CN101384118A - 智能路灯控制器 - Google Patents

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张军礼
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Abstract

智能路灯控制器，属电力控制设备技术领域。其目的是提供一种能够自动控制路灯开关灯时间、并能随着夜晚照明的需要对路灯实行逐步降压供电、且在不影响夜晚正常照明的前提下，逐步减少点亮路灯数量的智能节电路灯控制器。其技术要点是：根据大于路灯维持照明最低电压的要求和夜晚路灯照明的实际需要，设置多个分别由零线交流接触器定时控制的自耦变压器串联绕组和可以相继定时切断多路路灯供电的多路路灯交流接触器，通过可编程控制器和时控器对其进行调节控制，从而实现了定时自动开关路灯和自耦变压器对路灯实行逐步降压供电以及逐步减少点亮路灯数量的节电目的，其可节约电能20％－60％，节电效果明显。

Description

智能路灯控制器
技术领域
本发明涉及一种智能路灯控制器，属电力控制设备技术领域。
背景技术
随着城市道路照明和景观照明的发展，电力能耗问题越来越受到各级政府的重视。许多城市面临电力不足的局面，常对路灯照明采用隔盏关灯或半夜灯的控制方式，虽然达到一定的节能效果，但造成道路照明不均匀，照明失去均衡性，缺乏安全保障，容易造成交通事故和诱发犯罪的发生。还有一部分城市采用省电机、无功补偿器、电子镇流器等方法进行节能，虽然也可达到一定的节能效果，但不能稳定照明灯具上的电压，同时产生谐波干扰，降低了灯具的使用寿命，增加了维护成本。在控制方法上主要是在路灯配电箱中安装定时器，使路灯按照预定的时间自行开、关灯。而一些景观灯则通常使用人工手动控制的方法进行开、关灯，由于缺乏灵活的控制手段，因而难以充分发挥应有的效能。这些方法既不能及时调整开、关灯的时间，更无法及时反映照明设施的运行情况，并且故障率高、维修困难。而且随着城市的不断发展，控制范围越来越大，现行的控制方法无法及时反映照明设施的运行情况，使得维修工作十分被动。运行过程中的故障问题只有等待巡视人员到达现场才能发现，或者被动地等待市民的电话反映，因此难以做到及时维修。
发明内容
本实用发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种能够自动控制路灯开关灯时间、并能随着夜晚照明的需要对路灯实行逐步降压供电、且在不影响夜晚正常照明的前提下，逐步减少点亮路灯数量的智能路灯控制器。
其技术方案是：一种智能路灯控制器，包括电源开关、自耦变压器、时控器、可编程控制器、交流接触器和远程遥控***，其特征在于：电源开关的输出端与总流接触器的输入接点连接，其输出接点与自耦变压器的一次绕组抽头引线连接，自耦变压器的二次绕组抽头引线与多路路灯交流接触器的输入接点连接；自耦变压器的各串联绕组抽头引线与零线之间，依次对应串联各零线交流接触器的常开触点；总交流接触器、各路路灯交流接触器和各零线交流接触器的线圈分别串联在可编程控制器的输出端与零线之间；可编程控制器的输入端依次外接控制各零线交流接触器线圈电源的自动按钮开关；可编程控制器的电源由时控器控制，时控器的电源由电源开关输出端中的一相提供。
其技术效果是：本发明由于采用容量大、损耗小、尺寸小、效率高且造价低的自耦变压器作为中性点调压变压器，并根据大于路灯维持照明最低电压的要求和夜晚路灯照明的实际需要，设置多个分别由零线交流接触器定时控制的自耦变压器串联绕组和可以相继定时切断多路路灯供电的多路路灯交流接触器，通过可编程控制器和时控器对其进行调节控制，从而实现了定时自动开关路灯和自耦变压器对路灯实行逐步降压供电以及逐步减少点亮路灯数量的节电目的。试验证明：与现有的控制技术相比，其可节约电能20％-60％，节电效果明显；且其对路灯实行定时逐步降压供电和逐步减少点亮路灯数量，不仅对电网不会产生任何谐波干扰等负面影响，而且还可适当减轻线路上的变压器负荷，总体上对夜晚的照明效果没有明显的变化和影响；同时，由于对路灯实行低压供电和相对减少路灯照明的时间，故在节省灯具功耗的同时，还可以极大地延长灯具的使用寿命，使灯具的使用寿命延长3-4倍，相对地也减少了对灯具的维修量，降低了路灯运行的成本。另外，本智能路灯控制器结构合理、科学、先进，易于操作、维修、管理，既可独自运行，也可实现远程遥控，是目前路灯的理想控制装置。
说明书附图
图1是本发明的电路原理图；
图2是远程遥控示意图。
具体实施方式
如图1所示，本例智能路灯控制器，为三相四线路灯控制器。电源开关KKG采用空气开关，其三相电源输入端串联安装有防雷器FLQ，输出端分别与总交流接触器JCQ1的三相输入接点连接，总交流接触器的输出接点分别与三相自耦变压器BT的一次绕组抽头引线连接，三相自耦变压器的二次绕组抽头引线分别与三路路灯交流接触器JCQ31-JCQ33的输入接点连接。三路路灯交流接触器的输出接点分别与每盏路灯中的三个气体放电灯QD1-QD3连接。三相自耦变压器中的每相绕组均设有五个串联绕组，每个串联绕组的抽头引线与零线N之间，依次对应串联第一到第五零线交流接触器LJCQ1-LJCQ5的常开触点。即第一到第五零线交流接触器的常开触点中，一个接点与串联绕组的抽头引线连接，另一个接点与零线连接。每个零线交流接触器均设有三对常开触点，自耦变压器三相绕组中同一个串联绕组的抽头引线与零线之间的连接均由同一个零线交流接触器控制。总交流接触器、三路路灯交流接触器和第一到第五零线交流接触器的线圈分别串联在可编程控制器PLC的输出端与零线之间。可编程控制器为三菱FX-2N-32MR，其输入端依次外接控制第一到第五零线交流接触器线圈电源的自动按钮开关LJCQZKG1-LJCQZKG5。可编程控制器可以根据大于路灯维持照明最低电压的要求和夜晚路灯照明的实际需要，设置第一到第五零线交流接触器线圈依次交替接通/切断的时间和三路路灯交流接触器线圈相继切断的时间，以实现变压器逐步降压供电和逐步减少点亮路灯数量的节电目的。可编程控制器的电源由时控器SKQ控制，时控器的电源由电源开关输出端中的一相提供。
为了保证路灯按时照明的需要，在总交流接触器的输出接点与路灯交流接触器的输入接点之间串联有三相旁路交流接触器JCQ2的常开触点。三相旁路交流接触器的线圈串联在可编程控制器的输出端与零线之间，可编程控制器的输入端外接有控制三相旁路交流接触器线圈电源的手动按钮开关SKG。一旦三相自耦变压器发生故障，只要闭合手动按钮开关，接通三相旁路交流接触器线圈的电源，其常开触点就会闭合，直接将路灯与市电连接，以确保路灯照明不间断。
远程遥控***由远程终端控制***RTU、调制解调器Moden、移动网络和监控中心构成(见图2)。可编程控制器内部的串口DB9与具有RS-232远程通讯接口的远程终端控制***RTU和调制解调器Moden连接，实现监控中心对上述设备的无线遥控、遥信、遥测、遥调的目的。
其工作过程：闭合空气开关，设置时控器通电时间，时控器常开触点合，闭自动接通可编程控制器的工作电源，总交流接触器、第一零线交流接触器LJCQ1和三路路灯交流接触器JCQ31-JCQ33线圈通电，其常开触点均闭合。三相电源分别接入三相自耦变压器BT的一次绕组抽头引线(此时手动按钮开关处于断开状态，三相旁路交流接触器的线圈不通电，故其触点也处于断开状态)。经过自耦变压器变压后，分别从其二次绕组抽头引线输出，通过三路路灯交流接触器的触点与三路路灯连接，三路路灯均被点亮。
按照设定的时间，到达第二零线交流接触器LJCQ2线圈接通电源的设定时间时，可编程控制器发出指令，自动接通第二零线交流接触器LJCQ2线圈的电源，并切断第一零线交流接触器LJCQ1线圈的电源。同理，到达第三零线交流接触器LJCQ3线圈接通电源的设定时间，可编程控制器发出指令，自动接通第三零线交流接触器LJCQ2线圈的电源，并切断第二零线交流接触器LJCQ2线圈的电源。以此类推，对路灯实行依次定时降压供电，直至到达时控器设置的通电时间后，时控器自动切断可编程控制器的工作电源，从而切断三相自耦变压器的输入电源，将所有的路灯全部关闭。
同时，三路路灯交流接触器线圈也依次按照设定的时间，由一开始的三路灯都亮，经过一段时间后，先切断一路路灯的供电，保持两路路灯继续点亮；再经过一段时间后，再切断一路路灯的供电，保持一路路灯继续点亮，以减少路灯点亮的数量，实现节电的目的。直至到达时控器设定的通电时间后，自动关闭所有的路灯。

Claims (5)

1、一种智能路灯控制器，包括电源开关、自耦变压器、时控器、可编程控制器、交流接触器和远程遥控***，其特征在于：电源开关(KKG)的输出端与总流接触器(JCQ1)的输入接点连接，总流接触器的输出接点与自耦变压器(BT)的一次绕组抽头引线连接，自耦变压器的二次绕组抽头引线与多路路灯交流接触器(JCQ31-JCQ33)的输入接点连接；自耦变压器的各串联绕组抽头引线与零线(N)之间，依次对应串联各零线交流接触器(LJCQ1-JCQ5)的常开触点；总交流接触器、各路路灯交流接触器和各零线交流接触器的线圈分别串联在可编程控制器(PLC)的输出端与零线之间；可编程控制器的输入端依次对应外接控制各零线交流接触器线圈电源的自动按钮开关(LJCQZKG1-LJCQZKG5)；可编程控制器的电源由时控器(SKQ)控制，时控器的电源由电源开关输出端中的一相提供。
2、根据权利要求1所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：电源开关(KKG)的三相电源输入端串联安装有防雷器(FLQ)。
3、根据权利要求1所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：总交流接触器的输出接点与路灯交流接触器的输入接点之间串联有三相旁路交流接触器(JCQ2)的常开触点。
4、根据权利要求3所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：三相旁路交流接触器(JCQ2)的线圈串联在可编程控制器的输出端与零线之间，可编程控制器的输入端外接有控制三相旁路交流接触器线圈电源的手动按钮开关(SKG)。
5、根据权利要求1所述的一种智能路灯控制器，其特征在于：可编程控制器内部的串口(DB9)与远程终端控制***(RTU)和调制解调器(OModen)连接。
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