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      智能節(jié)電器及采用該智能節(jié)電器的照明監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:8182152閱讀:173來源:國知局
      專利名稱:智能節(jié)電器及采用該智能節(jié)電器的照明監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種智能節(jié)電器以及采用該智能節(jié)電器的照明監(jiān)控系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      隨著我國經(jīng)濟(jì)的繁榮,交通事業(yè)迅速發(fā)展,城市燈光工程不斷完善與美化,路燈作為道路照明、城市亮化的需要,數(shù)量與日俱增,但是伴隨而來的是能耗的大幅度提高,特別是近年來能源價(jià)格大幅度提升,使電力耗費(fèi)成為負(fù)擔(dān),路燈耗電也成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。尤其是隨著不夜城的興起,其電費(fèi)開支十分驚人,于是,減少線路、設(shè)備和燈具的損耗以及節(jié)省電費(fèi)開支,已成為十分重要的課題。尤其是我國的電網(wǎng)普遍存在夜間電壓偏高,電網(wǎng)電壓不夠穩(wěn)定等現(xiàn)象,導(dǎo)致了照明用電更大的浪費(fèi)和燈具的損壞。在全球都在提倡綠色照明的時(shí)代,城市照明的高效使用必然成為一種趨勢。
      目前市場上半自動(dòng)半機(jī)械化的節(jié)電器也逐漸出現(xiàn),但是市場對節(jié)電器的需求已不僅僅停留在單一的節(jié)電上,管理者更需要一種不管在世界的任何地方都可以輕松的對每個(gè)路段甚至是整個(gè)城市照明系統(tǒng)進(jìn)行全方位的超遠(yuǎn)程無線監(jiān)控的節(jié)電器,通過遠(yuǎn)程控制,從而實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)高效完美的管理。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種介于電網(wǎng)電源與用電設(shè)備之間具有無線通信功能的智能節(jié)電器以及利用該多個(gè)智能節(jié)電器與現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)相連接從而實(shí)現(xiàn)對城市照明系統(tǒng)中的每個(gè)路段進(jìn)行實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的照明監(jiān)控系統(tǒng),從而在節(jié)電的前提下,大大減少了維護(hù)和管理費(fèi)用,提高了工作效率。
      為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的技術(shù)方案為一種智能節(jié)電器,包括變壓器,所述的變壓器用于將電網(wǎng)電源輸入的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換;檢測驅(qū)動(dòng)模塊,所述的檢測驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端與所述的變壓器的輸出端相電連接,所述的檢測驅(qū)動(dòng)模塊用于檢測輸入的電壓大小并輸出電壓至用電設(shè)備;微處理器控制模塊,所述的微處理器控制模塊具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端,其中一個(gè)輸入端與所述的檢測驅(qū)動(dòng)模塊的一個(gè)輸出端相連接,一個(gè)輸出端與所述的變壓器相電連接,所述的微處理器控制模塊用于調(diào)整所述的檢測驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電壓并控制所述的變壓器的輸出電壓;它還包括無線通信模塊,所述的無線通信模塊與所述的微處理器控制模塊相電連接,所述的無線通信模塊與所述的微處理器控制模塊進(jìn)行信息交換。
      所述的無線通信模塊為GSM通信模塊。
      所述的微處理器控制模塊電連接有用于顯示的控制面板。
      所述的微處理器控制模塊還設(shè)置有報(bào)警單元,所述的報(bào)警單元用于將報(bào)警信息通過所述的無線通信模塊發(fā)送出去。
      同時(shí),本發(fā)明還提供一種采用上述智能節(jié)電器的照明監(jiān)控系統(tǒng),它包括無線網(wǎng)絡(luò)、與所述的無線網(wǎng)絡(luò)無線連接的用戶終端設(shè)備、與無線網(wǎng)絡(luò)無線連接的多個(gè)具有所述的無線通信模塊的智能節(jié)電器,所述的用戶終端設(shè)備通過所述的無線網(wǎng)絡(luò)與所述的多個(gè)智能節(jié)電器進(jìn)行信息交互。
      所述的無線網(wǎng)絡(luò)為GSM網(wǎng)絡(luò),所述的無線通信模塊為GSM通信模塊。
      所述的用戶終端設(shè)備為手機(jī)、計(jì)算機(jī)的一種或兩種。
      由于采用了上述的技術(shù)方案,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為由于本發(fā)明的智能節(jié)電器設(shè)置有無線通信模塊,該無線通信模塊與微處理器控制模塊相電連接,從而無線通信模塊與微處理器控制模塊可以進(jìn)行信息交換,同時(shí),將多個(gè)智能節(jié)電器通過無線網(wǎng)絡(luò)與用戶終端可進(jìn)行信息交互,因此,維護(hù)人員不需要到現(xiàn)場監(jiān)測僅使用手機(jī)或電腦與智能節(jié)電器進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,采用此種智能節(jié)電器和照明監(jiān)測系統(tǒng),不僅可以有效地控制用電設(shè)備在不同時(shí)段的用電達(dá)到節(jié)電的目的,同時(shí)可以節(jié)省大量的人力和物力,且操作較方便。


      附圖1為本發(fā)明智能節(jié)電器的原理方框圖;附圖2為本發(fā)明城市照明監(jiān)控系統(tǒng)連接示意圖;附圖3為本發(fā)明智能節(jié)電器三相接入的示意圖;附圖4為本發(fā)明智能節(jié)電器單相接入的示意圖;附圖5為本發(fā)明微處理器電路引腳示意圖;附圖6為本發(fā)明控制面板部分主要電路示意圖;附圖7為本發(fā)明無線通信模塊電路示意圖;其中1、變壓器;2、檢測驅(qū)動(dòng)模塊;3、微處理器控制模塊;4、無線通信模塊;5、控制面板;6、電源電網(wǎng);8、第一交流接觸器;9、第二交流接觸器;11、旁路開關(guān);12、用電設(shè)備;20、智能節(jié)電器;22、用戶終端設(shè)備;23、無限網(wǎng)絡(luò)。
      具體實(shí)施例方式
      下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
      作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
      附圖1所示的為本發(fā)明智能節(jié)電器的原理方框圖,該智能節(jié)電器20主要包括一個(gè)主回路、控制該主回路的微處理器控制模塊3,所述的主回路包括依次相電連接的第一交流接觸器8、變壓器1、檢測驅(qū)動(dòng)模塊2、第二交流接觸器9,其中第一交流接觸器8與電網(wǎng)電源6相電連接用于接通或斷開與電網(wǎng)電源6的連接,第二交流接觸器9通過導(dǎo)線與設(shè)置在各路段的用電設(shè)備12相電連接,在這里,用電設(shè)備12指的是路燈,且在主回路中還包括一個(gè)旁路開關(guān)11,所述的旁路開關(guān)11的輸入端與電網(wǎng)電源6相連接輸出端與路燈相連接,該旁路開關(guān)11用于在節(jié)電器出現(xiàn)故障不能進(jìn)行節(jié)電工作且與電網(wǎng)電源6斷開后,通過該旁路開關(guān)11繼續(xù)給路燈供電從而維持照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
      該智能節(jié)電器處于節(jié)電工作狀態(tài)是由主回路和微處理器控制模塊共同完成的,其中所述的檢測驅(qū)動(dòng)模塊2的另一個(gè)輸出端與微處理器控制模塊3的一個(gè)輸入端相電連接,微處理器控制模塊3由多塊微處理器(MCU)協(xié)同工作,其將檢測驅(qū)動(dòng)模塊2輸出的電壓進(jìn)行分析,根據(jù)預(yù)先設(shè)置在微處理器中的節(jié)能電壓、運(yùn)行時(shí)間來控制輸出給變壓器1的電壓,且在微處理器控制模塊3與變壓器1之間連接有接觸器陣列13,所述的接觸器陣列13根據(jù)微處理器控制模塊3輸出電壓的高低來接通或斷開變壓器1與微處理器控制模塊3之間的連接。
      由該主回路和微處理器控制模塊3實(shí)現(xiàn)的節(jié)電器,根據(jù)電磁平衡技術(shù)原理、半導(dǎo)體瞬流控制、全程自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)到最佳工作狀態(tài)等技術(shù),使供應(yīng)于路燈上的電壓得到平衡,并且能調(diào)整路燈的耗電功率,從而達(dá)到最佳節(jié)電效果。
      與所述的微處理器控制模塊3相電連接有無線通信模塊4,在本發(fā)明的智能節(jié)電器中無線通信模塊4采用GSM通信模塊,GSM為全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)(GlobalSystem of Mobile communication),其利用現(xiàn)有的GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò)使得用戶終端設(shè)備如手機(jī)通過該網(wǎng)絡(luò)與設(shè)置有GSM通信模塊的節(jié)電器進(jìn)行信息交互,從而根據(jù)不同的需要遠(yuǎn)程控制智能節(jié)電器的輸出到路燈上的電壓電流。
      當(dāng)用戶終端設(shè)備為手機(jī)時(shí),可以利用該手機(jī)以發(fā)送短消息的形式通過GSM通信模塊將控制信息發(fā)送到微處理器控制模塊3中,微處理器控制模塊3根據(jù)該控制信息進(jìn)行處理,繼而輸出相應(yīng)的電壓通過變壓器1再經(jīng)過檢測驅(qū)動(dòng)模塊2最后輸出給設(shè)置在各個(gè)路段上的路燈,從而實(shí)現(xiàn)對路燈的電壓電流的調(diào)控,短消息主要包括開機(jī)、關(guān)機(jī)、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程報(bào)警以及返回運(yùn)行狀況等,并且在短消息命令中有密碼跟隨,保證了該系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制的安全性和保密性。
      同時(shí)所述的微處理器控制模塊3還設(shè)置有控制面板5,該控制面板5具有液晶顯示界面和操作鍵,每個(gè)路段上路燈照明情況在該液晶顯示界面上都會(huì)有顯示,通過手機(jī)發(fā)送到微處理器控制模塊3上的控制信息也可以在該控制面板5上實(shí)時(shí)顯示,管理者也可以通過操作鍵實(shí)現(xiàn)對該智能節(jié)電器諸如開機(jī)、關(guān)機(jī)、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程報(bào)警以及返回運(yùn)行狀況等進(jìn)行手動(dòng)的操作。
      且在所述的微處理器控制模塊3內(nèi)還設(shè)置有報(bào)警單元,所述的報(bào)警單元具有線路損壞報(bào)警功能,當(dāng)線路的損壞超過設(shè)定的限度后將會(huì)把報(bào)警信息自動(dòng)發(fā)送短消息給管理者,使得管理者不需要到現(xiàn)場時(shí)刻檢查就可獲知某段線路工作的正常與否,這樣即可以減少線路的檢修和維護(hù)工作,又可防止有人蓄意破壞線路、偷盜電纜,從而減少路燈的維護(hù)費(fèi)用又可盡量避免不應(yīng)該的損失。
      附圖5為本發(fā)明微處理控制模塊3的主要電路圖,其中微處理器U2采用C8051F020集成芯片,其共有100引腳,現(xiàn)將主要引腳與其它電路的連接介紹如下,在U2中,引腳26、27通過外接電容C4、電容C5和晶體振蕩器J4提供工作頻率,引腳5為復(fù)位引腳,引腳11、14、28、37、64、90分別接電源,引腳10、38、63、89接地,同時(shí),在附圖中,引腳91~98為KEY7~KEY0輸出端,引腳61為接收端RXD,引腳62為發(fā)射端TXD,引腳50~54分別為GLLED、ERRLED、RUNLED、ZXLED、FXLED輸出端。
      附圖6為本發(fā)明控制面板主要電路示意圖,其與微處理U2器的接口如下控制面板具有多個(gè)控制開關(guān),該開關(guān)的輸入引腳KEY7~KEY0與微處理器U2的引腳91~98的KEY7~KEY0相對應(yīng)連接,同時(shí),該控制面板還具有節(jié)電器工作狀態(tài)LED顯示,包括正常運(yùn)行顯示、錯(cuò)誤運(yùn)行顯示等,其輸入端GLLED、ERRLED、RUNLED、ZXLED、FXLED分別與微處理器U2的輸出端GLLED、ERRLED、RUNLED、ZXLED、FXLED相連接。
      附圖7為本發(fā)明無線通信模塊電路示意圖,其與微處理器U2的接口為輸入端RXD、TXD,其分別與微處理器U2的RXD、TXD對應(yīng)連接。
      其它電路圖如交流接觸器等為本技術(shù)領(lǐng)域慣用技術(shù),在此不再贅述。
      如附圖3和附圖4所示,該智能節(jié)電器適用三相接入和單相接入,智能節(jié)電器20具有三相進(jìn)線端子A、B、C和一個(gè)零線端子N,在與電網(wǎng)電源接入的時(shí)候,將所述的三相進(jìn)線端子A、B、C以及零線端子N分別與電網(wǎng)電壓對應(yīng)連接,地線GND要可靠地接地。
      附圖2所示的為采用本發(fā)明的智能節(jié)電器的城市照明監(jiān)控系統(tǒng)示意圖,其包括無線網(wǎng)絡(luò)23、與該無線網(wǎng)絡(luò)23無線連接的用戶終端設(shè)備21、與無線網(wǎng)絡(luò)23無線連接的多個(gè)具有無線通信模塊4的智能節(jié)電器20,本發(fā)明中,無線網(wǎng)絡(luò)23利用現(xiàn)有的GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò),無線通信模塊4采用GSM通信模塊,將GSM通信模塊接入每個(gè)智能節(jié)電器20的微處理器控制模塊3從而建立起GSM網(wǎng)絡(luò)與節(jié)電器之間的連接,用戶終端設(shè)備21為手機(jī)或者計(jì)算機(jī),具體組網(wǎng)如下在每個(gè)路段或每個(gè)區(qū)域設(shè)置有一臺(tái)該智能節(jié)電器20,從而整個(gè)城市的照明由一定數(shù)量的該智能節(jié)電器20控制,管理者在任何地方只需要一臺(tái)電腦或一部手機(jī)就可和整個(gè)城市中控制各條照明線路的智能節(jié)電器20進(jìn)行通信,從而輕松完成對整個(gè)城市照明系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。
      權(quán)利要求
      1.一種智能節(jié)電器,包括變壓器(1),所述的變壓器(1)用于將電網(wǎng)電源(6)輸入的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換;檢測驅(qū)動(dòng)模塊(2),所述的檢測驅(qū)動(dòng)模塊(2)的輸入端與所述的變壓器(1)的輸出端相電連接,所述的檢測驅(qū)動(dòng)模塊(2)用于檢測輸入的電壓大小并輸出電壓至用電設(shè)備(12);微處理器控制模塊(3),所述的微處理器控制模塊(3)具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端,其中一個(gè)輸入端與所述的檢測驅(qū)動(dòng)模塊(2)的一個(gè)輸出端相連接,一個(gè)輸出端與所述的變壓器(1)相電連接,所述的微處理器控制模塊(3)用于調(diào)整所述的檢測驅(qū)動(dòng)模塊(2)的輸出電壓并控制所述的變壓器(1)的輸出電壓;其特征在于它還包括無線通信模塊(4),所述的無線通信模塊(4)與所述的微處理器控制模塊(3)相電連接,所述的無線通信模塊(4)與所述的微處理器控制模塊(3)進(jìn)行信息交換。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電器,其特征在于所述的無線通信模塊(4)為GSM通信模塊。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電器,其特征在于所述的微處理器控制模塊(3)電連接有用于顯示的控制面板(5)。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電器,其特征在于所述的微處理器控制模塊(3)還設(shè)置有報(bào)警單元,所述的報(bào)警單元用于將報(bào)警信息通過所述的無線通信模塊(4)發(fā)送出去。
      5.一種照明監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于它包括無線網(wǎng)絡(luò)(23)、與所述的無線網(wǎng)絡(luò)(23)無線連接的用戶終端設(shè)備(21)、與無線網(wǎng)絡(luò)(23)無線連接的多個(gè)具有所述的無線通信模塊(4)的智能節(jié)電器(20),所述的用戶終端設(shè)備(21)通過所述的無線網(wǎng)絡(luò)(23)與所述的多個(gè)智能節(jié)電器(20)進(jìn)行信息交互。
      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于所述的無線網(wǎng)絡(luò)(23)為GSM網(wǎng)絡(luò),所述的無線通信模塊(4)為GSM通信模塊。
      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明監(jiān)控系統(tǒng),其特征在于所述的用戶終端設(shè)備(21)為手機(jī)、計(jì)算機(jī)的一種或兩種。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種智能節(jié)電器及采用該智能節(jié)電器的照明檢測系統(tǒng),該智能節(jié)電器包括變壓器、檢測驅(qū)動(dòng)模塊、微處理器控制模塊以及無線通信模塊,無線通信模塊與微處理器控制模塊可進(jìn)行信息交換,該照明監(jiān)控系統(tǒng),包括無線網(wǎng)絡(luò)、與無線網(wǎng)絡(luò)無線連接的用戶終端設(shè)備、與無線網(wǎng)絡(luò)無線連接的多個(gè)具有無線通信模塊的智能節(jié)電器,用戶終端設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)智能節(jié)電器進(jìn)行信息交互,采用此種智能節(jié)電器和照明監(jiān)測系統(tǒng),維護(hù)人員不需要到現(xiàn)場監(jiān)測僅使用手機(jī)或電腦與智能節(jié)電器進(jìn)行控制,從而實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,不僅可以有效地控制用電設(shè)備在不同時(shí)段的用電達(dá)到節(jié)電的目的,同時(shí)可以節(jié)省大量的人力和物力,且操作較方便。
      文檔編號H05B37/02GK101018438SQ20071001973
      公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
      發(fā)明者趙海蘭, 朱劍, 趙祥偉, 劉皋 申請人:太倉冠群電子科技有限公司
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