖2)，為節(jié)能器提供兩路電源輸入。單燈控制器弓I出ZigBee天線接頭3,天線接頭的內(nèi)端焊接在ZigBee通訊模塊的天線焊盤上，外部接一般天線。參見圖3，調(diào)光節(jié)能器包括主控CPU即微控制器、485通訊電路、繼電器、變壓器， 485通訊電路接收由單燈控制器發(fā)送來的調(diào)光命令，并傳輸給微控制器。微控制器根據(jù)收到的調(diào)光指令，對(duì)兩組繼電器進(jìn)行操作微控制器根據(jù)收到的調(diào)光命令，經(jīng)過處理，對(duì)兩組(每組中包括3個(gè)繼電器，兩組一共6個(gè)繼電器)繼電器的控制端提供高、低電平，即可控制繼電器的吸合、斷開狀態(tài)，從而可以得到變壓器相應(yīng)的電壓值；每組繼電器控制一個(gè)變壓器，使兩路電源輸入經(jīng)過2個(gè)變壓器后把電壓值調(diào)節(jié)到指定的值， 然 后通過兩路電源輸出，完成開關(guān)燈和調(diào)光的過程。調(diào)光節(jié)能器有護(hù)套三芯線即3芯輸出線6，其中，兩路火線輸出即棕、藍(lán)兩根線為調(diào)光節(jié)能器兩路輸出，一根為調(diào)光節(jié)能器零線輸入即黃綠線為調(diào)光節(jié)能器提供零線輸入 (即這三條線中的棕色和藍(lán)色線分別接兩個(gè)變壓器的輸出端，黃綠線接在兩個(gè)變壓器共同的零線端)；另外五芯線母頭即五芯護(hù)套線與單燈控制器的五芯線公頭連接，這里的五芯線可以用四芯線代替，因?yàn)槠渲械狞S綠線為斷路狀態(tài)，其中的黑本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于電力線載波和ZigBee混合應(yīng)用的單燈調(diào)光設(shè)備，其特征是包括單燈控制器、調(diào)光節(jié)能器，單燈控制器包括電源模塊、微控制器、485通訊電路、AD采樣電路、電力線載波通訊單元、ZigBee通訊模塊，微控制器與電源模塊、485通訊電路、AD采樣電路、電力線載波通訊單元、ZigBee通訊模塊相連并通訊，電源模塊提供電源；AD采樣電路對(duì)電壓、電流進(jìn)行采樣，并把采樣信息傳給微控制器；微控制器對(duì)接收的電壓、電流進(jìn)行處理，并把處理后的電壓、電流、功率狀態(tài)值通過UART1口發(fā)送給ZigBee通訊模塊或者載波通訊單元，由ZigBee通訊模塊或者電力線載波通訊單元轉(zhuǎn)發(fā)給中心節(jié)點(diǎn)；調(diào)光節(jié)能器包括依次相聯(lián)的485通訊電路、主控CPU、繼電器和變壓器，調(diào)光節(jié)能器的485通訊電路與單燈控制器的485通訊電路相連并通訊，調(diào)光節(jié)能器的485通訊電路接收由單燈控制器發(fā)送來的調(diào)光命令，并傳給主控CPU；主控CPU根據(jù)收到的調(diào)光命令，控制繼電器的吸合、斷開狀態(tài)，得到變壓器的電壓值，使兩路電源輸入經(jīng)過2個(gè)變壓器后把電壓值調(diào)節(jié)到指定的值，然后通過兩路電源輸出，完成開關(guān)燈和調(diào)光的過程。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周遜盛，廖聞彬，李曉爐，彭陽(yáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：杭州瑞琦信息技術(shù)有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：