專利名稱：一種路燈控制箱校時(shí)裝置及校時(shí)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軌道交通領(lǐng)域，尤其涉及一種路燈控制箱校時(shí)裝置及校時(shí)方法。
背景技術(shù)：
近幾年來，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，大量的市政道路得到了修繕和新建，作為道 路配套項(xiàng)目的道路照明燈以每年近20%遞增的速度快速增長?？墒敲慨?dāng)我們晚間徜徉街頭，還是會(huì)發(fā)現(xiàn)路燈在亮燈時(shí)間上不準(zhǔn)確，不統(tǒng)一，對(duì)路 燈亮燈時(shí)間不準(zhǔn)確的現(xiàn)象做了一一歸納，大致分成以下四種情況同一路燈桿兩邊的雙燈 一邊亮一邊不亮；同一路燈線路一段亮，一段不亮；路燈到點(diǎn)不準(zhǔn)時(shí)亮；路燈晚上不亮白天殼。我們對(duì)亮燈時(shí)間進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)馬路各側(cè)亮燈時(shí)間不統(tǒng)一，部分時(shí)鐘嚴(yán)重走時(shí) 不準(zhǔn)的路燈控制設(shè)備延時(shí)可達(dá)1個(gè)小時(shí)，這將極大影響城市的市容；由于亮燈時(shí)間的不統(tǒng) 一可能導(dǎo)致路燈在短時(shí)期內(nèi)的照度不均勻，而這也增加了交通事故的隱患；白天亮燈是最 嚴(yán)重的亮燈不準(zhǔn)時(shí)現(xiàn)象，不僅極大浪費(fèi)了電能，導(dǎo)致了相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失，也帶來很壞的社 會(huì)影響。綜上所述，路燈的亮燈不準(zhǔn)時(shí)會(huì)帶來以下三個(gè)缺點(diǎn)影響市容；導(dǎo)致局部區(qū)域短 時(shí)照度不達(dá)標(biāo)，增加事故隱患；白天亮燈浪費(fèi)電能，社會(huì)反響大。目前有的地方采用了由技術(shù)人員至現(xiàn)場用PDA寫入設(shè)備接入PLC接口，利用技PDA 時(shí)間，對(duì)PLC內(nèi)部時(shí)間存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新，該方法一季度一次的校驗(yàn)頻率難以保證路燈控 制箱時(shí)間的準(zhǔn)確性，并且現(xiàn)場工曠復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)時(shí)間偏移，長時(shí)間的停電也會(huì)導(dǎo)致時(shí)間 產(chǎn)生偏差，校驗(yàn)周期長；另一方面，校驗(yàn)時(shí)間以PDA時(shí)間為準(zhǔn)，難以確保該時(shí)間無誤，因此參 照時(shí)間不準(zhǔn)確。該現(xiàn)行的校時(shí)方法投資大，效果差，是導(dǎo)致路燈亮燈不準(zhǔn)時(shí)的原因，而路燈 亮燈不準(zhǔn)時(shí)又存在如此眾多的弊端，是個(gè)必須解決的問題。目前有的地區(qū)采用KDZ型路燈控制箱，該控制箱的控制單元為SIEMENS的 S7-200PLC，采用PPI協(xié)議進(jìn)行控制傳輸，主要通過該單元實(shí)現(xiàn)每天設(shè)定時(shí)間的開關(guān)，在目 前的體系中，由于該P(yáng)LC依賴于PLC的時(shí)鐘，因此PLC時(shí)鐘的精確程度直接影響到了開關(guān) 燈時(shí)間的準(zhǔn)確度，如何提高開關(guān)燈時(shí)間的準(zhǔn)確性是本發(fā)明的申請(qǐng)人致力于研究和解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種路燈控制箱校時(shí)裝置及校時(shí) 方法，利用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)直接接受衛(wèi)星同步信號(hào)。僅在控制箱內(nèi)安裝即可，省去大量設(shè) 備投資成本；自動(dòng)校時(shí)，省去人工成本；GPS信號(hào)覆蓋全球，可完全覆蓋整個(gè)路燈網(wǎng)絡(luò)，時(shí)間 完全準(zhǔn)時(shí)同步，大大提高了亮燈時(shí)間的準(zhǔn)確度。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是本發(fā)明之一的一種路燈控制箱校時(shí)裝置，設(shè)置于路燈控制箱以及GPS衛(wèi)星之間，其中，它包括依次相連的GPS信號(hào)接收器、GPS信號(hào)處理芯片以及單片機(jī)控制芯片，其中所述的GPS信號(hào)接收器接收來自GPS衛(wèi)星的GPS衛(wèi)星信號(hào)，并將需要的信號(hào)傳輸 給GPS信號(hào)處理芯片；所述的GPS信號(hào)處理芯片接收來自GPS信號(hào)接收器傳送來的信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn) 換成數(shù)字信號(hào)；所述的單片機(jī)控制芯片讀出所述GPS信號(hào)處理芯片中的數(shù)字信號(hào)，并將為整點(diǎn)的 數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成PPI信號(hào)輸送給路燈控制箱。上述的路燈控制箱校時(shí)裝置，其中，所述的GPS信號(hào)接收器包括相連的天線和濾 波器，所述的天線接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，所述的濾波器將需要的信號(hào)之外的頻率段除去。上述的路燈控制箱校時(shí)裝置，其中，所述的GPS信號(hào)處理芯片包括相連的射頻集 成電路和數(shù)字信號(hào)處理電路，所述的射頻集成電路用于檢測(cè)和處理GPS射頻信號(hào)，所述的 數(shù)字信號(hào)處理電路用于處理中頻信號(hào)。上述的路燈控制箱校時(shí)裝置，其中，所述的GPS信號(hào)接收器輸出的信號(hào)為NEMA信號(hào)。上述的路燈控制箱校時(shí)裝置，其中，所述的路燈控制箱校時(shí)裝置安裝于所述的路 燈控制箱內(nèi)。本發(fā)明之二的一種路燈控制箱校時(shí)方法，包括需要校時(shí)的路燈控制箱，路燈控制 箱內(nèi)具有PLC存儲(chǔ)單元，其中，包括以下步驟首先，接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并且將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波，除去需要的信號(hào)之外的 頻率；然后，對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行處理，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；最后，對(duì)數(shù)字信號(hào)即時(shí)間信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，并且判斷該數(shù)字信號(hào)是否為整點(diǎn)，將為整 點(diǎn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PPI信號(hào)，然后寫入路燈控制器的PLC存儲(chǔ)單元中，對(duì)非整點(diǎn)的信號(hào)暫停N 秒后再次進(jìn)行判斷，所述的N為自然數(shù)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的路燈控制箱校時(shí)裝置及校時(shí)方法通過采用GPS衛(wèi) 星信號(hào)來對(duì)路燈控制箱進(jìn)行校時(shí)，提高亮燈時(shí)間的精確度，GPS網(wǎng)絡(luò)通信具有以下優(yōu)點(diǎn)1.省去了服務(wù)器，節(jié)約了服務(wù)器端的硬件及軟件的投資；2.信息傳輸方式得到簡化，即變雙向信息傳輸為單向信息傳輸，簡化了傳輸方式、 統(tǒng)一信號(hào)不間斷傳送避免了傳統(tǒng)C-S結(jié)構(gòu)因信道嘈音導(dǎo)致信息交互失敗的可能性、不會(huì)因 服務(wù)器端的故障導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)崩潰；3. GPS全球定位系統(tǒng)相比單一封閉式系統(tǒng)具有可靠性高、時(shí)間準(zhǔn)確的特點(diǎn)。本發(fā)明通過采用GPS衛(wèi)星信號(hào)，具有以下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小巧，便于安裝；一 次安裝，長期使用，免于維護(hù)；由于路燈控制箱采用的是精準(zhǔn)的GPS時(shí)間，因此校時(shí)精確，時(shí) 間誤差僅為微秒級(jí)，每小時(shí)校驗(yàn)1次，反復(fù)確?？刂葡浠鶞?zhǔn)時(shí)間的精確性。


圖1是本發(fā)明之一的路燈控制箱校時(shí)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
請(qǐng)參閱圖1，圖中示出了本發(fā)明之一的一種路燈控制箱校時(shí)裝置，設(shè)置于路燈控制 箱5以及GPS衛(wèi)星1之間，安裝于路燈控制箱5內(nèi)，它包括依次相連的GPS信號(hào)接收器2、 GPS信號(hào)處理芯片3以及單片機(jī)控制芯片4，其中GPS信號(hào)接收器2接收來自GPS衛(wèi)星1的GPS衛(wèi)星信號(hào)，并將需要的信號(hào)傳輸給 GPS信號(hào)處理芯片3，該GPS信號(hào)接收器2包括相連的天線21和濾波器22，天線21接收 GPS衛(wèi)星信號(hào)，濾波器22將需要的信號(hào)之外的頻率段除去，GPS信號(hào)接收器2輸出的信號(hào)為 NEMA信號(hào)；GPS信號(hào)處理芯片3接收來自GPS信號(hào)接收器2傳送來的信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號(hào)，它包括相連的射頻集成電路31和數(shù)字信號(hào)處理電路32，射頻集成電路31用 于檢測(cè)和處理GPS射頻信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理電路32用于處理中頻信號(hào)，GPS信號(hào)處理芯片3 中嵌有用于搜索和跟蹤GPS衛(wèi)星信號(hào)，并根據(jù)這些信號(hào)求解用戶坐標(biāo)和速度的標(biāo)準(zhǔn)嵌入式 GPS軟件；單片機(jī)控制芯片4讀出GPS信號(hào)處理芯片3中的數(shù)字信號(hào)，并將為整點(diǎn)的數(shù)字信 號(hào)轉(zhuǎn)換成PPI信號(hào)輸送給路燈控制箱5，采用型號(hào)為U-Processor 89C52單片機(jī)，該單片機(jī) 采用增強(qiáng)型8051內(nèi)核，速度快，多累加器結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的中斷處理能力，價(jià)格僅為30元人民 幣，采用匯編語言程序設(shè)計(jì)，它具有底層語言設(shè)計(jì)、適合底層開發(fā)、無須編譯器、執(zhí)行速度非 常快的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)施例中，天線21采用普通GPS天線，其接收頻率，接受信號(hào)強(qiáng)度的方面均能滿 足要求，且價(jià)格便宜，GPS信號(hào)接收器2采用型號(hào)為GPS ANTENNA G-503 ；GPS信號(hào)處理芯片 3采用信號(hào)為VPW513S模塊，該芯片采用第三代SIRF芯片，且具有以下優(yōu)勢(shì) GPS全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)是一個(gè)由覆蓋全球的24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可以保證在任意時(shí)刻，地球上任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4 顆衛(wèi)星，所有衛(wèi)星均會(huì)不斷發(fā)出帶有時(shí)間、經(jīng)度、緯度、高度等信息的信號(hào)，接收器通過接收 到的四個(gè)衛(wèi)星的不同信號(hào)計(jì)算所在的時(shí)間、經(jīng)度、緯度、高度等信息。它具有信號(hào)強(qiáng)，覆蓋全 球、時(shí)間精確，全球同步、技術(shù)成熟，是目前世界上最流行最通用的定時(shí)，定位技術(shù)、GPS信號(hào) 完全免費(fèi)，無需后續(xù)投資的優(yōu)點(diǎn)。工作原理GPS信號(hào)被接受后，由VPW513S芯片將NEMA信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)送入 u-Processor 89C52單片機(jī)，由軟件將數(shù)字信號(hào)讀出，若為整點(diǎn)，則將時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)為PPI信 號(hào)，寫入路燈控制箱的PLC存儲(chǔ)單元，即每日自動(dòng)校時(shí)24次。本發(fā)明的裝置安裝時(shí)，通過RS232接口進(jìn)行安裝，整套設(shè)備的安裝從到達(dá)現(xiàn)場到 完工撤離，僅需15分鐘，方便簡單，安裝牢固。綜上所述，本發(fā)明具有如下效果1、亮燈時(shí)間準(zhǔn)確，提升了城市美觀度，提高了企業(yè)形象。同時(shí)也降低了路燈照度不 均勻的可能性，減少了交通事故發(fā)生的概率。2、有效解決了白天亮燈的問題，響應(yīng)了國家節(jié)能減排的號(hào)召，每年至少可以節(jié)約 白天亮燈浪費(fèi)的電費(fèi)約1萬元。3、校時(shí)成本大大降低，與傳統(tǒng)的相比，成本下降75. 7%。本發(fā)明之二的一種路燈控制箱校時(shí)方法，包括需要校時(shí)的路燈控制箱，路燈控制 箱內(nèi)具有PLC存儲(chǔ)單元，包括以下步驟首先，接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并且將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波，除去需要的信號(hào)之外的 頻率；然后，對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行處理，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；最后，對(duì)數(shù)字信號(hào)即時(shí)間信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，并且判斷該數(shù)字信號(hào)是否為整點(diǎn)，將為整 點(diǎn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PPI信號(hào)，然后寫入路燈控制器的PLC存儲(chǔ)單元中，對(duì)非整點(diǎn)的信號(hào)暫停N 秒后再次進(jìn)行判斷，所述的N為自然數(shù)。以上結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說 明對(duì)本發(fā)明做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明 將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種路燈控制箱校時(shí)裝置，設(shè)置于路燈控制箱以及GPS衛(wèi)星之間，其特征在于，它包括依次相連的GPS信號(hào)接收器、GPS信號(hào)處理芯片以及單片機(jī)控制芯片，其中所述的GPS信號(hào)接收器接收來自GPS衛(wèi)星的GPS衛(wèi)星信號(hào)，并將需要的信號(hào)傳輸給GPS信號(hào)處理芯片；所述的GPS信號(hào)處理芯片接收來自GPS信號(hào)接收器傳送來的信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；所述的單片機(jī)控制芯片讀出所述GPS信號(hào)處理芯片中的數(shù)字信號(hào)，并將為整點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成PPI信號(hào)輸送給路燈控制箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路燈控制箱校時(shí)裝置，其特征在于，所述的GPS信號(hào)接收器包 括相連的天線和濾波器，所述的天線接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，所述的濾波器將需要的信號(hào)之外 的頻率段除去。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路燈控制箱校時(shí)裝置，其特征在于，所述的GPS信號(hào)處理芯片 包括相連的射頻集成電路和數(shù)字信號(hào)處理電路，所述的射頻集成電路用于檢測(cè)和處理GPS 射頻信號(hào)，所述的數(shù)字信號(hào)處理電路用于處理中頻信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路燈控制箱校時(shí)裝置，其特征在于，所述的GPS信號(hào)接收器輸 出的信號(hào)為NEMA信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路燈控制箱校時(shí)裝置，其特征在于，所述的路燈控制箱校時(shí) 裝置安裝于所述的路燈控制箱內(nèi)。
6.一種路燈控制箱校時(shí)方法，包括需要校時(shí)的路燈控制箱，路燈控制箱內(nèi)具有PLC存 儲(chǔ)單元，其特征在于，包括以下步驟首先，接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并且將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波，除去需要的信號(hào)之外的頻率；然后，對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行處理，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；最后，對(duì)數(shù)字信號(hào)即時(shí)間信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，并且判斷該數(shù)字信號(hào)是否為整點(diǎn)，將為整點(diǎn)的 信號(hào)轉(zhuǎn)換為PPI信號(hào)，然后寫入路燈控制器的PLC存儲(chǔ)單元中，對(duì)非整點(diǎn)的信號(hào)暫停N秒后 再次進(jìn)行判斷，所述的N為自然數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種路燈控制箱校時(shí)裝置及校時(shí)方法，裝置包括依次相連的GPS信號(hào)接收器、GPS信號(hào)處理芯片以及單片機(jī)控制芯片；方法包括接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，并且將接收到的信號(hào)進(jìn)行濾波、對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行處理，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)、對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，并且判斷該數(shù)字信號(hào)是否為整點(diǎn)，將為整點(diǎn)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為PPI信號(hào)寫入路燈控制器的PLC存儲(chǔ)單元中，對(duì)非整點(diǎn)的信號(hào)暫停N秒后再次進(jìn)行判斷。本發(fā)明利用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)直接接受衛(wèi)星同步信號(hào)。僅在控制箱內(nèi)安裝即可，省去大量設(shè)備投資成本；自動(dòng)校時(shí)，省去人工成本；GPS信號(hào)覆蓋全球，可完全覆蓋整個(gè)路燈網(wǎng)絡(luò)，時(shí)間完全準(zhǔn)時(shí)同步，大大提高了亮燈時(shí)間的準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01S5/02GK101932161SQ20091005366
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者任春萌, 沈超, 王輝, 胡龍生, 鮑長庚 申請(qǐng)人:上海博繁企業(yè)發(fā)展有限公司;上海市電力公司