本实用新型专利技术一种基于低压电力线载波的照明控制装置，该装置包括：上位机，用于采集照明系统的工作状态，并对照明系统实现智能控制；上位机与载波通信模块连接；通信模块，用于数据的转发，低压电力线载波通信模块分别与上位机和照明控制部分连接；照明控制部分，用于将采集到照明系统信息发送给上位机，并将接收到的上位机的控制信息用于控制照明系统；照明控制部分与所述照明系统连接。本实用新型专利技术带有数字隔离模块和通信模块，通过数字隔离芯片把载波通信与微处理器隔离开，可完全隔离电力线对开关的电磁干扰，实现精确控制，可靠性强，操作简单。寿命长、使用便捷，大大减少了电力资源浪费，切实满足实际应用的需求。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及智能开关控制照明领域，尤其涉及一种利用低压电力线载波实现控制、查询开关状态以及与上位机通信的基于低压电力线载波的照明控制装置。
技术介绍
由于照明管理存在诸多问题，社区管理部门需要一套技术先进、运行可靠、功能完善的智能控制系统，系统能够对辖区内所有的照明设备实现实时的智能监控与管理，现有的照明控制装置大多为人工控制照明装置的开关或者定时照明装置的开关，但由于存在天气变化或者人流变大等诸多不确定因素这样的控制系统往往存在太多的弊端，例如，在天未完全变暗或者人流量过少时开启照明装置就会浪费能源，并且认为控制，浪费人力。虽然随着科技的发展，出现了利用WiFi和蓝牙通信方式控制照明，这两种通信方式主要缺点在于：（1）通信距离短，不能实现大范围的通信；（2）每一种通信方式都需要相应的硬件配备，如WiFi通信，需要网络接入和相应的无线设备，一般的大功率的无线设备不仅成本高，而且传输距离短，虽然移动或者电信的无线设备通信距离比较长，但显然设备的成本会相当的高。家庭使用的无线路由传输距离一般为10米左右，并且穿透能力很弱。专利CN105517304A提供了一种基于蓝牙网络的照明控制系统，通过蓝牙实现对照明系统的控制，但是蓝牙传输方式有其缺点：商业用途的蓝牙设备价格较高，一般的传送数据量大，造成功率较大，若用电池续航时间又短，成本高，并且蓝牙的传输距离短，目前先进的蓝牙4.0传输距离最大为100m，随着距离的加大，蓝牙信号容易受到干扰，稳定性差；个人蓝牙虽然功耗低，但数据传输量小，并且传输时间较长，其传输距离只有10m左右。
技术实现思路
针对现有的通信方式不能合理控制照明、不能长距离传输、传输环境受限、传输稳定性差等问题，本技术提供一种基于低压电力线载波的照明控制装置。本技术的技术方案如下：一种基于低压电力线载波的照明控制装置，该装置包括上位机、通信模块和若干照明控制部分与照明系统；所述上位机，用于采集照明系统的工作状态，并对照明系统实现智能控制；所述上位机与所述载波通信模块连接； 所述通信模块，用于数据的转发，所述通信模块分别与所述上位机和所述照明控制部分连接；所述照明控制部分，用于将采集到照明系统信息发送给上位机，并将接收到的上位机的控制信息用于控制照明系统；所述照明控制部分与所述照明系统连接。进一步，所述照明控制部分包括电源模块，微处理器、继电器模块、开关面板和数字隔离器模块；其中，所述微处理器分别与所述继电器模块、开关面板、数字隔离器模块连接，所述数字隔离器模块与所述载波通信模块连接，所述继电器模块与所述照明系统连接；所述电源模块为继电器模块、数字隔离器模块、通信模块和微控制器供电。进一步，所述通信模块为电电压力载波通信模块。进一步，所述数字隔离模块为DC/DC数字隔离模块。进一步，所述通信模块为低压电力线载波通信模块。进一步，所述处理器为工业级微处理器STM32F103。进一步，所述电源模块将220V转换为两路电压：12V和5V；其中12V一路转换为5V为低压电力线载波通信模块进行供电；5V一路为继电器模块控制端供电，并且5V自身转3.3V供电至微处理器。本技术有如下有益效果：由于采用上述技术方案，本技术具有以下特点：（1） 本技术传输方式为低压电力线载波通信，这种通信方式有着其他通信方式无法比拟的优点，电力线分布范围广、密度大，不需要重新布线，投资成本低，并且电力线的通信距离一般无中继的情况下为1km，电力线负载小的时候，可达几公里，比普通的WiFi或者蓝牙远。并且由于电力线的自身特点，便于对测量仪的维护，减少很多人力和物力。（2）本技术提供外界控制和上位机控制，方便了人们在不同场合对开关的控制，实现智能化控制照明系统。（3）本技术的通信模块与微处理器之间设有数字隔离模块，能有效消除电力线信号干扰，保护微处理器并维持通信信号的稳定性。（4）本技术结构简单，操作简单，运行可靠，成本低，适合与建筑照明控制、城市景观灯领域的大面积应用。附图说明图1为本技术的基于低压电力线载波的照明控制装置逻辑框图。图2为本技术的照明控制部分的原理框图。图3为本技术的微处理器和面板开关的连接原理图。图4为本技术的隔离保护模块的电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案作进一步说明。 如图1所示，本技术一种基于低压电力线载波的照明控制装置，该装置包括上位机、载波通信模块和若干照明控制部分与照明系统；所述上位机，用于采集照明系统的工作状态，并对照明系统实现智能控制；所述上位机与所述通信模块连接； 所述通信模块，用于数据的转发，所述通信模块分别与所述上位机和所述照明控制部分连接；，所述通信模块为低压电力载波通信模块。所述照明控制部分，用于将采集到照明系统信息发送给上位机，并将接收到的上位机的控制信息用于控制照明系统；所述照明控制部分与所述照明系统连接。如图2所示，所述照明控制部分包括电源模块，微处理器、继电器模块、开关面板和数字隔离器模块；其中，所述微处理器分别与所述继电器模块、开关面板、DC/DC数字隔离器模块连接，所述DC/DC数字隔离器模块与所述低压电力载波通信模块连接，所述继电器模块与所述照明系统连接；所述电源模块为所述微处理器、继电器模块、开关面板、DC/DC数字隔离器模块和提供电源。所述微处理器采用的高性能工业级微处理器STM32F103，它是由ST公司研制而成，该芯片内核为ARM公司的32位Cortex-M3处理器。微处理器主要完成对继电器控制，然后微处理器再把包含开关地址和当前照明群的状态发送给上位机。（3）隔离保护模块由于系统有强电接入，为了对微处理器进行保护，在微处理器与低压电力线载波通信模块通信模块之间设置了DC/DC数字隔离保护模块，主要采用工业级Si8663型号的数字隔离芯片。Si8663数字隔离芯片具有六路通道其中三路的传输方向由微处理器到低压电力线载波通信模块，其余三路通道的传输方向是由低压电力线载波通信模块到微处理器；它具有宽范围的工作温度，数据传输速率150Mbps，是目前业界最高的水平；与同类产品比较，抖动性能最低，可保证具有最低的数据传输错误和误码率。隔离保护模块电路如图4所示。（4）继电器模块和照明系统继电器模块，控制端由5V供电和微处理器引出的控制线，工作电路电压为市电220V。继电器在两种情况会吸合或者断开：（1）当外界对开关面板进行控制，此时微处理器会判断出开关面板有动作，然后微控制器对继电器控制回路进行翻转（由断开到吸合或由吸合到断开），从而实现对照明系统的控制；电源模块由220V转换为两路电压：12V和5V。其中12V一路转换为5V为载波通信模块进行供电；5V一路为继电器模块控制端供电，并且5V自身转3.3V供电至微处理器。（5）低压电力线载波通信模块低压电力线载波通信模块与微处理器通过串口连接进行数据通信，另外还有IO口线直连实现事件的触发和设置。载波发送环境数据信号通过模块耦合到电力线，接收信号通过模块解耦，整个过程实现数据的收发。载波模块内部包含数据处理主芯片，发送和接收配置线路，通过变压器线圈实现与电力线的耦合，主芯片是载波的收发处理芯片，与微处理器之间串行通信。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于低压电力线载波的照明控制装置，其特征在于，该装置包括上位机、通信模块和若干照明控制部分与照明系统；所述上位机，用于采集照明系统的工作状态，并对照明系统实现智能控制；所述上位机与所述通信模块连接； 所述通信模块，用于数据的转发，所述通信模块分别与所述上位机和所述照明控制部分连接；所述照明控制部分，用于将采集到照明系统信息发送给上位机，并将接收到的上位机的控制信息发送给照明系统；所述照明控制部分与所述照明系统控制连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于低压电力线载波的照明控制装置，其特征在于，该装置包括上位机、通信模块和若干照明控制部分与照明系统；所述上位机，用于采集照明系统的工作状态，并对照明系统实现智能控制；所述上位机与所述通信模块连接； 所述通信模块，用于数据的转发，所述通信模块分别与所述上位机和所述照明控制部分连接；所述照明控制部分，用于将采集到照明系统信息发送给上位机，并将接收到的上位机的控制信息发送给照明系统；所述照明控制部分与所述照明系统控制连接。2.根据权利要求1所述的照明控制装置，其特征在于，所述照明控制部分包括电源模块，微处理器、继电器模块、开关面板和数字隔离器模块；其中，所述微处理器分别与所述继电器模块、开关面板、数字隔离器模块连接，所述数字隔...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，崔家瑞，郭红波，张磊，姜银光，宋宝栋，童朝南，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：北京;11
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