一种分布式LED助航灯监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分布式LED助航灯监控系统,包括塔台控制中心、维修中心、灯光站和LED灯具，所述塔台控制中心与维修中心通过双冗余以太网与灯光站连接，所述灯光站通过CAN总线连接LED灯具；所述灯光站包括主控计算机、多个灯光控制器、电源切换模块器，主控制计算机通过双冗余CAN总线连接电源切换模块器和多个灯光控制器，所述每个通过CAN总线连接多个LED灯具，采用LED作为光源，并且采用并联供电方式，由高压供电改为市电供电模式，并且采用灯光控制器代替调光器对灯具实行智能化控制，降低了由于使用升压变压器和调光器的成本高的问题,另外本实用新型专利技术将助航灯监控系统的控制与监测融为一体。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于灯光控制领域，具体涉及一种分布式LED助航灯监控系统。
技术介绍
飞机在空中飞行时，飞行员主要靠电子仪器助航，但许多仪器在离地约60m时会失效，在飞机起降期间需要飞行员的眼睛来目视助航。机场的助航设备，在白天和天气良好的时候是靠机场的标线，在夜间和天气恶劣的时候则是靠机场的助航灯光系统。目前，机场助航灯光的光源大部分采用卤素灯，存在功耗大，寿命短，更换频繁等缺点，而机场助航灯安装的特点是具有高度分散性，每个灯的电缆长度不同，由于卤素灯的功率高，线路电流大，并联供电会引起电缆上压降较大，造成灯的亮度有差异，不能达到灯光系统的要求，所 以机场助航灯光回路大都采用串联高压供电方式，系统采用交流高压串联供电，通过控制电流调节亮度，调光器故障多，可靠性不强，成本高。助航灯高度分散，目前多数系统缺乏自动监测，助航灯故障主要靠人员现场巡查，无法做到实时发现故障；在大型民用机场，有些建立了一套独立的灯光监测系统来弥补目前灯光站监测的缺陷，系统改造工程量巨大，并且监测与灯光控制不能达到实时性的要求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供了一种分布式LED助航灯监控系统，采用LED作为光源，并且采用并联供电方式，由高压供电改为市电供电模式，并且采用灯光控制器代替调光器对灯具实行智能化控制，降低了由于使用升压变压器和调光器的成本高的问题，另外本技术将助航灯监控系统的控制与监测融为一体。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种分布式LED助航灯监控系统，包括塔台控制中心、维修中心、灯光站和LED灯具，所述塔台控制中心与维修中心通过双冗余以太网与灯光站连接，所述灯光站通过CAN总线连接LED灯具；所述灯光站包括主控计算机、多个灯光控制器、电源切换模块器，主控制计算机通过双冗余CAN总线连接电源切换模块器和多个灯光控制器，所述每个灯光控制器通过CAN总线连接多个LED灯具。所述灯光控制器包括32位微控制器，所述微控制器分别连接有外围设备，所述外围设备包括显示、键盘、时钟、双冗余CAN总线接口、存储器以及电流、电压、功率因数等参数检测电路、CAN总线通信接口电路。所述32位微控制器采用Cortex_M3结构的32位微控制器。所述LED灯具包括控制单元和驱动单元，所述控制单元包括单片机，所述单片机分别连接检测模块、电源模块和灯光控制器相连的CAN总线通信接口，并通过对LED发光亮度控制的PWM电路连接恒流驱动电路，所述驱动单元包括功率因数校正电路PFC、功率因数校正电路PFC依次连接有DC-DC转换电路以及恒流驱动电路，所述恒流驱动电路电连接有P丽电路所述单片机为MSP430系列16位单片机。本技术的有益效果是LED灯具作为一个智能化的设备，它不仅是发光源，同时是光源的控制器，LED灯具具有数字化、智能化的特点，监控系统性能也将逐渐改善，其保障能力也将大大提高，维护起来也方便快捷；双冗余CAN总线保证了通讯的安全。附图说明附图I本技术的结构示意图。附图2本技术的灯光控制器原理图。··附图3本技术的LED灯具电路的结构图。具体实施方式以下结合附图对本技术的结构原理，工作原理作更详细的说明。参照图I，一种分布式LED助航灯监控系统，包括塔台控制中心、维修中心、灯光站和LED灯具，所述塔台控制中心与维修中心通过双冗余以太网与灯光站连接，所述灯光站通过CAN总线连接LED灯具；所述灯光站包括主控计算机、多个灯光控制器、电源切换模块器，主控制计算机通过双冗余CAV总线连接电源切换模块器和多个灯光控制器，所述每个灯光控制器通过CAN总线连接多个LED灯具。参照图2，所述灯光控制器包括32位微控制器，所述微控制器分别连接有外围设备，所述外围设备包括显示、键盘、时钟、双冗余CAN总线接口、存储器以及电流、电压、功率因数等参数检测电路、CAN总线通信接口电路。所述32位微控制器采用Cortex_M3结构的32位微控制器。参照图3，所述LED灯具包括控制单元和驱动单元，所述控制单元包括单片机，检测模块、电源模块和灯光控制器相连的CAN总线接口，并通过对LED发光亮度控制的PWM电路连接恒流驱动电路，所述驱动单元包括功率因数校正电路PFC、功率因数校正电路PFC依次连接有DC-DC转换电路以及恒流驱动电路，所述恒流驱动电路电连接有PWM电路所述单片机为MSP430系列16位单片机。塔台控制中心下达灯光指令到灯光站，并确认灯光站的主控计算机收到控制指令，接受并记录灯光站送出的现场各种运行数据和设备运行状态并传输到塔台触摸屏和维修中心，连续检测灯光站、维修中心和塔台的全部通讯网络的功能和状态，确保网络的正常工作。所述灯光站是现场设备的控制中心，主控计算机通过以太网接收塔台控制中心的调度计算机的指令，并将指令分析并通过双冗余CAN总线送到各个灯光控制器。接受各个灯光控制器发送的被测控LED灯具的运行数据和工作状态信息，局域网运行状态传送到塔台控制中心，维修中心；当塔台的系统发生故障时，灯光站的监控设备将接受系统的授权转移，当控制功能转移到这里后，该灯光站的主控机将提供与塔台灯光监控所有功能。维修中心的功能是提供实时的和历史的机场灯光和其它控制对象的运行状态，维修人员可通过屏幕查看的机场灯光系统各种有关信息，并显示当前的故障信息。所述灯光控制器控制各灯光组的运行，例如近进程灯光、跑道灯光等，灯光控制器接收主控计算机的命令，经分析后，将控制命令通过CAN总线发送到现场的每个灯具上，同时接收各灯具上传灯组各灯具的工作状态和参数。所述LED灯具是助航灯系统的主要部件，以微控器为核心，采用智能化设计，带有网络接口。LED灯具在系统中处于最末端的灯具既是被控对象同时也是控制机构，它接受灯光控制器的控制信息，并通过控制机构实现灯具的控制功能，同时通过传感器监测灯具各部分的运行状况，并上传至灯光控制器，能及时监测当前灯具的故障状态发出报警信号。 根据上述方法流程，具体的实施方法如下；(I)灯光控制器向上通过双冗余CAN总线接收主控制计算机的命令，同时上传LED灯具的工作状态和参数；(2)对接收的主控器命令解析后，通过CAN总线通信将灯光控制命令发送到现场的每个灯具上；(3)检测每一个灯具的工作状态和工作参数，发现异常情况能进行报警并显示故障原因；(4)具有可编程功能，可通过键盘对灯具工作模式、亮度、启停时间等进行设定，并记录于FlashROM中，在脱离主控计算机后，能独立控制灯光组正常工作；(5)检测和记录灯组的工作时间、工作电流、工作电压以及功率因数等；(6)对网络的维护和自诊断功能。权利要求1.一种分布式LED助航灯监控系统，其特征在于，包括塔台控制中心、维修中心、灯光站和LED灯具，所述塔台控制中心与维修中心通过双冗余以太网与灯光站连接，所述灯光站通过CAN总线连接LED灯具；所述灯光站包括主控计算机、多个灯光控制器、电源切换模块器，主控制计算机通过双冗余CAN总线连接电源切换模块器和多个灯光控制器，所述每个灯光控制器通过CAN总线连接多个LED灯具。2.根据权利要求I所述的一种分布式LED助航灯监控系统，其特征在于，所述灯光控制器包括32位微控制器，所述微控制器分别连接有外围设备，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式LED助航灯监控系统,其特征在于，包括塔台控制中心、维修中心、灯光站和LED灯具，所述塔台控制中心与维修中心通过双冗余以太网与灯光站连接，所述灯光站通过CAN总线连接LED灯具；所述灯光站包括主控计算机、多个灯光控制器、电源切换模块器，主控制计算机通过双冗余CAN总线连接电源切换模块器和多个灯光控制器，所述每个灯光控制器通过CAN总线连接多个LED灯具。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉杰，张媛媛，田硕，杨萍，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：实用新型
国别省市：