专利名称：城市路灯开关柜无线智能控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种路灯的自动开关及故障检测装置。
城市路灯是每一个城市所必须的城市基础设施，就路灯的开关而言，目前所有城市均采用专用路灯控制线路与路灯电源线路相结合的方式实施城市路灯的开、关控制。基本方法是在一个城市较为中心的区域，建立一个路灯控制中心，由该控制中心向城区的各个方向辐射若干条路灯开关控制线路，由这些线路上的各路灯开关柜来开、关路灯。这种方式只是简单地控制路灯的开、关，对于分布在全市范围内的几百上千台路灯开关柜的工作状态，在路灯控制中心是无法了解的。当线路或开关柜发生故障时，由于路灯管理人员无法及时掌握情况，因此经常发生路灯夜间不亮或昼间长亮的现象。为避免这种情况，路灯管理机构目前的做法是安排数台故障检修车辆无目标地在城区内巡视，作业面大、效果差、造成人力物力资源的大量浪费，管理维护成本高。此外，当城市发展而需扩大照明区域时，又得开挖城市道路或是架设空明线、设置路灯开关柜，成本高，且影响城市交通与整体效果。
本实用新型的目的是克服现有路灯管理模式的上述缺点，提供一种无需架设路灯专用控制线路、可及时监测到各路灯开关柜的工作状态是否正常并自动反馈到路灯控制中心的城市路灯开关柜无线智能控制装置。
实现本实用新型目的的城市路灯开关柜无线智能控制装置由故障检测部分和驱动部分两部分构成，所述的故障检测部分由接于路灯开关柜的状态检测电路、接于该状态检测电路输出端的数字信号产生处理合成电路，接于该合成电路输出端的无线电发射电路、接于状态检测电路与无线电发射电路之间的无线电自动发射控制电路和接于合成电路另一输入端的地址码编码电路所构成，所述的驱动部分由接于开关柜的驱动电路、接于驱动电路输入端的控制码识别设置译码电路、接于该译码电路输入端的数字信号解码电路和接于该解码电路输入端的无线电接收电路所构成。
本实用新型的工作原理如下采用数字无线通讯方式，通过故障检测部分将路灯开关柜的故障信息进行编码后自动传输给控制中心，经控制中心的中央处理单元对信号进行处理，在显示器上显示出该开关柜的故障现象和地理位置，使维护人员随时掌握全市各路灯开关柜的工作状况并及时处理，从而实现对路灯系统的自动监控。另一方面，由控制中心发出指令，开关柜控制装置的驱动部分的无线电接收电路接收后经过解码处理后触发驱动电路工作，从而实现开关柜的“开”或“关”的工作状况。其控制中心与各开关柜无线智能控制装置之间的信息传递可以利用国家公众信息网络(如139、138之类的数字移动电话通讯网络，或是城市的寻呼机网络，也可以是路灯管理机构自建的一套类似的通讯系统)来传递。
所述的无线电发射电路和无线电接收电路可由一移动电话改装担任。利用移动电话中的无线发射电路、无线接收电路与网络的现成搭配而轻松完成两者间的信息传输。同样道理、可用有线电话机和传呼机来构成无线电发射和接收电路。既将故障信息通过电话机的拨号线路拨通自动传呼台，利用传呼网络将信息传递给控制中心，此时的控制中心则类似于一个传呼机，显示出发出故障信号的开关柜的故障信息代码及地址等信息。同样道理，控制中心可以通过传呼网络向各开关柜控制装置发出信息，触发其驱动电路工作。
本实用新型的优点如下1．采用无线数字方式控制，接收并处理全市各路灯开关柜的开、关及工作信息。最大的特点是不需要架设专用的路灯开关控制线路，节约了大量的资金，减少了日常线路的维护、管理；2．由于本“城市路灯开关柜无线智能控制装置”的工作方式是各单元独立、自动控制，当某一个智能装置发生故障时，不会影响其他装置的正常工作，城区大面积灭灯的情况不会再发生；3．由于没有了专用的控制线路，一是不会发生控制线路故障，二是将线路造成的线路电力浪费降为零；三是可以方便地与城市建设相同步，即城市道路建设在哪里，就可以方便地将本智能装置安装在哪里，而再也不需要开挖城市道路或是架设专用的控制线路。
4．分布在城区内的各智能装置的工作信息是自动向控制中心传送的，若某一个开关柜发生故障，控制中心立即就可以知道该开关柜的具体地理位置，在很短时间内就可以排除故障恢复道路照明，完全可以取代目前各城市路灯管理机构每天安排的路灯故障检查车，节约大量人力、物力；5．每个智能装置还可以实现记录每天路灯的用电情况，并自动进行累计，每月路灯的用电量由该装置自动传送回控制中心，不需要安排专门人员在全市逐个查抄路灯开关柜的用电情况。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1本实用新型的原理框图图2故障检测部分的电路图图3驱动部分的电路图图4IC5的10、11脚与无线电发射电路的输出端连接电路示意图图1给出了本实用新型的原理框图。这里不再赘述。图2给出了故障检测部分的电路图。其中，状态检测部分由IC1、IC2、IC3、R1、R2、R3、R4、R5等元件组成的电压取样、整流、隔离、逻辑处理等电路所构成。取样电压由R1～R4组成的衰减器输出，衰减器的输入端分别接至市电A、B、C三相电压及接触器的线包上。此电压分别经二极管(D1-D4)整流，四路光耦(IC1)隔离，输入给IC2(四异或门)组成的电路进行逻辑判断，当IC2的输入端电压相同(全高或全低)时，其输出端为低电平，当输入端电压不同时其输出端为高电平。
当市电三相电压发生故障时，例如其中一相电压断电，接此相电压的衰减器无取样电压输出，IC1则有一路光耦截止，此路光耦的集电极为高电平，而其他三路光耦集电极则为低电平，IC2输出端为高电平，此高电平表示线路中出现了故障。当开关柜出现障碍时，(如保险熔断检测点，接触器触头氧化、粘连等)，则检测点的电压出现高、或低等不同状态，传感器电路根据检测点电压的变化，进行逻辑判断(当检测点电压均为高或均为低时，传感器无故障控制电压输出，当检测点电压不同时，传感器输出故障控制电压)。故障电压由R15输出。
无线电发射电路由移动电话8改装而成，型号为摩托罗拉GC-87，改造时，在发号键两端引出两根线至该机的输出端口Z-5、6；将话筒输入线引出至该机的输出端口Z-9，负责向控制中心发射故障代码信息(参见图4)。
自动控制无线电发射电路由IC4、IC5、IC6、IC7、IC9等元件组成，当R15输出故障电压时，IC4的1脚为高电位，自动拨号电路工作，IC6的2脚和4脚输出高电位，IC9B(电子开关)触发无线发射装置的发号开关(移动电话引出线Z-5、6)，使其自动拨号呼叫控制中心。
数字信号产生、处理、合成电路由IC13、IC14、IC15、IC16等元件组成，IC12、输出的编码数字脉冲，和R15输出的故障电压，触发由IC13-IC15组成的电子开关阵列，IC16将这些数字信息进行双音频编码，并从其16脚输出双音码信号，输入给无线电发射装置(移动电话引出线Z-9)。
地址码编码电路由IC8、IC10、IC11、IC12、K1-K3等元件组成，通过改变编码开关K1-K3不同的数码，IC12的输出端(S0-S9)分别输出代表编码信息的数字脉冲。线路发生故障时，故障检测电路输出故障检测电压，此电压控制智能装置的无线电发射电路自动发射，向控制中心报警，控制中心收到报警信号后，自动发射指令使智能控制装置发射地址码和故障状态。其过程为当智能装置接到指令后，计数器IC3复位端7脚为低电平，1脚输入时钟信号，IC3开始计数，其输出端(Q0-Q3)顺序输出二进制数据，此数据由译码器IC4译出，其输出端依次输出高电平。译码器IC4共输出12个脉冲电平，电路中用其中的7个(第1、3、5、7、9、11、12)脉冲，其输出的第1个脉冲，触发由IC7、IC8、IC9组成的电子按键，使IC6(双音多频发送器)输出具有向控制中心发射复位代码的双音频信号；第3、5、7三个脉冲分别输入到编码开关(K1-K3)上，每个智能控制装置的编码开关都设置成不同的三位数的地址码，经译码器IC5译码，其输出端输出相应的高电平，此高电平依次触发电子按键，使IC6输出具有智能控制装置地址代码的双音频信号；第9个脉冲分别输入到两个电子开关(IC10)，根据电子开关不同的导通状态，其输出端分别触发不同的电子开关，使IC6输出具有线路故障状态代码的双音频信号；第11个脉冲输出直接触发电子按键，使IC6输出具有向控制中心发射信息结束的双音频信号；第12个脉冲输出时，电路复位。IC616脚输出该双音频编码信号，输入到移动电话接口，通过移动电话发射给控制中心。
参见图3，驱动部分的无线电接收电路由移动电话8改装而成，型号为摩托罗拉GC-87，改造时，将听筒输入线引出至该机的输出端口Z-7、8，负责接收控制中心的控制指令双音码信息。
数字信号解码电路由IC1等元件组成，无线电接收装置接收的双音频码，通过C1输入给IC1的2脚，在其输出端11-14脚，解出二进制信息，此信息通过二极管D1-D4输入到IC3的输入端。
控制码识别、设置、译码电路由IC2、IC3、IC5、IC6、IC7B、K1-K4等电路组成，通过改变编码开关K1-K4来进行各个控制装置密码的设置。当IC1解出的数码与编码开关设置的号码一致时，IC7B的13脚输出高电位。
驱动电路由IC7A、IC8、IC9、IC10、IC4等电路组成，当控制中心的控制指令密码和该控制装置的设置一致时，IC7A的2、4、5脚同时为高电位，当接收到开机指令时，IC4的9脚输出高电位，IC7A的1脚输出高电位，三极管Q1导通，IC10输出高电位控制继电器吸和，继电器控制路灯开关柜中的接触器工作，路灯点亮。当接收到关机指令时，IC4的10脚输出高电位，IC7A的1脚为低电位，三极管Q1截止，IC10无输出，继电器断开，开关柜中的接触器断电，路灯熄灭。
图中①为发射数字信号输出端；②为故障检测信号输出端；③为交流电输入端；④为开关柜控制电压输出端；⑤为驱动电压输入端；⑥为自动发射电压输入端；⑦为控制发射地址码电路电平端；⑧为控制开关柜电平输出端；⑨为控制发射电平端；⑩、为电源输入端。各集成块的型号除图中示出的之外，还可以选择同类的其它型号。
权利要求1．城市路灯开关柜无线智能控制装置，其特征在于所述的无线智能控制装置由故障检测部分和驱动部分两部分构成，所述的故障检测部分由接于路灯开关柜的状态检测电路、接于该状态检测电路输出端的数字信号产生处理合成电路、接于该合成电路输出端的无线电发射电路、接于状态检测电路与无线电发射电路之间的无线电自动发射控制电路和接于合成电路另一输入端的地址码编码电路所构成；所述的驱动部分由接于开关柜的驱动电路、接于驱动电路输入端的控制码识别设置译码电路、接于该译码电路输入端的数字信号解码电路和接于该解码电路输入端的无线电接收电路所构成。
2．如权利要求1所述的城市路灯开关柜无线智能控制装置，其特征在于所述的无线电发射电路和无线电接收电路由一移动电话担任。
专利摘要本实用新型涉及一种城市路灯的控制装置。由接于路灯开关柜的状态检测电路、数字信号产生处理合成电路、无线电发射电路、地址码编码电路、接于状态检测电路与无线电发射电路之间的无线电自动发射控制电路所构成的故障检测部分和由接于路灯开关柜的驱动电路、控制码识别设置译码电路、数字信号解码电路以及无线电接收电路所构成的驱动部分所构成。采用无线数字传输网络实现控制中心与各路灯开关柜之间的信息传递控制,大大节约了路灯管理成本。
文档编号H05B37/02GK2419784SQ0022291
公开日2001年2月14日 申请日期2000年4月28日 优先权日2000年4月28日
发明者钟时俊 申请人:钟时俊