时间:2023/9/29来源:本站原创作者:佚名

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。

1.系统工作原理及硬件设计

1.1系统总体结构设计

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PModem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-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。

1.2LED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MAX芯片,该芯片可以提供高达mA的输出电流。MAXD提供1.25~13.2V的可调电压。过温度保护电路用到的芯片是MBI。

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MAX和MBI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MAX模块和调压模块构成;过温度保护电路主要由MBI,热感应模块和LED三部分组成。

图2LED驱动电路图

2.系统软件设计

见图3,XA模块启动时有个和数据库联系的自动运行文件,此文件在XA一上电就自动运行。

在本系统中采用了可视化开发工具VisualBasic6.0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;

图3软件系统框图

3.结束语

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4LED节能控制中心软件界面
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