CN101018438A - 智能节电器及采用该智能节电器的照明监控*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能节电器及采用该智能节电器的照明检测***，该智能节电器包括变压器、检测驱动模块、微处理器控制模块以及无线通信模块，无线通信模块与微处理器控制模块可进行信息交换，该照明监控***，包括无线网络、与无线网络无线连接的用户终端设备、与无线网络无线连接的多个具有无线通信模块的智能节电器，用户终端设备通过无线网络与多个智能节电器进行信息交互，采用此种智能节电器和照明监测***，维护人员不需要到现场监测仅使用手机或电脑与智能节电器进行控制，从而实现对用电设备的远程控制，不仅可以有效地控制用电设备在不同时段的用电达到节电的目的，同时可以节省大量的人力和物力，且操作较方便。

Description

智能节电器及采用该智能节电器的照明监控***

技术领域

本发明涉及一种智能节电器以及采用该智能节电器的照明监控***。

背景技术

随着我国经济的繁荣，交通事业迅速发展，城市灯光工程不断完善与美化，路灯作为道路照明、城市亮化的需要，数量与日俱增，但是伴随而来的是能耗的大幅度提高，特别是近年来能源价格大幅度提升，使电力耗费成为负担，路灯耗电也成为社会关注的焦点。尤其是随着不夜城的兴起，其电费开支十分惊人，于是，减少线路、设备和灯具的损耗以及节省电费开支，已成为十分重要的课题。尤其是我国的电网普遍存在夜间电压偏高，电网电压不够稳定等现象，导致了照明用电更大的浪费和灯具的损坏。在全球都在提倡绿色照明的时代，城市照明的高效使用必然成为一种趋势。

目前市场上半自动半机械化的节电器也逐渐出现，但是市场对节电器的需求已不仅仅停留在单一的节电上，管理者更需要一种不管在世界的任何地方都可以轻松的对每个路段甚至是整个城市照明***进行全方位的超远程无线监控的节电器，通过远程控制，从而实现对照明***高效完美的管理。

发明内容

本发明目的就是为解决现有技术的不足而提供一种介于电网电源与用电设备之间具有无线通信功能的智能节电器以及利用该多个智能节电器与现有的无线网络相连接从而实现对城市照明***中的每个路段进行实现远程监控的照明监控***，从而在节电的前提下，大大减少了维护和管理费用，提高了工作效率。

为解决上述技术问题本发明的技术方案为：一种智能节电器，包括：变压器，所述的变压器用于将电网电源输入的电压进行转换；检测驱动模块，所述的检测驱动模块的输入端与所述的变压器的输出端相电连接，所述的检测驱动模块用于检测输入的电压大小并输出电压至用电设备；微处理器控制模块，所述的微处理器控制模块具有多个输入端和多个输出端，其中一个输入端与所述的检测驱动模块的一个输出端相连接，一个输出端与所述的变压器相电连接，所述的微处理器控制模块用于调整所述的检测驱动模块的输出电压并控制所述的变压器的输出电压；它还包括无线通信模块，所述的无线通信模块与所述的微处理器控制模块相电连接，所述的无线通信模块与所述的微处理器控制模块进行信息交换。

所述的无线通信模块为GSM通信模块。

所述的微处理器控制模块电连接有用于显示的控制面板。

所述的微处理器控制模块还设置有报警单元，所述的报警单元用于将报警信息通过所述的无线通信模块发送出去。

同时，本发明还提供一种采用上述智能节电器的照明监控***，它包括无线网络、与所述的无线网络无线连接的用户终端设备、与无线网络无线连接的多个具有所述的无线通信模块的智能节电器，所述的用户终端设备通过所述的无线网络与所述的多个智能节电器进行信息交互。

所述的无线网络为GSM网络，所述的无线通信模块为GSM通信模块。

所述的用户终端设备为手机、计算机的一种或两种。

由于采用了上述的技术方案，本发明的优点为：由于本发明的智能节电器设置有无线通信模块，该无线通信模块与微处理器控制模块相电连接，从而无线通信模块与微处理器控制模块可以进行信息交换，同时，将多个智能节电器通过无线网络与用户终端可进行信息交互，因此，维护人员不需要到现场监测仅使用手机或电脑与智能节电器进行控制，从而实现对用电设备的远程控制，采用此种智能节电器和照明监测***，不仅可以有效地控制用电设备在不同时段的用电达到节电的目的，同时可以节省大量的人力和物力，且操作较方便。

附图说明

附图1为本发明智能节电器的原理方框图；

附图2为本发明城市照明监控***连接示意图；

附图3为本发明智能节电器三相接入的示意图；

附图4为本发明智能节电器单相接入的示意图；

附图5为本发明微处理器电路引脚示意图；

附图6为本发明控制面板部分主要电路示意图；

附图7为本发明无线通信模块电路示意图；

其中：1、变压器；2、检测驱动模块；3、微处理器控制模块；4、无线通信模块；5、控制面板；6、电源电网；8、第一交流接触器；9、第二交流接触器；11、旁路开关；12、用电设备；20、智能节电器；22、用户终端设备；23、无限网络。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

附图1所示的为本发明智能节电器的原理方框图，该智能节电器20主要包括一个主回路、控制该主回路的微处理器控制模块3，所述的主回路包括依次相电连接的第一交流接触器8、变压器1、检测驱动模块2、第二交流接触器9，其中第一交流接触器8与电网电源6相电连接用于接通或断开与电网电源6的连接，第二交流接触器9通过导线与设置在各路段的用电设备12相电连接，在这里，用电设备12指的是路灯，且在主回路中还包括一个旁路开关11，所述的旁路开关11的输入端与电网电源6相连接输出端与路灯相连接，该旁路开关11用于在节电器出现故障不能进行节电工作且与电网电源6断开后，通过该旁路开关11继续给路灯供电从而维持照明***的正常运行。

该智能节电器处于节电工作状态是由主回路和微处理器控制模块共同完成的，其中所述的检测驱动模块2的另一个输出端与微处理器控制模块3的一个输入端相电连接，微处理器控制模块3由多块微处理器(MCU)协同工作，其将检测驱动模块2输出的电压进行分析，根据预先设置在微处理器中的节能电压、运行时间来控制输出给变压器1的电压，且在微处理器控制模块3与变压器1之间连接有接触器阵列13，所述的接触器阵列13根据微处理器控制模块3输出电压的高低来接通或断开变压器1与微处理器控制模块3之间的连接。

由该主回路和微处理器控制模块3实现的节电器，根据电磁平衡技术原理、半导体瞬流控制、全程自动控制、自动调节到最佳工作状态等技术，使供应于路灯上的电压得到平衡，并且能调整路灯的耗电功率，从而达到最佳节电效果。

与所述的微处理器控制模块3相电连接有无线通信模块4，在本发明的智能节电器中无线通信模块4采用GSM通信模块，GSM为全球移动通讯***(GlobalSystem of Mobile communication)，其利用现有的GSM蜂窝网络使得用户终端设备如手机通过该网络与设置有GSM通信模块的节电器进行信息交互，从而根据不同的需要远程控制智能节电器的输出到路灯上的电压电流。

当用户终端设备为手机时，可以利用该手机以发送短消息的形式通过GSM通信模块将控制信息发送到微处理器控制模块3中，微处理器控制模块3根据该控制信息进行处理，继而输出相应的电压通过变压器1再经过检测驱动模块2最后输出给设置在各个路段上的路灯，从而实现对路灯的电压电流的调控，短消息主要包括开机、关机、参数设定、远程报警以及返回运行状况等，并且在短消息命令中有密码跟随，保证了该***远程控制的安全性和保密性。

同时所述的微处理器控制模块3还设置有控制面板5，该控制面板5具有液晶显示界面和操作键，每个路段上路灯照明情况在该液晶显示界面上都会有显示，通过手机发送到微处理器控制模块3上的控制信息也可以在该控制面板5上实时显示，管理者也可以通过操作键实现对该智能节电器诸如开机、关机、参数设定、远程报警以及返回运行状况等进行手动的操作。

且在所述的微处理器控制模块3内还设置有报警单元，所述的报警单元具有线路损坏报警功能，当线路的损坏超过设定的限度后将会把报警信息自动发送短消息给管理者，使得管理者不需要到现场时刻检查就可获知某段线路工作的正常与否，这样即可以减少线路的检修和维护工作，又可防止有人蓄意破坏线路、偷盗电缆，从而减少路灯的维护费用又可尽量避免不应该的损失。

附图5为本发明微处理控制模块3的主要电路图，其中微处理器U2采用C8051F020集成芯片，其共有100引脚，现将主要引脚与其它电路的连接介绍如下，

在U2中，引脚26、27通过外接电容C4、电容C5和晶体振荡器J4提供工作频率，引脚5为复位引脚，引脚11、14、28、37、64、90分别接电源，引脚10、38、63、89接地，同时，在附图中，引脚91～98为KEY7～KEY0输出端，引脚61为接收端RXD，引脚62为发射端TXD，引脚50～54分别为GLLED、ERRLED、RUNLED、ZXLED、FXLED输出端。

附图6为本发明控制面板主要电路示意图，其与微处理U2器的接口如下：

控制面板具有多个控制开关，该开关的输入引脚KEY7～KEY0与微处理器U2的引脚91～98的KEY7～KEY0相对应连接，同时，该控制面板还具有节电器工作状态LED显示，包括正常运行显示、错误运行显示等，其输入端GLLED、ERRLED、RUNLED、ZXLED、FXLED分别与微处理器U2的输出端GLLED、ERRLED、RUNLED、ZXLED、FXLED相连接。

附图7为本发明无线通信模块电路示意图，其与微处理器U2的接口为输入端RXD、TXD，其分别与微处理器U2的RXD、TXD对应连接。

其它电路图如交流接触器等为本技术领域惯用技术，在此不再赘述。

如附图3和附图4所示，该智能节电器适用三相接入和单相接入，智能节电器20具有三相进线端子A、B、C和一个零线端子N，在与电网电源接入的时候，将所述的三相进线端子A、B、C以及零线端子N分别与电网电压对应连接，地线GND要可靠地接地。

附图2所示的为采用本发明的智能节电器的城市照明监控***示意图，其包括无线网络23、与该无线网络23无线连接的用户终端设备21、与无线网络23无线连接的多个具有无线通信模块4的智能节电器20，本发明中，无线网络23利用现有的GSM蜂窝网络，无线通信模块4采用GSM通信模块，将GSM通信模块接入每个智能节电器20的微处理器控制模块3从而建立起GSM网络与节电器之间的连接，用户终端设备21为手机或者计算机，具体组网如下：在每个路段或每个区域设置有一台该智能节电器20，从而整个城市的照明由一定数量的该智能节电器20控制，管理者在任何地方只需要一台电脑或一部手机就可和整个城市中控制各条照明线路的智能节电器20进行通信，从而轻松完成对整个城市照明***的监视和控制。

Claims (7)

1、一种智能节电器，包括：

变压器(1)，所述的变压器(1)用于将电网电源(6)输入的电压进行转换；

检测驱动模块(2)，所述的检测驱动模块(2)的输入端与所述的变压器(1)的输出端相电连接，所述的检测驱动模块(2)用于检测输入的电压大小并输出电压至用电设备(12)；

微处理器控制模块(3)，所述的微处理器控制模块(3)具有多个输入端和多个输出端，其中一个输入端与所述的检测驱动模块(2)的一个输出端相连接，一个输出端与所述的变压器(1)相电连接，所述的微处理器控制模块(3)用于调整所述的检测驱动模块(2)的输出电压并控制所述的变压器(1)的输出电压；

其特征在于：它还包括无线通信模块(4)，所述的无线通信模块(4)与所述的微处理器控制模块(3)相电连接，所述的无线通信模块(4)与所述的微处理器控制模块(3)进行信息交换。

2、根据权利要求1所述的智能节电器，其特征在于：所述的无线通信模块(4)为GSM通信模块。

3、根据权利要求1所述的智能节电器，其特征在于：所述的微处理器控制模块(3)电连接有用于显示的控制面板(5)。

4、根据权利要求1所述的智能节电器，其特征在于：所述的微处理器控制模块(3)还设置有报警单元，所述的报警单元用于将报警信息通过所述的无线通信模块(4)发送出去。

5、一种照明监控***，其特征在于：它包括无线网络(23)、与所述的无线网络(23)无线连接的用户终端设备(21)、与无线网络(23)无线连接的多个具有所述的无线通信模块(4)的智能节电器(20)，所述的用户终端设备(21)通过所述的无线网络(23)与所述的多个智能节电器(20)进行信息交互。

6、根据权利要求5所述的照明监控***，其特征在于：所述的无线网络(23)为GSM网络，所述的无线通信模块(4)为GSM通信模块。

7、根据权利要求6所述的照明监控***，其特征在于：所述的用户终端设备(21)为手机、计算机的一种或两种。

Images