还可适应于更多领域
发布时间:2019-06-15 13:42

  结合GPRS技术和大功率LED照明系统的特点,给出了一种路灯节能监控系统的设计与实现方法,同时设计出LED驱动电路。实现了路灯与监控中心之间实时信息远程监控和智能管理。

  本文以高亮度LED为路灯核心器件,设计路灯监控系统,现场由从单片机采集路灯电流电压后经过主机与上位机进行GPRS数据传输,从而达到 “遥控、遥测、遥讯”的的目的。

  总体结构如图1所示,该系统主要由LED节能控制中心、中国移动GPRS网络及路灯RTU三大部分组成。其中路灯监控中心包括3131P Modem模块、路灯监控RTU、在线监测终端控制箱、GPRS型模块、单灯检测控制器等。在本监控系统中,控制器单元通过RS-232与移动GPRS无线终端相连,监控中心计算机通过特种路由器接入移动GPRS,路灯RTU进行功率信号采集,最终由移动GPRS网络将数据传给监控中心,监控中心连接UPS电源,采用UPS供电设计,使监控中心能够断电继续工作,保证系统可靠运行。

  图1 总体结构图监控中心作为整个系统的主要核心部分,不仅要与上位RTU进行密切的通信,还要对采集到的数据进行分类、存储、加工、传输等处理,同时还要给出相应的报警(语音、声光)以及要求定位的节点路灯信息,并且可以通过GPRS短消息将故障信息和(或)路灯检修信息发送到相关指定的人员手机中,以及时掌握路段信息。1.2 LED驱动电路设计LED照明驱动电路主要包括驱动电路和过温度保护电路两部分。在驱动电路的设计中主要用到的是MAX5033芯片,该芯片可以提供高达500mA的输出电流。MAX5033D提供1.25~13.2V的可调电压。过温度保护电路用到的芯片是MBI1801。该芯片内部有温度感应器,可感应到芯片的温度。可通过R-EXT管脚自动调整输出电流,这样就可以改变LED上的电流,从而可以降低LED的温度,起到过温度保护的作用。基于以上这些优点,因此选用了以MAX5033和MBI1801为主的芯片来实现该驱动电路。设计出的LED驱动电路图如图2所示,主要分为三大部分:电源电路,驱动电路和过温度保护电路。在电源电路中主要由变压器,整流桥两个模块组成;在驱动电路中主要由MAX5033模块和调压模块构成;过温度保护电路主要由MBI1801,热感应模块和LED三部分组成。

  见图3,7188XA模块启动时有个和数据库联系的自动运行文件,此文件在7188XA一上电就自动运行。在本系统中采用了可视化开发工具Visual Basic6.0来进行开发。监控中心主界面如图4所示。针对路灯计算机无线监控系统应用环境,该系统的主要功能为:(1) 遥控:各个节点和路段的工作参数,如开/关灯、照度等;(2) 遥测:手动、自动采集路灯系统的各监控点参数;(3) 监控:对路段和路灯等及其周围进行监控;(4) 报警信息:可提供多种参数的自动报警查询:例如高报,低报。(5) 数据查询:可查询某一节点和(或)路段任意某分/时/天/月/年的相关历史数据;

  本系统把GPRS、大功率LED技术应用了在路灯节能监控系统中,解决了目前中国路灯控制所不能解决的实际节能问题,实现了“三遥”和数据采集和监控,实现了智能亮灯,在监控中心能及时获得反馈信息,可以进行故障反演,降低运行费用,减少人员开支,达到经济节能的目的。本系统主要控制与节能技术不仅可应用于路灯管理,还可适应于更多领域,如供热工程、轨道交通等。

  图4 LED节能控制中心软件界面(编自《电气技术》,作者为苏建龙、张晓雷等。)

  \u7ed3\u5408GPRS\u6280\u672f\u548c\u5927\u529f\u7387LED\u7167\u660e\u7cfb\u7edf\u7684\u7279\u70b9\uff0c\u7ed9\u51fa\u4e86\u4e00\u79cd\u8def\u706f\u8282\u80fd\u76d1\u63a7\u7cfb\u7edf\u7684\u8bbe\u8ba1\u4e0e\u5b9e\u73b0\u65b9\u6cd5\uff0c\u540c\u65f6\u8bbe\u8ba1\u51faLED\u9a71\u52a8\u7535\u8def\u3002\u5b9e\u73b0\u4e86\u8def\u706f\u4e0e\u76d1\u63a7\u4e2d\u5fc3\u4e4b\u95f4\u5b9e\u65f6\u4fe1\u606f\u8fdc\u7a0b\u76d1\u63a7\u548c\u667a\u80fd\u7ba1\u7406\u3002

  \u672c\u6587\u4ee5\u9ad8\u4eae\u5ea6LED\u4e3a\u8def\u706f\u6838\u5fc3\u5668\u4ef6\uff0c\u8bbe\u8ba1\u8def\u706f\u76d1\u63a7\u7cfb\u7edf\uff0c\u73b0\u573a\u7531\u4ece\u5355\u7247\u673a\u91c7\u96c6\u8def\u706f\u7535\u6d41\u7535\u538b\u540e\u7ecf\u8fc7\u4e3b\u673a\u4e0e\u4e0a\u4f4d\u673a\u8fdb\u884cGPRS\u6570\u636e\u4f20\u8f93\uff0c\u4ece\u800c\u8fbe\u5230 \u201c\u9065\u63a7\u3001\u9065\u6d4b\u3001\u9065\u8baf\u201d\u7684\u7684\u76ee\u7684\u30021.\u7cfb\u7edf\u5de5\u4f5c\u539f\u7406\u53ca\u786c\u4ef6\u8bbe\u8ba11.1\u7cfb\u7edf\u603b\u4f53\u7ed3\u6784\u8bbe\u8ba1\u603b\u4f53\u7ed3\u6784\u5982\u56fe1\u6240\u793a\uff0c\u8be5\u7cfb\u7edf\u4e3b\u8981\u7531LED\u8282\u80fd\u63a7\u5236\u4e2d\u5fc3\u3001\u4e2d\u56fd\u79fb\u52a8GPRS\u7f51\u7edc\u53ca\u8def\u706fRTU\u4e09\u5927\u90e8\u5206\u7ec4\u6210\u3002\u5176\u4e2d\u8def\u706f\u76d1\u63a7\u4e2d\u5fc3\u5305\u62ec3131P Modem\u6a21\u5757\u3001\u8def\u706f\u76d1\u63a7RTU\u3001\u5728\u7ebf\u76d1\u6d4b\u7ec8\u7aef\u63a7\u5236\u7bb1\u3001GPRS\u578b\u6a21\u5757\u3001\u5355\u706f\u68c0\u6d4b\u63a7\u5236\u5668\u7b49\u3002\u5728\u672c\u76d1\u63a7\u7cfb\u7edf\u4e2d\uff0c\u63a7\u5236\u5668\u5355\u5143\u901a\u8fc7RS-232\u4e0e\u79fb\u52a8GPRS\u65e0\u7ebf\u7ec8\u7aef\u76f8\u8fde\uff0c\u76d1\u63a7\u4e2d\u5fc3\u8ba1\u7b97\u673a\u901a\u8fc7\u7279\u79cd\u8def\u7531\u5668\u63a5\u5165\u79fb\u52a8GPRS\uff0c\u8def\u706fRTU\u8fdb\u884c\u529f\u7387\u4fe1\u53f7\u91c7\u96c6\uff0c\u6700\u7ec8\u7531\u79fb\u52a8GPRS\u7f51\u7edc\u5c06\u6570\u636e\u4f20\u7ed9\u76d1\u63a7\u4e2d\u5fc3\uff0c\u76d1\u63a7\u4e2d\u5fc3\u8fde\u63a5UPS\u7535\u6e90\uff0c\u91c7\u7528UPS\u4f9b\u7535\u8bbe\u8ba1\uff0c\u4f7f\u76d1\u63a7\u4e2d\u5fc3\u80fd\u591f\u65ad\u7535\u7ee7\u7eed\u5de5\u4f5c\uff0c\u4fdd\u8bc1\u7cfb\u7edf\u53ef\u9760\u8fd0\u884c\u3002

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  \u56fe2 LED\u9a71\u52a8\u7535\u8def\u56fe2.\u7cfb\u7edf\u8f6f\u4ef6\u8bbe\u8ba1\u89c1\u56fe3\uff0c7188XA\u6a21\u5757\u542f\u52a8\u65f6\u6709\u4e2a\u548c\u6570\u636e\u5e93\u8054\u7cfb\u7684\u81ea\u52a8\u8fd0\u884c\u6587\u4ef6\uff0c\u6b64\u6587\u4ef6\u57287188XA\u4e00\u4e0a\u7535\u5c31\u81ea\u52a8\u8fd0\u884c\u3002\u5728\u672c\u7cfb\u7edf\u4e2d\u91c7\u7528\u4e86\u53ef\u89c6\u5316\u5f00\u53d1\u5de5\u5177Visual Basic6.0\u6765\u8fdb\u884c\u5f00\u53d1\u3002\u76d1\u63a7\u4e2d\u5fc3\u4e3b\u754c\u9762\u5982\u56fe4\u6240\u793a\u3002\u9488\u5bf9\u8def\u706f\u8ba1\u7b97\u673a\u65e0\u7ebf\u76d1\u63a7\u7cfb\u7edf\u5e94\u7528\u73af\u5883\uff0c\u8be5\u7cfb\u7edf\u7684\u4e3b\u8981\u529f\u80fd\u4e3a\uff1a(1) \u9065\u63a7\uff1a\u5404\u4e2a\u8282\u70b9\u548c\u8def\u6bb5\u7684\u5de5\u4f5c\u53c2\u6570\uff0c\u5982\u5f00\/\u5173\u706f\u3001\u7167\u5ea6\u7b49\uff1b(2) \u9065\u6d4b\uff1a\u624b\u52a8\u3001\u81ea\u52a8\u91c7\u96c6\u8def\u706f\u7cfb\u7edf\u7684\u5404\u76d1\u63a7\u70b9\u53c2\u6570\uff1b(3) \u76d1\u63a7\uff1a\u5bf9\u8def\u6bb5\u548c\u8def\u706f\u7b49\u53ca\u5176\u5468\u56f4\u8fdb\u884c\u76d1\u63a7\uff1b(4) \u62a5\u8b66\u4fe1\u606f\uff1a\u53ef\u63d0\u4f9b\u591a\u79cd\u53c2\u6570\u7684\u81ea\u52a8\u62a5\u8b66\u67e5\u8be2\uff1a\u4f8b\u5982\u9ad8\u62a5\uff0c\u4f4e\u62a5\u3002(5) \u6570\u636e\u67e5\u8be2\uff1a\u53ef\u67e5\u8be2\u67d0\u4e00\u8282\u70b9\u548c\uff08\u6216\uff09\u8def\u6bb5\u4efb\u610f\u67d0\u5206\/\u65f6\/\u5929\/\u6708\/\u5e74\u7684\u76f8\u5173\u5386\u53f2\u6570\u636e\uff1b

  \u672c\u7cfb\u7edf\u628aGPRS\u3001\u5927\u529f\u7387LED\u6280\u672f\u5e94\u7528\u4e86\u5728\u8def\u706f\u8282\u80fd\u76d1\u63a7\u7cfb\u7edf\u4e2d\uff0c\u89e3\u51b3\u4e86\u76ee\u524d\u4e2d\u56fd\u8def\u706f\u63a7\u5236\u6240\u4e0d\u80fd\u89e3\u51b3\u7684\u5b9e\u9645\u8282\u80fd\u95ee\u9898\uff0c\u5b9e\u73b0\u4e86\u201c\u4e09\u9065\u201d\u548c\u6570\u636e\u91c7\u96c6\u548c\u76d1\u63a7\uff0c\u5b9e\u73b0\u4e86\u667a\u80fd\u4eae\u706f\uff0c\u5728\u76d1\u63a7\u4e2d\u5fc3\u80fd\u53ca\u65f6\u83b7\u5f97\u53cd\u9988\u4fe1\u606f\uff0c\u53ef\u4ee5\u8fdb\u884c\u6545\u969c\u53cd\u6f14\uff0c\u964d\u4f4e\u8fd0\u884c\u8d39\u7528\uff0c\u51cf\u5c11\u4eba\u5458\u5f00\u652f\uff0c\u8fbe\u5230\u7ecf\u6d4e\u8282\u80fd\u7684\u76ee\u7684\u3002\u672c\u7cfb\u7edf\u4e3b\u8981\u63a7\u5236\u4e0e\u8282\u80fd\u6280\u672f\u4e0d\u4ec5\u53ef\u5e94\u7528\u4e8e\u8def\u706f\u7ba1\u7406\uff0c\u8fd8\u53ef\u9002\u5e94\u4e8e\u66f4\u591a\u9886\u57df\uff0c\u5982\u4f9b\u70ed\u5de5\u7a0b\u3001\u8f68\u9053\u4ea4\u901a\u7b49\u3002

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