CN102938950A - Led模块化路灯控制*** - Google Patents

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刘群
温源
张永旭
汪刚
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Abstract

本发明提供一种LED模块化路灯控制***，至少包括：用以通过一主控现场总线发送第一命令协议的主控服务器，用以将第一命令协议解析为第二命令协议的至少一路灯分控模块，用以将第二命令协议解析为控制指令用以分别控制各该LED路灯模块执行点亮、熄灭、亮度调节或色温调节作业的多个LED路灯模块，本发明的LED模块化路灯控制***，克服了现有技术中LED模块化路灯控制***中的LED路灯模块过多，对总线可能造成的超负荷影响等问题，而且还可以在增加现场总线控制节点容量的前提下，即便有个别LED模块出现故障，也不会对主控制总线造成干扰。

Description

LED模块化路灯控制***
技术领域
本发明涉及一种路灯控制***，特别是涉及一种LED模块化路灯控制***。
背景技术
LED以发光效率高、显色性好、使用寿命长、可靠性高、容易实现控制和多色彩的特点越来越受到人们的重视，路灯作为一个城市的象征性标志，日渐成为城市的一道风景线，特别是近来越来越多的国家都制定节能减排的法规和照明标准的规范，更加有力地推动了LED路灯市场的发展。
然而，随着LED照明市场的快速发展，LED路灯市场成了众企业争夺份额的一大焦点，由于权威技术标准发展的滞后，导致整个LED路灯行业的良莠不齐，纵观目前的有线网络LED路灯控制***，特别是模块化的LED路灯控制***，基本上都是所有LED路灯模块挂在同一个现场总线上，这样带来的问题是，在模块数量较多时，大大增加了总线的负载，而且，位于某一灯杆上的一个模块如果出现故障，就有可能影响到整个网络的可靠性。另外还有大量的不带中央控制***的LED路灯，此种路灯尽管有些带有光线传感器及其他智能诊断调节功能，但是，由于没有中央控制，只能各自为阵，不便于集中管理。
中国专利公开号为CN201374845公开了一种基于电力线载波的总线方式控制LED路灯，该发明的控制***能够根据道路的等级和特点进行分类设定，自动控制路灯开关，和调节灯具亮度，并实时监控路灯及线路的使用情况，在特殊情况下还可以跳过控制***手动控制路灯的开关。但是，该LED路灯如果用在模块化路灯***中，则会增加电力线总线的负担，再加上电力线载波所用的电力线本身并不可靠(电力线存在本身固有的脉冲干扰)，也容易受到各种电器干扰，进而造成了控制***的不稳定。
中国专利公开号为CN201378891公开了一种GSM公网和ZigBee网络相结合的无线总线路灯控制***，该***的优势是节省了信号线缆，***简洁，但是由于ZigBee是低速率的无线网络，如果模块化的路灯数量多，则会造成ZigBee的节点过多，进而造成无线网络数据拥堵，反映迟钝，响应时间延迟等现象。
中国专利公开号为CN201535472公开了一种太阳能LED路灯及***，该***通过RS485总线将所有路灯连在一起，可以控制路灯的同步亮灭。如果模块化路灯按此方案引用，则会引起总线负载增加，控制距离缩短等弊病，并且可能某个灯具的故障会扩展到整个总线，造成总线瘫痪。
中国专利公开号为CN201373359则公开了一种不带中央控制的LED路灯，虽然成本低，但是依然未能解决在保证总线负载不致超负荷的情况下，对各LED路灯实现灵活控制的问题。
因而，如何克服上述现有技术中LED模块化路灯控制***中LED路灯模块过多，对总线可能造成的超负荷影响，以及不利于增加现场总线控制节点的容量，和个别LED模块出现故障时会对主控制总线造成干扰等诸多问题，实为当前所要解决的技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种LED模块化路灯控制***，用以克服上述现有技术中LED模块化路灯控制***中LED路灯模块过多，可能造成总线超负荷，以及不利于增加现场总线控制节点的容量，和个别LED模块出现故障时会对主控制总线造成干扰等诸多问题，
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种LED模块化路灯控制***，其特征在于，至少包括：主控服务器，用以通过一主控现场总线发送第一命令协议；至少一路灯分控模块，通过所述主控现场总线与所述主控服务器相连接，用以接收到所述主控服务器发送的第一命令协议后，解析为第二命令协议并输出；多个LED路灯模块，分别通过一分支现场总线与所述路灯分控模块相连接，用以接收到所述路灯分控模块发送的第二命令协议后，解析为控制指令以分别控制各该LED路灯模块执行点亮、熄灭、亮度调节或色温调节作业。
本发明的LED模块化路灯控制***还包括至少一中继器，连接于所述主控现场总线与路灯分控模块之间，用于扩展所述路灯分控模块的数量。
在本发明的LED模块化路灯控制***中，所述路灯分控模块设置于一装设有所述的多个LED路灯模块的灯杆中。所述路灯分控模块包括：主通讯端口，与所述主控现场总线相连接，用以接收来自所述主控现场总线上的第一命令协议；微处理单元，与所述主通讯端口相连接，用以将所述第一命令协议解析为第二命令协议并输出；第一分支通讯端口，与所述微处理单元及分支现场总线相连接，用以将所述微处理单元解析的第二命令协议输出至所述分支现场总线；存储单元，与所述微处理单元相连接，用于存储在所述主控服务器脱机时以供所述LED路灯模块运行的预设参数；第一电源单元，与所述主通讯端口、微处理单元、第一分支通讯端口、以及存储单元相连接，用于为所述路灯分控模块提供工作电源。所述主控现场总线为RS485总线、RS422总线、或CAN总线。所述微处理单元为单片机、PLD、FPGA、或者嵌入式控制器。
在本发明的LED模块化路灯控制***中，所述LED路灯模块包括：第二分支通讯端口，通过所述分支现场总线与所述第一分支通讯端口相连接，用以接收来自所述路灯分控模块的第二命令协议；微控制单元，与所述第二分支通讯端口相连接，用以将所述第二命令协议解析为控制指令并输出；LED驱动单元，与所述微控制单元相连接，用以接收到所述控制指令后转换为驱动信号并输出；LED灯组，用以依据接收到的所述驱动信号执行点亮、熄灭、亮度调节或色温调节作业；第二电源单元，与所述第二分支通讯端口、微控制单元、LED驱动单元、以及LED灯组相连接，用于为所述LED路灯模块提供工作电源。所述分支现场总线为RS485总线、RS422总线、或CAN总线。所述微控制单元为单片机、PLD、FPGA、或者嵌入式控制器。
如上所述，本发明的LED模块化路灯控制***与现有技术中的路灯控制***相比，具有以下有益效果：
1.直接连接在所述主控现场总线上的设备就是路灯分控模块，该路灯分控模块的数量和灯杆的数量相同，并不会因为每个灯杆有多个LED路灯模块而增加主控现场总线的驱动负荷。
2.每个路灯分控模块的分支现场总线上的若干个LED路灯模块和主控现场总线是相对独立的，在电气连接和数据流量上面都是互不影响的，各自发生故障都不会相互影响，即使有个别路灯模块故障，并不会影响整个主控总线上的其他设备。
3.分支现场总线由于采用总线控制，每个LED路灯模块都能够单独控制，便于通过软件对地面照度做精确的修整，实现更为完美的路面照明效果。
附图说明
图1显示为本发明的LED模块化路灯控制***框架示意图。
图2显示为本发明的LED模块化路灯控制***中的路灯分控模块原理框图。
图3显示为本发明的LED模块化路灯控制***中的LED路灯模块原理框图。
图4显示为本发明的LED模块化路灯控制***应用实例图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图4，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，显示为本发明的LED模块化路灯控制***框架示意图，如图所示，本发明提供一种LED模块化路灯控制***1，包括：主控服务器11，主控现场总线12，路灯分控模块13，LED路灯模块14，分支现场总线15，中继器17。
于本实施例中，所述主控现场总线12例如为RS485总线、RS422总线、CAN总线或者其他类型的总线。相应地，所述分支现场总线15为RS485总线、RS422总线、CAN总线或者为其他类型的总线。
所述主控服务器11通过所述主控现场总线12发送第一命令协议，于本实施例中，所述主控服务器11例如为设置在控制中心的计算机或者服务器，用来通过发送第一命令协议的方式管理和监控其辖区内的所有路灯的工作状态。
所述路灯分控模块13通过所述主控现场总线12与所述主控服务器11相连接，用以接收到所述主控服务器11发送的第一命令协议后，解析为第二命令协议，并经由分支现场总线15输出给所述LED路灯模块14，于本实施例中，所述路灯分控模块13设置于一装设有所述的多个LED路灯模块14的灯杆16中，即每一灯杆16对应装设有一个路灯分控模块13，也就是说，该路灯分控模块13数量和灯杆16数量相同，并不会因为每个灯杆16有多个LED路灯模块14而增加主控现场总线12的驱动负荷。
请参阅图2，显示为本发明的LED模块化路灯控制***中的路灯分控模块原理框图，如图所示，于本实施例中，所述路灯分控模块13包括：主通讯端口131，微处理单元132，第一分支通讯端口133，存储单元134，第一电源单元135。
所述主通讯端口131与所述主控现场总线12相连接，用以接收来自所述主控现场总线12上的第一命令协议。
所述微处理单元132与所述主通讯端口131相连接，用以将所述第一命令协议解析为第二命令协议并输出；于本实施例中，所述微处理单元132为单片机、PLD、FPGA(可编程逻辑器件)、或者嵌入式控制器。
所述第一分支通讯端口133与所述微处理单元132及分支现场总线15相连接，用以将所述微处理单元132解析的第二命令协议输出至所述分支现场总线15。
所述存储单元134与所述微处理单元132相连接，用于存储在所述主控服务器11脱机时以供所述LED路灯模块14运行的预设参数，以便在所述主控现场总线12出现故障时，所述微处理单元132自所述存储单元134中提取预设参数，以使所述LED路灯模块14继续按照用户预先设定的模式工作。
所述第一电源单元135与所述主通讯端口131、微处理单元132、第一分支通讯端口133、以及存储单元134相连接，用于为所述路灯分控模块13提供工作电源。
所述的多个LED路灯模块14分别通过分支现场总线15与所述路灯分控模块13相连接，用以接收到所述路灯分控模块13发送的第二命令协议后，解析为控制指令以分别控制各该LED路灯模块14执行点亮、熄灭、亮度调节或色温调节作业，且各该LED路灯模块14分别相对独立，在电气连接和数据流量上面都是互不影响的，各自发生故障都不会相互影响，即使有个别LED路灯模块故障，并不会影响整个主控总线上的其他设备。
请参阅图3，显示为本发明的LED模块化路灯控制***中的LED路灯模块原理框图，如图所示，于本实施例中，所述LED路灯模块14包括：第二分支通讯端口141，微控制单元142，LED驱动单元143，LED灯组144，第二电源单元145。
第二分支通讯端口141通过所述分支现场总线15与所述第一分支通讯端口133相连接，用以接收来自所述路灯分控模块13的第二命令协议。
微控制单元142与所述第二分支通讯端口141相连接，用以将所述第二命令协议解析为控制指令并输出；于本实施例中，所述微控制单元142为单片机、PLD、FPGA(可编程逻辑器件)、或者嵌入式控制器。
LED驱动单元143与所述微控制单元142相连接，用以接收到所述控制指令后转换为驱动信号并输出。
LED灯组144用以依据接收到的所述驱动信号执行点亮、熄灭、亮度调节或色温调节作业。
第二电源单元145与所述第二分支通讯端口141、微控制单元142、LED驱动单元143、以及LED灯组144相连接，用于为所述LED路灯模块14提供工作电源。
请参阅图4，显示为本发明的LED模块化路灯控制***应用实例图，如图所示，于本实施例中，本发明的LED模块化路灯控制***还包括中继器17，所述中继器17连接于所述主控现场总线12与路灯分控模块13之间，当路灯数量较多，需要扩充总线容量时，用于扩展所述路灯分控模块13的数量，所述中继器17例如为具有9成倍扩展总线的驱动能力的中继器17，进而利于增加现场总线控制节点的容量。
综上所述，本发明的LED模块化路灯控制***直接连接在所述主控现场总线上的设备就是路灯分控模块，该路灯分控模块数量和灯杆数量相同，并不会因为每个灯杆有多个LED路灯模块而增加主控现场总线的驱动负荷，而且每个路灯分控模块的分支现场总线上的若干个LED路灯模块和主控现场总线是相对独立的，在电气连接和数据流量上面都是互不影响的，各自发生故障都不会相互影响，即使有个别路灯模块故障，并不会影响整个主控总线上的其他设备，再者，由于分支现场总线由于采用总线控制，每个LED路灯模块都能够单独控制，便于通过软件对地面照度做精确的修整，实现更为完美的路面照明效果，所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种LED模块化路灯控制***，其特征在于，至少包括：
主控服务器，用以通过一主控现场总线发送第一命令协议；
至少一路灯分控模块，通过所述主控现场总线与所述主控服务器相连接，用以接收到所述主控服务器发送的第一命令协议后，解析为第二命令协议并输出；
多个LED路灯模块，分别通过一分支现场总线与所述路灯分控模块相连接，用以接收到所述路灯分控模块发送的第二命令协议后，解析为控制指令以分别控制各该LED路灯模块执行点亮、熄灭、亮度调节或色温调节作业。
2.根据权利要求1所述的LED模块化路灯控制***，其特征在于：还包括至少一中继器，连接于所述主控现场总线与路灯分控模块之间，用于扩展所述路灯分控模块的数量。
3.根据权利要求1所述的LED模块化路灯控制***，其特征在于：所述路灯分控模块设置于一装设有所述的多个LED路灯模块的灯杆中。
4.根据权利要求3所述的LED模块化路灯控制***，其特征在于：所述路灯分控模块包括：
主通讯端口，与所述主控现场总线相连接，用以接收来自所述主控现场总线上的第一命令协议；
微处理单元，与所述主通讯端口相连接，用以将所述第一命令协议解析为第二命令协议并输出；
第一分支通讯端口，与所述微处理单元及分支现场总线相连接，用以将所述微处理单元解析的第二命令协议输出至所述分支现场总线；
存储单元，与所述微处理单元相连接，用于存储在所述主控服务器脱机时以供所述LED路灯模块运行的预设参数；
第一电源单元，与所述主通讯端口、微处理单元、第一分支通讯端口、以及存储单元相连接，用于为所述路灯分控模块提供工作电源。
5.根据权利要求4所述的LED模块化路灯控制***，其特征在于：所述主控现场总线为RS485总线、RS422总线、或CAN总线。
6.根据权利要求4所述的LED模块化路灯控制***，其特征在于：所述微处理单元为单片机、PLD、FPGA、或者嵌入式控制器。
7.根据权利要求4所述的LED模块化路灯控制***，其特征在于：所述LED路灯模块包括：
第二分支通讯端口，通过所述分支现场总线与所述第一分支通讯端口相连接，用以接收来自所述路灯分控模块的第二命令协议；
微控制单元，与所述第二分支通讯端口相连接，用以将所述第二命令协议解析为控制指令并输出；
LED驱动单元，与所述微控制单元相连接，用以接收到所述控制指令后转换为驱动信号并输出；
LED灯组，用以依据接收到的所述驱动信号执行点亮、熄灭、亮度调节或色温调节作业；
第二电源单元，与所述第二分支通讯端口、微控制单元、LED驱动单元、以及LED灯组相连接，用于为所述LED路灯模块提供工作电源。
8.根据权利要求7所述的LED模块化路灯控制***，其特征在于：所述分支现场总线为RS485总线、RS422总线、或CAN总线。
9.根据权利要求7所述的LED模块化路灯控制***，其特征在于：所述微控制单元为单片机、PLC、或者嵌入式控制器。
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