專利名稱：智能節(jié)電器及采用該智能節(jié)電器的照明監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能節(jié)電器以及采用該智能節(jié)電器的照明監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的繁榮，交通事業(yè)迅速發(fā)展，城市燈光工程不斷完善與美化，路燈作為道路照明、城市亮化的需要，數(shù)量與日俱增，但是伴隨而來的是能耗的大幅度提高，特別是近年來能源價(jià)格大幅度提升，使電力耗費(fèi)成為負(fù)擔(dān)，路燈耗電也成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)。尤其是隨著不夜城的興起，其電費(fèi)開支十分驚人，于是，減少線路、設(shè)備和燈具的損耗以及節(jié)省電費(fèi)開支，已成為十分重要的課題。尤其是我國的電網(wǎng)普遍存在夜間電壓偏高，電網(wǎng)電壓不夠穩(wěn)定等現(xiàn)象，導(dǎo)致了照明用電更大的浪費(fèi)和燈具的損壞。在全球都在提倡綠色照明的時(shí)代，城市照明的高效使用必然成為一種趨勢。
目前市場上半自動半機(jī)械化的節(jié)電器也逐漸出現(xiàn)，但是市場對節(jié)電器的需求已不僅僅停留在單一的節(jié)電上，管理者更需要一種不管在世界的任何地方都可以輕松的對每個(gè)路段甚至是整個(gè)城市照明系統(tǒng)進(jìn)行全方位的超遠(yuǎn)程無線監(jiān)控的節(jié)電器，通過遠(yuǎn)程控制，從而實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)高效完美的管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種介于電網(wǎng)電源與用電設(shè)備之間具有無線通信功能的智能節(jié)電器以及利用該多個(gè)智能節(jié)電器與現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)相連接從而實(shí)現(xiàn)對城市照明系統(tǒng)中的每個(gè)路段進(jìn)行實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的照明監(jiān)控系統(tǒng)，從而在節(jié)電的前提下，大大減少了維護(hù)和管理費(fèi)用，提高了工作效率。
為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明的技術(shù)方案為一種智能節(jié)電器，包括變壓器，所述的變壓器用于將電網(wǎng)電源輸入的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換；檢測驅(qū)動模塊，所述的檢測驅(qū)動模塊的輸入端與所述的變壓器的輸出端相電連接，所述的檢測驅(qū)動模塊用于檢測輸入的電壓大小并輸出電壓至用電設(shè)備；微處理器控制模塊，所述的微處理器控制模塊具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端，其中一個(gè)輸入端與所述的檢測驅(qū)動模塊的一個(gè)輸出端相連接，一個(gè)輸出端與所述的變壓器相電連接，所述的微處理器控制模塊用于調(diào)整所述的檢測驅(qū)動模塊的輸出電壓并控制所述的變壓器的輸出電壓；它還包括無線通信模塊，所述的無線通信模塊與所述的微處理器控制模塊相電連接，所述的無線通信模塊與所述的微處理器控制模塊進(jìn)行信息交換。
所述的無線通信模塊為GSM通信模塊。
所述的微處理器控制模塊電連接有用于顯示的控制面板。
所述的微處理器控制模塊還設(shè)置有報(bào)警單元，所述的報(bào)警單元用于將報(bào)警信息通過所述的無線通信模塊發(fā)送出去。
同時(shí)，本發(fā)明還提供一種采用上述智能節(jié)電器的照明監(jiān)控系統(tǒng)，它包括無線網(wǎng)絡(luò)、與所述的無線網(wǎng)絡(luò)無線連接的用戶終端設(shè)備、與無線網(wǎng)絡(luò)無線連接的多個(gè)具有所述的無線通信模塊的智能節(jié)電器，所述的用戶終端設(shè)備通過所述的無線網(wǎng)絡(luò)與所述的多個(gè)智能節(jié)電器進(jìn)行信息交互。
所述的無線網(wǎng)絡(luò)為GSM網(wǎng)絡(luò)，所述的無線通信模塊為GSM通信模塊。
所述的用戶終端設(shè)備為手機(jī)、計(jì)算機(jī)的一種或兩種。
由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為由于本發(fā)明的智能節(jié)電器設(shè)置有無線通信模塊，該無線通信模塊與微處理器控制模塊相電連接，從而無線通信模塊與微處理器控制模塊可以進(jìn)行信息交換，同時(shí)，將多個(gè)智能節(jié)電器通過無線網(wǎng)絡(luò)與用戶終端可進(jìn)行信息交互，因此，維護(hù)人員不需要到現(xiàn)場監(jiān)測僅使用手機(jī)或電腦與智能節(jié)電器進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，采用此種智能節(jié)電器和照明監(jiān)測系統(tǒng)，不僅可以有效地控制用電設(shè)備在不同時(shí)段的用電達(dá)到節(jié)電的目的，同時(shí)可以節(jié)省大量的人力和物力，且操作較方便。


附圖1為本發(fā)明智能節(jié)電器的原理方框圖；附圖2為本發(fā)明城市照明監(jiān)控系統(tǒng)連接示意圖；附圖3為本發(fā)明智能節(jié)電器三相接入的示意圖；附圖4為本發(fā)明智能節(jié)電器單相接入的示意圖；附圖5為本發(fā)明微處理器電路引腳示意圖；附圖6為本發(fā)明控制面板部分主要電路示意圖；附圖7為本發(fā)明無線通信模塊電路示意圖；其中1、變壓器；2、檢測驅(qū)動模塊；3、微處理器控制模塊；4、無線通信模塊；5、控制面板；6、電源電網(wǎng)；8、第一交流接觸器；9、第二交流接觸器；11、旁路開關(guān)；12、用電設(shè)備；20、智能節(jié)電器；22、用戶終端設(shè)備；23、無限網(wǎng)絡(luò)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
附圖1所示的為本發(fā)明智能節(jié)電器的原理方框圖，該智能節(jié)電器20主要包括一個(gè)主回路、控制該主回路的微處理器控制模塊3，所述的主回路包括依次相電連接的第一交流接觸器8、變壓器1、檢測驅(qū)動模塊2、第二交流接觸器9，其中第一交流接觸器8與電網(wǎng)電源6相電連接用于接通或斷開與電網(wǎng)電源6的連接，第二交流接觸器9通過導(dǎo)線與設(shè)置在各路段的用電設(shè)備12相電連接，在這里，用電設(shè)備12指的是路燈，且在主回路中還包括一個(gè)旁路開關(guān)11，所述的旁路開關(guān)11的輸入端與電網(wǎng)電源6相連接輸出端與路燈相連接，該旁路開關(guān)11用于在節(jié)電器出現(xiàn)故障不能進(jìn)行節(jié)電工作且與電網(wǎng)電源6斷開后，通過該旁路開關(guān)11繼續(xù)給路燈供電從而維持照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
該智能節(jié)電器處于節(jié)電工作狀態(tài)是由主回路和微處理器控制模塊共同完成的，其中所述的檢測驅(qū)動模塊2的另一個(gè)輸出端與微處理器控制模塊3的一個(gè)輸入端相電連接，微處理器控制模塊3由多塊微處理器(MCU)協(xié)同工作，其將檢測驅(qū)動模塊2輸出的電壓進(jìn)行分析，根據(jù)預(yù)先設(shè)置在微處理器中的節(jié)能電壓、運(yùn)行時(shí)間來控制輸出給變壓器1的電壓，且在微處理器控制模塊3與變壓器1之間連接有接觸器陣列13，所述的接觸器陣列13根據(jù)微處理器控制模塊3輸出電壓的高低來接通或斷開變壓器1與微處理器控制模塊3之間的連接。
由該主回路和微處理器控制模塊3實(shí)現(xiàn)的節(jié)電器，根據(jù)電磁平衡技術(shù)原理、半導(dǎo)體瞬流控制、全程自動控制、自動調(diào)節(jié)到最佳工作狀態(tài)等技術(shù)，使供應(yīng)于路燈上的電壓得到平衡，并且能調(diào)整路燈的耗電功率，從而達(dá)到最佳節(jié)電效果。
與所述的微處理器控制模塊3相電連接有無線通信模塊4，在本發(fā)明的智能節(jié)電器中無線通信模塊4采用GSM通信模塊，GSM為全球移動通訊系統(tǒng)(GlobalSystem of Mobile communication)，其利用現(xiàn)有的GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò)使得用戶終端設(shè)備如手機(jī)通過該網(wǎng)絡(luò)與設(shè)置有GSM通信模塊的節(jié)電器進(jìn)行信息交互，從而根據(jù)不同的需要遠(yuǎn)程控制智能節(jié)電器的輸出到路燈上的電壓電流。
當(dāng)用戶終端設(shè)備為手機(jī)時(shí)，可以利用該手機(jī)以發(fā)送短消息的形式通過GSM通信模塊將控制信息發(fā)送到微處理器控制模塊3中，微處理器控制模塊3根據(jù)該控制信息進(jìn)行處理，繼而輸出相應(yīng)的電壓通過變壓器1再經(jīng)過檢測驅(qū)動模塊2最后輸出給設(shè)置在各個(gè)路段上的路燈，從而實(shí)現(xiàn)對路燈的電壓電流的調(diào)控，短消息主要包括開機(jī)、關(guān)機(jī)、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程報(bào)警以及返回運(yùn)行狀況等，并且在短消息命令中有密碼跟隨，保證了該系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制的安全性和保密性。
同時(shí)所述的微處理器控制模塊3還設(shè)置有控制面板5，該控制面板5具有液晶顯示界面和操作鍵，每個(gè)路段上路燈照明情況在該液晶顯示界面上都會有顯示，通過手機(jī)發(fā)送到微處理器控制模塊3上的控制信息也可以在該控制面板5上實(shí)時(shí)顯示，管理者也可以通過操作鍵實(shí)現(xiàn)對該智能節(jié)電器諸如開機(jī)、關(guān)機(jī)、參數(shù)設(shè)定、遠(yuǎn)程報(bào)警以及返回運(yùn)行狀況等進(jìn)行手動的操作。
且在所述的微處理器控制模塊3內(nèi)還設(shè)置有報(bào)警單元，所述的報(bào)警單元具有線路損壞報(bào)警功能，當(dāng)線路的損壞超過設(shè)定的限度后將會把報(bào)警信息自動發(fā)送短消息給管理者，使得管理者不需要到現(xiàn)場時(shí)刻檢查就可獲知某段線路工作的正常與否，這樣即可以減少線路的檢修和維護(hù)工作，又可防止有人蓄意破壞線路、偷盜電纜，從而減少路燈的維護(hù)費(fèi)用又可盡量避免不應(yīng)該的損失。
附圖5為本發(fā)明微處理控制模塊3的主要電路圖，其中微處理器U2采用C8051F020集成芯片，其共有100引腳，現(xiàn)將主要引腳與其它電路的連接介紹如下，在U2中，引腳26、27通過外接電容C4、電容C5和晶體振蕩器J4提供工作頻率，引腳5為復(fù)位引腳，引腳11、14、28、37、64、90分別接電源，引腳10、38、63、89接地，同時(shí)，在附圖中，引腳91～98為KEY7～KEY0輸出端，引腳61為接收端RXD，引腳62為發(fā)射端TXD，引腳50～54分別為GLLED、ERRLED、RUNLED、ZXLED、FXLED輸出端。
附圖6為本發(fā)明控制面板主要電路示意圖，其與微處理U2器的接口如下控制面板具有多個(gè)控制開關(guān)，該開關(guān)的輸入引腳KEY7～KEY0與微處理器U2的引腳91～98的KEY7～KEY0相對應(yīng)連接，同時(shí)，該控制面板還具有節(jié)電器工作狀態(tài)LED顯示，包括正常運(yùn)行顯示、錯(cuò)誤運(yùn)行顯示等，其輸入端GLLED、ERRLED、RUNLED、ZXLED、FXLED分別與微處理器U2的輸出端GLLED、ERRLED、RUNLED、ZXLED、FXLED相連接。
附圖7為本發(fā)明無線通信模塊電路示意圖，其與微處理器U2的接口為輸入端RXD、TXD，其分別與微處理器U2的RXD、TXD對應(yīng)連接。
其它電路圖如交流接觸器等為本技術(shù)領(lǐng)域慣用技術(shù)，在此不再贅述。
如附圖3和附圖4所示，該智能節(jié)電器適用三相接入和單相接入，智能節(jié)電器20具有三相進(jìn)線端子A、B、C和一個(gè)零線端子N，在與電網(wǎng)電源接入的時(shí)候，將所述的三相進(jìn)線端子A、B、C以及零線端子N分別與電網(wǎng)電壓對應(yīng)連接，地線GND要可靠地接地。
附圖2所示的為采用本發(fā)明的智能節(jié)電器的城市照明監(jiān)控系統(tǒng)示意圖，其包括無線網(wǎng)絡(luò)23、與該無線網(wǎng)絡(luò)23無線連接的用戶終端設(shè)備21、與無線網(wǎng)絡(luò)23無線連接的多個(gè)具有無線通信模塊4的智能節(jié)電器20，本發(fā)明中，無線網(wǎng)絡(luò)23利用現(xiàn)有的GSM蜂窩網(wǎng)絡(luò)，無線通信模塊4采用GSM通信模塊，將GSM通信模塊接入每個(gè)智能節(jié)電器20的微處理器控制模塊3從而建立起GSM網(wǎng)絡(luò)與節(jié)電器之間的連接，用戶終端設(shè)備21為手機(jī)或者計(jì)算機(jī)，具體組網(wǎng)如下在每個(gè)路段或每個(gè)區(qū)域設(shè)置有一臺該智能節(jié)電器20，從而整個(gè)城市的照明由一定數(shù)量的該智能節(jié)電器20控制，管理者在任何地方只需要一臺電腦或一部手機(jī)就可和整個(gè)城市中控制各條照明線路的智能節(jié)電器20進(jìn)行通信，從而輕松完成對整個(gè)城市照明系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。
權(quán)利要求
1.一種智能節(jié)電器，包括變壓器(1)，所述的變壓器(1)用于將電網(wǎng)電源(6)輸入的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換；檢測驅(qū)動模塊(2)，所述的檢測驅(qū)動模塊(2)的輸入端與所述的變壓器(1)的輸出端相電連接，所述的檢測驅(qū)動模塊(2)用于檢測輸入的電壓大小并輸出電壓至用電設(shè)備(12)；微處理器控制模塊(3)，所述的微處理器控制模塊(3)具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端，其中一個(gè)輸入端與所述的檢測驅(qū)動模塊(2)的一個(gè)輸出端相連接，一個(gè)輸出端與所述的變壓器(1)相電連接，所述的微處理器控制模塊(3)用于調(diào)整所述的檢測驅(qū)動模塊(2)的輸出電壓并控制所述的變壓器(1)的輸出電壓；其特征在于它還包括無線通信模塊(4)，所述的無線通信模塊(4)與所述的微處理器控制模塊(3)相電連接，所述的無線通信模塊(4)與所述的微處理器控制模塊(3)進(jìn)行信息交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電器，其特征在于所述的無線通信模塊(4)為GSM通信模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電器，其特征在于所述的微處理器控制模塊(3)電連接有用于顯示的控制面板(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)電器，其特征在于所述的微處理器控制模塊(3)還設(shè)置有報(bào)警單元，所述的報(bào)警單元用于將報(bào)警信息通過所述的無線通信模塊(4)發(fā)送出去。
5.一種照明監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于它包括無線網(wǎng)絡(luò)(23)、與所述的無線網(wǎng)絡(luò)(23)無線連接的用戶終端設(shè)備(21)、與無線網(wǎng)絡(luò)(23)無線連接的多個(gè)具有所述的無線通信模塊(4)的智能節(jié)電器(20)，所述的用戶終端設(shè)備(21)通過所述的無線網(wǎng)絡(luò)(23)與所述的多個(gè)智能節(jié)電器(20)進(jìn)行信息交互。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的照明監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的無線網(wǎng)絡(luò)(23)為GSM網(wǎng)絡(luò)，所述的無線通信模塊(4)為GSM通信模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述的用戶終端設(shè)備(21)為手機(jī)、計(jì)算機(jī)的一種或兩種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能節(jié)電器及采用該智能節(jié)電器的照明檢測系統(tǒng)，該智能節(jié)電器包括變壓器、檢測驅(qū)動模塊、微處理器控制模塊以及無線通信模塊，無線通信模塊與微處理器控制模塊可進(jìn)行信息交換，該照明監(jiān)控系統(tǒng)，包括無線網(wǎng)絡(luò)、與無線網(wǎng)絡(luò)無線連接的用戶終端設(shè)備、與無線網(wǎng)絡(luò)無線連接的多個(gè)具有無線通信模塊的智能節(jié)電器，用戶終端設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)智能節(jié)電器進(jìn)行信息交互，采用此種智能節(jié)電器和照明監(jiān)測系統(tǒng)，維護(hù)人員不需要到現(xiàn)場監(jiān)測僅使用手機(jī)或電腦與智能節(jié)電器進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對用電設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，不僅可以有效地控制用電設(shè)備在不同時(shí)段的用電達(dá)到節(jié)電的目的，同時(shí)可以節(jié)省大量的人力和物力，且操作較方便。
文檔編號H05B37/02GK101018438SQ20071001973
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者趙海蘭, 朱劍, 趙祥偉, 劉皋 申請人:太倉冠群電子科技有限公司