本实用新型专利技术公开了一种LED路灯智能控制及能效监测装置，包括微处理器以及分别与微处理器连接的光环境检测模块、调光控制模块、电参数监测模块、通信模块、扩展模块和电源模块。光环境检测模块包括光照度探测器和信号调理模块，调光控制模块包括开关控制模块、PWM发生器、隔离模块；电参数监测模块包括电压互感器、电流互感器、电能计量芯片，微处理器通过通信模块与外部连接，电源模块为上述各模块供电。本实用新型专利技术通过上述模块的组合，可以实现远程集中监控每一盏LED路灯的运行情况，根据环境特征，控制LED路灯的开启时段，照明亮度，以及记录LED路灯的用电量信息，具有路灯管理水平高，管理成本低的优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于对照明灯具的监测以及控制技术研究领域，具体涉及一种LED路灯智能控制及能效监测装置。
技术介绍
随着LED相关器件的价格不断降低，目前LED光源和灯具在室内照明、景观照明、道路照明等领域已得到广泛的应用，正以迅猛的速度冲击传统灯具市场，发展引人瞩目。由于得到政府的大力支持，城市道路公共照明灯具已经采用了大批LED路灯，但目前的LED路灯存在亮度无法调节、故障维修时效滞后等缺点，仍然需要通过人工调节以及人工巡检来进行日常的管理，具有人工成本高、智能化程度低的缺点。因此，研究一种能够实现LED路灯远程监控的装置具有重要的实用价值。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的问题与缺陷，本技术提供了一种LED路灯智能控制及能效监测装置，通过采用新传感技术、移动通信技术、信息处理技术和智能识别技术，实现对LED路灯的远程集中监控，自动控制，以及监测用电信息。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种LED路灯智能控制及能效监测装置，包括微处理器以及分别与微处理器连接的光环境检测模块、调光控制模块、通信模块和电源模块，所述光环境检测模块包括光照度探测器和用于对光照度探测器输出信号进行调理放大以及AD转换的信号调理模块，所述信号调理模块与微处理器连接；所述调光控制模块包括用于对LED路灯进行开关控制的开关控制模块、用于对LED路灯进行调光控制的PWM发生器，以及一隔离模块；微处理器通过通信模块与外部连接，所述电源模块为上述各模块供电。本技术通过设置光环境检测模块来探测当前环境的光照度，通过设置调光控制模块来调节LED路灯照明亮度，从而实现了对路灯的智能控制，具有自动节能的优点。优选的，所述装置包括电参数监测模块，所述电参数监测模块包括电压互感器、电流互感器和电能计量芯片，所述电压互感器、电流互感器分别与电能计量芯片连接，所述电能计量芯片与微处理器通过总线相连。通过设置该模块，可以计算电压真有效值、电流真有效值、有功功率、功率因素和累计有功电能等各项电参数，从而实现监测。优选的，所述通信模块包括用于无线数据通信的无线通信模块或/和用于有线数据通信的电力通信模块。优选的，所述装置包括扩展模块，所述扩展模块包括用于存储监测数据的非易失性存储器和用于提供实时时间信息的实时时钟电路，所述非易失性存储器和实时时钟电路均与微处理器连接。更进一步的，所述扩展模块还包括用于电源模块电压输入或输出电平测量的自检电路，所述自检电路与微处理器连接。更进一步的，所述扩展模块还包括用于显示状态码的状态显示器，所述状态显示器与微处理器连接。优选的，所述电源模块包括用于将交流电转换为直流电的AC/DC转换器、用于电压降压调节的降压调节器、用于电池充放电管理和控制的电池管理电路和锂电池，所述电池管理电路、AC/DC转换器以及降压调节器两两连接，所述锂电池与电池管理电路连接。优选的，所述微处理器是32位、ARM架构的微处理器。本技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、本技术改变以往LED路灯传统的、原始的监管方式，通过在每一盏LED路灯附近设置光环境检测模块、调光控制模块，可以根据光环境来调节LED路灯的开关状态及照明亮度，远程监控每一盏LED路灯的运行情况，使LED路灯得到统一化管理，从而有效控制道路照明质量，提高监控水平，达到节能的目的。2、本技术通过设置电参数监测模块，可以对LED路灯运行时用电状态进行监测，进而方便后续对监测数据进行智能监测、识别和评估，判断LED路灯运行时的性能波动等，便于后续及时发现LED故障，进行维修。3、本技术设置了扩展模块，用户可根据实际需求添加相应的功能拓展模块，例如，内置实时时钟电路可以实现对LED路灯定时开关控制，采用非易失性存储器可记录LED路灯的各种异常状态，通过查询状态数据可更全面评价LED路灯运行状态。4、本技术采用外部供电和锂电池双电源供电，不仅可监测电源异常，在掉电情况下仍能保持工作。附图说明图1为LED路灯智能控制及能效监测装置的结构示意图。附图标号说明：1、微处理器；2、光环境检测模块；202、光照度探测器；201、信号调理模块；3、调光控制模块；301、开关控制模块；302、PWM发生器；303、隔离模块；4、电参数监测模块；401、电压互感器；402、电流互感器；403电能计量芯片；5、通信模块；501、无线通信模块；502、电力通信模块；6、扩展模块；601、非易失性存储器；602、实时时钟电路；7、电源模块；701、AC/DC转换器；702、降压调节器；703、电池管理电路；704、锂电池。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。参见图1，本实施例LED路灯智能控制及能效监测装置，包括微处理器1及与其相互配合连接的光环境检测模块2、调光控制模块3、电参数监测模块4、通信模块5、扩展模块6和电源模块7。所述微处理器1采用32位、高性能、低功耗、ARM架构的微处理器，主频可达72MHz，具有20KBSRAM、64KBFlash；多个可配置外设，包括3个UART、1个USB口、2个SPI、1个IIS、1个IIC和37个IO口等。所述光环境检测模块2包括一个采用光电池传感器实现的光照度探测器202、一个对光照度探测器202输出的信号进行调理放大以及AD转换的信号调理模块201，信号调理模块201与微处理器1通过总线相连。所述调光控制模块3包括用于对LED路灯进行开关控制的开关控制模块301、用于对LED路灯进行调光控制的PWM发生器302，和隔离模块303。所述电参数监测模块4由一个电压互感器401、电流互感器402和单相电能计量芯片403组成，电压互感器401和电流互感器402把LED路灯运行时的电压信号和电流信号转换成可用于电参数计算的微信号，送至电能计量芯片403，计算电压真有效值、电流真有效值、有功功率、功率因素以及累计电能，并通过SPI总线送至微处理器1。所述通信模块5包括一个用于短距离发送监测数据和接收控制指令的电力载波通信模块502和一个用于远距离通信的无线GPRS通信模块501。当然，在实际应用中，可选择现有技术中其他的通信方式，这里不做限制。所述扩展模块6包括用于存储监测数据的W25Q64型非易失性存储器601、用于提供实时时间信息的实时时钟电路602，实时时钟电路602采用DS1337型芯片，通过IIC接口与微处理器1连接。本实施例中，扩展模块6还包括用于电源模块电压输入或输出电平测量的自检电路，以及用于显示状态码的状态显示器，所述自检电路、非易失性存储器、实时时钟电路以及状态显示器均与微处理器1连接。所述电源模块7包括用于将交流电转换为直流电的WA10-220S05型AC/DC转换器701、用于电压降压调节的降压调节器702、用于电池充电或放电管理和控制的电池管理电路703和锂电池704。电源模块7为其它模块提供其所需的直流电源，包括直流5V和直流3.3V。AC/DC转换器701与降压调节器702和电池管理电路703配合连接，提供5V直流电源；电池管理电路703与锂电池704和电压调节器702连接，实现充放电控制和为降压调节器提供直流电源，主控芯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LED路灯智能控制及能效监测装置，其特征在于，包括微处理器以及分别与微处理器连接的光环境检测模块、调光控制模块、通信模块和电源模块，所述光环境检测模块包括光照度探测器和用于对光照度探测器输出信号进行调理放大以及AD转换的信号调理模块，所述信号调理模块与微处理器连接；所述调光控制模块包括用于对LED路灯进行开关控制的开关控制模块、用于对LED路灯进行调光控制的PWM发生器，以及一隔离模块；微处理器通过通信模块与外部连接，所述电源模块为上述各模块供电。
【技术特征摘要】
1.一种LED路灯智能控制及能效监测装置，其特征在于，包括微处理器以及分别与微处理器连接的光环境检测模块、调光控制模块、通信模块和电源模块，所述光环境检测模块包括光照度探测器和用于对光照度探测器输出信号进行调理放大以及AD转换的信号调理模块，所述信号调理模块与微处理器连接；所述调光控制模块包括用于对LED路灯进行开关控制的开关控制模块、用于对LED路灯进行调光控制的PWM发生器，以及一隔离模块；微处理器通过通信模块与外部连接，所述电源模块为上述各模块供电。2.根据权利要求1所述的LED路灯智能控制及能效监测装置，其特征在于，所述装置包括电参数监测模块，所述电参数监测模块包括电压互感器、电流互感器和电能计量芯片，所述电压互感器、电流互感器分别与电能计量芯片连接，所述电能计量芯片与微处理器通过总线相连。3.根据权利要求1所述的LED路灯智能控制及能效监测装置，其特征在于，所述通信模块包括用于无线数据通信的无线通信模块或/和用于有线数据通信的电力通信模块。4.根据权利要求1所述的LED路灯智能控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张沛强，罗宇强，陈龙，蔡俊涛，
申请(专利权)人：广州市光机电技术研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44
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