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单灯终端控制器在城市道路照明中的应用


单灯终端控制器在城市道路照明中的应用 【摘要】 单灯终端控制器是由集中控制器和单灯控制器两部分组成,是通过 人工或计算机控制城市道路照明设施和可调灯具亮暗的控制器实现道路照明节 能。具备电力信噪比监测功能,为自由路由节点提供有效的依据;具有 UID 主动 上报功能;具有同步通信冲突避免机制。在城市道路照明控制系统中起着非常重 要的作用。 【关键词】单灯终端控制器;道路照明;节能 1.概述 本文中阐述的单灯终端控制器包含集中控制器和单灯控制器。 集中控制器它 是城市照明系统中电能信息采集和远程控制的关键设备, 安装在路灯低压控制柜 内,具有数据采集和通过电力载波通信对路灯进行测控,实时的将数据通过 TCP/IP,GPRS 等通讯方式传回到监控中心的功能。可广泛应用于城市道路照明 监控系统中;单灯控制器安装在各盏路灯上,其核心采用电力线载波集成电路, 配合专业的硬件和软件设计, 使产品具有功能强大、 易实施、 免布线、 工作可靠、 易于维护等优点,是专门为适应中国电网环境而研发出来的高性能路灯节能产 品。 2.单灯终端控制器开发示意图 图 1 单灯终端控制器开发示意图 3.集中控制器 3.1 设计原理(如图 2 所示) 图 2 集中控制器部分设计电路图 图 3 单灯控制器部分设计电路图 集中控制器由集中控制器 PLC 、集中控制器 PS 、 集中控制器 ARM 和 GPRS/TD-LTE 模块等四个主要模块构成。由载波板、电源板、 ARM 板、 GPRS/TD-LTE 模块组成的集中器中间管理单元,可以接到三相电力线上。 集中控制器 PLC 是电力线载波通讯的收发电路和 PLC 协议栈处理部分,用 于完成电力线载波通讯的所有功能。集中控制器 PLC 板和集中控制器 ARM 板 通过 UART 口进行通讯。 集中控制器 PS 为电源板, 主要包含开关电源电路和 PLC 通讯耦合电路两部 分,与外部 220V AC 连接,为整个系统提供电源。 集中控制器 ARM 板为照明智能控制系统集中器的嵌入式系统板,主要为嵌 入式 LINUX 系统运行提供硬件资源和多个外设接口,并提供系统状态指示灯显 示。 GPRS/TD-LTE 模块内部集成了 TCP/IP 协议,通过串口,可以方便地发送命 令到 GPRS/TD-LTE 模块、收发用户数据到服务器。 集中控制器内置应用程序提供了一整套丰富的功能, 使得它可以独立的工作 而不需要 PC。 集中控制器预留扩展接口,可外接温湿度传感器、内涝传感器、光伏辅助备 用电源等功能。 3.2 集中控制器的主要功能 路灯时序调整、数据记录、报警处理和发送。时序调度应用程序允许按照路 灯管理中心设置的时序来控制路灯,可以根据日期、时间和事件来调度路灯的动 作;数据记录应用程序记录单灯控制器的电流、电压、电能累积等数据活动,并 可用来进行趋势分析、报告和应用分析;报警应用程序提供识别、通告和记录路 灯报警状况的手段, 单灯控制器产生报警后,可以设置照明智能控制系统收到报 警信息、 识别错误和报警状态并确认报警成立后,将报警发送到路灯管理中心或 发送 E-Mail 到指定的邮件里,也可以发送短消息到手机。 3.3 主要技术参数 项目 最小值 典型值 最大值 单位 备注 工作电源特性: 单相交流输入电压 176 220 254 Vac 单相或 3 相 4 线制供电 工作频率 47 50 63 Hz 集中器整机功耗 3.0 W 载波接收状态 电力线载波通信性能: 电力线载波调制方式 BPSK 电力线载波频率 132 KHz 通信速率 5


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