本實(shí)用新型屬于對照明燈具的監(jiān)測以及控制技術(shù)研究領(lǐng)域，具體涉及一種LED路燈智能控制及能效監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

隨著LED相關(guān)器件的價(jià)格不斷降低，目前LED光源和燈具在室內(nèi)照明、景觀照明、道路照明等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用，正以迅猛的速度沖擊傳統(tǒng)燈具市場，發(fā)展引人矚目。

由于得到政府的大力支持，城市道路公共照明燈具已經(jīng)采用了大批LED路燈，但目前的LED路燈存在亮度無法調(diào)節(jié)、故障維修時(shí)效滯后等缺點(diǎn)，仍然需要通過人工調(diào)節(jié)以及人工巡檢來進(jìn)行日常的管理，具有人工成本高、智能化程度低的缺點(diǎn)。

因此，研究一種能夠?qū)崿F(xiàn)LED路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控的裝置具有重要的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與缺陷，本實(shí)用新型提供了一種LED路燈智能控制及能效監(jiān)測裝置，通過采用新傳感技術(shù)、移動通信技術(shù)、信息處理技術(shù)和智能識別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對LED路燈的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，自動控制，以及監(jiān)測用電信息。

本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種LED路燈智能控制及能效監(jiān)測裝置，包括微處理器以及分別與微處理器連接的光環(huán)境檢測模塊、調(diào)光控制模塊、通信模塊和電源模塊，所述光環(huán)境檢測模塊包括光照度探測器和用于對光照度探測器輸出信號進(jìn)行調(diào)理放大以及AD轉(zhuǎn)換的信號調(diào)理模塊，所述信號調(diào)理模塊與微處理器連接；所述調(diào)光控制模塊包括用于對LED路燈進(jìn)行開關(guān)控制的開關(guān)控制模塊、用于對LED路燈進(jìn)行調(diào)光控制的PWM發(fā)生器，以及一隔離模塊；微處理器通過通信模塊與外部連接，所述電源模塊為上述各模塊供電。本實(shí)用新型通過設(shè)置光環(huán)境檢測模塊來探測當(dāng)前環(huán)境的光照度，通過設(shè)置調(diào)光控制模塊來調(diào)節(jié)LED路燈照明亮度，從而實(shí)現(xiàn)了對路燈的智能控制，具有自動節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述裝置包括電參數(shù)監(jiān)測模塊，所述電參數(shù)監(jiān)測模塊包括電壓互感器、電流互感器和電能計(jì)量芯片，所述電壓互感器、電流互感器分別與電能計(jì)量芯片連接，所述電能計(jì)量芯片與微處理器通過總線相連。通過設(shè)置該模塊，可以計(jì)算電壓真有效值、電流真有效值、有功功率、功率因素和累計(jì)有功電能等各項(xiàng)電參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測。

優(yōu)選的，所述通信模塊包括用于無線數(shù)據(jù)通信的無線通信模塊或/和用于有線數(shù)據(jù)通信的電力通信模塊。

優(yōu)選的，所述裝置包括擴(kuò)展模塊，所述擴(kuò)展模塊包括用于存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)的非易失性存儲器和用于提供實(shí)時(shí)時(shí)間信息的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，所述非易失性存儲器和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路均與微處理器連接。

更進(jìn)一步的，所述擴(kuò)展模塊還包括用于電源模塊電壓輸入或輸出電平測量的自檢電路，所述自檢電路與微處理器連接。

更進(jìn)一步的，所述擴(kuò)展模塊還包括用于顯示狀態(tài)碼的狀態(tài)顯示器，所述狀態(tài)顯示器與微處理器連接。

優(yōu)選的，所述電源模塊包括用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的AC/DC轉(zhuǎn)換器、用于電壓降壓調(diào)節(jié)的降壓調(diào)節(jié)器、用于電池充放電管理和控制的電池管理電路和鋰電池，所述電池管理電路、AC/DC轉(zhuǎn)換器以及降壓調(diào)節(jié)器兩兩連接，所述鋰電池與電池管理電路連接。

優(yōu)選的，所述微處理器是32位、ARM架構(gòu)的微處理器。

本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

1、本實(shí)用新型改變以往LED路燈傳統(tǒng)的、原始的監(jiān)管方式，通過在每一盞LED路燈附近設(shè)置光環(huán)境檢測模塊、調(diào)光控制模塊，可以根據(jù)光環(huán)境來調(diào)節(jié)LED路燈的開關(guān)狀態(tài)及照明亮度，遠(yuǎn)程監(jiān)控每一盞LED路燈的運(yùn)行情況，使LED路燈得到統(tǒng)一化管理，從而有效控制道路照明質(zhì)量，提高監(jiān)控水平，達(dá)到節(jié)能的目的。

2、本實(shí)用新型通過設(shè)置電參數(shù)監(jiān)測模塊，可以對LED路燈運(yùn)行時(shí)用電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而方便后續(xù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行智能監(jiān)測、識別和評估，判斷LED路燈運(yùn)行時(shí)的性能波動等，便于后續(xù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)LED故障，進(jìn)行維修。

3、本實(shí)用新型設(shè)置了擴(kuò)展模塊，用戶可根據(jù)實(shí)際需求添加相應(yīng)的功能拓展模塊，例如，內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路可以實(shí)現(xiàn)對LED路燈定時(shí)開關(guān)控制，采用非易失性存儲器可記錄LED路燈的各種異常狀態(tài)，通過查詢狀態(tài)數(shù)據(jù)可更全面評價(jià)LED路燈運(yùn)行狀態(tài)。

4、本實(shí)用新型采用外部供電和鋰電池雙電源供電，不僅可監(jiān)測電源異常，在掉電情況下仍能保持工作。

附圖說明

圖1為LED路燈智能控制及能效監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號說明：1、微處理器；2、光環(huán)境檢測模塊；202、光照度探測器；201、信號調(diào)理模塊；3、調(diào)光控制模塊；301、開關(guān)控制模塊；302、PWM發(fā)生器；303、隔離模塊；4、電參數(shù)監(jiān)測模塊；401、電壓互感器；402、電流互感器；403電能計(jì)量芯片；5、通信模塊；501、無線通信模塊；502、電力通信模塊；6、擴(kuò)展模塊；601、非易失性存儲器；602、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路；7、電源模塊；701、AC/DC轉(zhuǎn)換器；702、降壓調(diào)節(jié)器；703、電池管理電路；704、鋰電池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

參見圖1，本實(shí)施例LED路燈智能控制及能效監(jiān)測裝置，包括微處理器1及與其相互配合連接的光環(huán)境檢測模塊2、調(diào)光控制模塊3、電參數(shù)監(jiān)測模塊4、通信模塊5、擴(kuò)展模塊6和電源模塊7。

所述微處理器1采用32位、高性能、低功耗、ARM架構(gòu)的微處理器，主頻可達(dá)72MHz，具有20KB SRAM、64KB Flash；多個可配置外設(shè)，包括3個UART、1個USB口、2個SPI、1個IIS、1個IIC和37個IO口等。

所述光環(huán)境檢測模塊2包括一個采用光電池傳感器實(shí)現(xiàn)的光照度探測器202、一個對光照度探測器202輸出的信號進(jìn)行調(diào)理放大以及AD轉(zhuǎn)換的信號調(diào)理模塊201，信號調(diào)理模塊201與微處理器1通過總線相連。

所述調(diào)光控制模塊3包括用于對LED路燈進(jìn)行開關(guān)控制的開關(guān)控制模塊301、用于對LED路燈進(jìn)行調(diào)光控制的PWM發(fā)生器302，和隔離模塊303。

所述電參數(shù)監(jiān)測模塊4由一個電壓互感器401、電流互感器402和單相電能計(jì)量芯片403組成，電壓互感器401和電流互感器402把LED路燈運(yùn)行時(shí)的電壓信號和電流信號轉(zhuǎn)換成可用于電參數(shù)計(jì)算的微信號，送至電能計(jì)量芯片403，計(jì)算電壓真有效值、電流真有效值、有功功率、功率因素以及累計(jì)電能，并通過SPI總線送至微處理器1。

所述通信模塊5包括一個用于短距離發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)和接收控制指令的電力載波通信模塊502和一個用于遠(yuǎn)距離通信的無線GPRS通信模塊501。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，可選擇現(xiàn)有技術(shù)中其他的通信方式，這里不做限制。

所述擴(kuò)展模塊6包括用于存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)的W25Q64型非易失性存儲器601、用于提供實(shí)時(shí)時(shí)間信息的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路602，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路602采用DS1337型芯片，通過IIC接口與微處理器1連接。本實(shí)施例中，擴(kuò)展模塊6還包括用于電源模塊電壓輸入或輸出電平測量的自檢電路，以及用于顯示狀態(tài)碼的狀態(tài)顯示器，所述自檢電路、非易失性存儲器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路以及狀態(tài)顯示器均與微處理器1連接。

所述電源模塊7包括用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的WA10-220S05型AC/DC轉(zhuǎn)換器701、用于電壓降壓調(diào)節(jié)的降壓調(diào)節(jié)器702、用于電池充電或放電管理和控制的電池管理電路703和鋰電池704。電源模塊7為其它模塊提供其所需的直流電源，包括直流5V和直流3.3V。AC/DC轉(zhuǎn)換器701與降壓調(diào)節(jié)器702和電池管理電路703配合連接，提供5V直流電源；電池管理電路703與鋰電池704和電壓調(diào)節(jié)器702連接，實(shí)現(xiàn)充放電控制和為降壓調(diào)節(jié)器提供直流電源，主控芯片采用BQ2057C；降壓調(diào)節(jié)器提供直流3.3V電源輸出，采用ASM1117型電壓調(diào)節(jié)器。

本實(shí)施例旨在通過遠(yuǎn)程集中監(jiān)控每一盞LED路燈的運(yùn)行情況，根據(jù)環(huán)境特征，控制LED路燈的開啟時(shí)段、照明亮度，以及記錄LED路燈的用電量信息，包括電流、有功功率及電能以達(dá)到監(jiān)測和提高LED路燈節(jié)能效果，同時(shí)可發(fā)現(xiàn)LED故障和及時(shí)維修。LED路燈在線監(jiān)控節(jié)能裝置不僅保證道路照明質(zhì)量，而且提高路燈管理水平，節(jié)省管理成本。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。