一种分布式照明监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明揭示了一种分布式照明监控系统，包括主监控装置和支路监控装置和电缆防盗信号发生装置，所述的主监控装置内部设有电源模块，所述电源模块通过工作电源线分别连接支路监控装置，所述主监控装置通过现场总线连接支路监控装置。本发明具有以下优点：1、模块化、组件式结构，组合灵活、适应性强，易于安装调试，节约成本；2、可靠性高，从结构上避免因某一局部故障，导致整个系统停止工作；3、节约安装空间，系统各个组成是独立的装置，体积可以做的很小，不需要一整块较大空间安装；4减少电参数检测输入布线路由的长度，提高抗干扰能力，有利于提高电参数检测的准确性。
【专利说明】一种分布式照明监控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及道路照明领域，尤其涉及可以现场监控、便于安装调试与检修的道路照明监控装置。
【背景技术】
[0002]随着经济社会的发展，人们对道路照明的需求越来越高，特别是城市道路照明越来越需要精细化管理；在此背景下，道路照明监控行业也在飞速的发展。广义上的道路照明监控系统可分为三个组成部分:监控中心，现场监控系统，单灯控制器；狭义上的道路照明监控系统往往特指安装在道路照明控制柜内的特定监控装置，即现场监控系统。
[0003]目前市场上的道路照明监控系统品牌繁多，但现场级的监控系统可实现的功能类似，基本上都为一体化结构，存在以下问题:1、体积大，接线复杂，对控制箱内的空间要求大，安装调试成本高；2、而且，系统可靠性差，往往局部的故障能够导致整个系统停止工作；
3、装置电参数检测输入布线路由长，易受干扰，影响检测的准确度；4、灵活差，装置可监测的支路数是固定的，不能按需灵活调配，易造成资源浪费。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是实现一种结构精简、使用可靠、节能环保的照明控制系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种分布式照明监控系统，包括主监控装置、支路监控装置，电缆防盗信号发生装置，所述的主监控装置内部设有电源模块，所述电源模块通过工作电源线分别连接支路监控装置，所述主监控装置通过现场总线连接支路监控装置，所述主监控装置通过现场总线连接支路监控装置与电缆防盗信号发生装置，所述的电缆防盗信号发生装置通过防盗信号线连接支路监控装置。
[0006]所述的主监控装置、支路监控装置和电缆防盗信号发生装置，能够设定唯一的地址编码作为身份标识。同时通过地址的组合，系统上传的每个参数都有唯一的身份标识。
[0007]所述的电源模块能够监测三相电压，当照明系统主电源发生缺相、欠压、断电等故障时，能够发出故障信息。
[0008]所述的主监控装置内设有通讯模块，所述支路监控装置均通过防盗信号线与电缆防盗信号发生装置串联。
[0009]所述主监控装置还可有至少一路开关量输出作为照明系统主电源开/关控制端口，以及至少一路开关量输入；所述支路监控装置设有至少一路开关量输出作为照明支路电源开/关控制端口，以及至少一路开关量输入。
[0010]所述主监控装置和支路监控装置内部设有耦合和解耦电路，所述电缆防盗信号发生装置经防盗信号线发出防盗信号至各个支路监控装置和主监控装置，所述耦合电路将防盗信号耦合到电缆上的某一芯线上，所述防盗信号在该芯线上传输，经电缆末端的匹配装置后通过电缆上的其它芯线返回，解耦电路从电缆芯线上接收返回的信号。
[0011]所述照明系统电源经电缆接入到主接触器KM输入端，所述主监控装置的一个开关量输出端口 K与主接触器KM的工作线圈连接，驱动主接触器KM的开/闭，所述主监控装置的开关量输入端口与主接触器KM的一对辅助触点连接，用以监测主接触器的状态。
[0012]所述照明系统电源经过主监控装置分别连接支路接触器KMn支路接触器KMn输出分别经过支路监控装置作为照明支路电源输出。
[0013]所述的支路监控装置的一个开关量输出端口 K与支路接触器KMn的工作线圈连接，驱动支路接触器的开/闭，所述支路监控装置的开关量输入端口与支路接触器KMn的一对辅助触点连接，用以监测支路接触器的状态。
[0014]所述主监控装置与支路监控装置都内设电参数检测单元，用来监测照明系统主电源以及支路电源的电参数。
[0015]所述的电缆防盗信号发生装置通过放到信号线输出的防盗信号的类型、频率以及幅值等参数可按需设定。
[0016]所述的主监控装置和支路监控装置开关量输出端口的开关命令输出响应时间可设定，每个支路电源按等时长依序开关，以避免同时开关产生较大的冲击电流损害电气设备。
[0017]所述的分布式照明监控系统，在第一次工作前必须对主监控装置、支路监控装置以及电缆防盗信号发生装置进行唯一地址设定。其中，主监控装置的地址有两种，一种是监控系统识别地址，一种是照明监控系统内部现场总线地址；支路监控与电缆防盗信号发生装置仅有内部现场总线地址。
[0018]所述的分布式照明监控系统，所监测的参数都有唯一的地址编码进行识别，系统参数地址编码是由32位二进制的组成，其组成结构为:区域代码(OO-FF) +照明监控系统识别地址(00-FF，照明控制箱号)+系统内部装置识别地址(00-FF，现场总线地址)+参数类别(00-0F，输入开关量编号；10-1F，输出开关量编号；20-2F，A相电参数编号；30_3F，B相电参数编号；40-4F，C相电参数编号；50-5F，电缆防盗信号参数编号；60_DF，保留地址空间；E0-FF，预设参数编号)。
[0019]本发明具有以下优点:1、模块化、组件式结构，组合灵活、适应性强，易于安装调试，节约成本；2、可靠性高，从结构上避免因某一局部故障，导致整个系统停止工作；3、节约安装空间，系统各个组成是独立的装置，体积可以做的很小，不需要一整块较大空间安装；4减少电参数检测输入布线路由的长度，提高抗干扰能力，有利于提高电参数检测的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0021]图1是本发明四支路照明监控系统结构框图。
[0022]图2是本发明单支路输出实施方式原理图。
[0023]图3是本发明三支路输出实施方式原理图。
[0024]上述图中的标记均为:1、主监控装置；2、支路监控装置；3、电缆防盗信号发生装置；4、电源模块；5、通讯模块；6、现场总线；7、工作电源线；8、防盗信号线。
【具体实施方式】
[0025]参见图1可知，分布式照明监控系统主要包括主监控装置1、支路监控装置2和电缆防盗信号发生装置3，主监控装置I用于监测照明系统输入主回路电参数、起到系统主控功能，内部设有电源模块4和通讯模块5，主监控装置I通过现场总线6与各支路监控装置2，以及电缆防盗信号发生装置3连接，进行信号通信，通讯单元与监控中心通讯连接，进行远程通信，电源模块4为系统提供工作电源，并通过工作电源线7与支路监控装置2连接，为支路监控装置2提供工作电源。电源模块4的输出功率，可根据系统配置支路监控装置2数量的多少，按需匹配。
[0026]支路监控装置2用于监测照明系统支路输出电参数、起到支路监控功能，通过现场总线6与主监控装置11连接，通过工作电源线7与主监控装置I的电源模块4连接，通过防盗信号线8与电缆防盗信号发生装置3连接。
[0027]支路监控装置2内部设有现场总线6、工作电源线7、防盗信号线8直通电路，可通过专用连接件多个装置前后级联，连接件包含现场总线6、工作电源线7和防盗信号线8。
[0028]用于产生电缆防盗信号的电缆防盗信号发生装置，通过防盗信号线8与支路监控装置2连接。在唯一支路输出场合，通过防盗信号线8直接与主监控装置I连接。主监控装置I和支路监控装置2内部设有耦合/解耦电路，耦合电路将电缆防盗信号耦合到电缆上的某一芯线上，防盗信号在该芯线上传输，经电缆末端的匹配装置，通过电缆上的其它芯线返回，解耦电路将返回的信号从电缆芯线上解耦、处理，判定电缆是否断开。在照明系统仅有唯一支路的情况下，主监控装置I可通过防盗信号线8与电缆防盗信号发生装置连接。
[0029]主监控装置I还可有至少一路开关量输出和至少一路开关量输入，支路监控装置2还可有至少一路开关量输出和至少一路开关量输入。开关量输出作为对应支路接触器的控制信号输出端口，开关量输入作为对应支路接触器状态监测端口。
[0030]系统在第一次工作前，必须分别对主监控装置、支路监控装置和电缆防盗信号发生装置进行唯一地址设定。
[0031]实施例1，如图2所示:
[0032]照明系统单支路输出场合的一个应用实例，假定负载正常工作电流为18A。
[0033]照明系统电源经电缆接入到主接触器KM输入端，主接触器KM的输出经过主监控装置1，作为照明支路电源输出。
[0034]主监控装置I的一个开关量输出端口 K与主接触器KM的工作线圈连接，驱动主接触器KM的开/闭。
[0035]主监控装置I的一个开关量输入端口与主接触器KM的一对辅助触点连接，通过检测辅助触点的状态，判断主接触器KM的当前状态。
[0036]主监控装置I设有的电源模块4为系统提供工作电源。
[0037]主监控装置I设有的通讯模块5与监控中心通讯连接。
[0038]电缆防盗信号发生装置通过防盗信号线8以及现场总线6与主监控装置I连接，主监控装置I内部设有耦合/解耦电路，耦合电路将电缆防盗信号耦合到电缆上的某一芯线上，防盗信号在该芯线上传输，经电缆末端的匹配装置，通过电缆上的其它芯线返回，解耦电路将返回的信号从电缆芯线上解耦、处理，判定电缆是否断开。
[0039]本实施例参数设定:
[0040]I)设定地址，假设本实施例用于2号区域64号照明控制箱中，则首先设定区域代码为02，可设定主监控装置I的识别地址，即与远程监控中心通讯地址为64，系统内部现场总线通讯地址为00 ;可设定电缆防盗信号发生装置的地址是255 ；
[0041]2)设定支路监控装置个数η = O ;设定电缆防盗信号发生装置个数M = I ;设定总电源参考电流If = 18Α，参考线电压Uf = 220V，参考功率因数PFf = 0.95 ;设定开关响应时间 t = 5s。
[0042]3)设定电缆防盗信号发生装置的信号类型为I (方波)，频率为1Hz，幅值为1V ;
[0043]本实施例工作程序:
[0044]I)上电自检，建立电缆防盗信号发生装置的链接，建立与远程监控中心的链接；
[0045]2)电源模块监测主电源是否异常，若异常，进入异常处理程序；
[0046]3)监测电缆防盗信号发生装置是否异常，若异常，进入异常处理程序；
[0047]4)监测解耦电路接收电缆防盗返回信号是否异常，若异常，进入异常处理程序；
[0048]5)判断是否满足开灯条件，若不满足，回到步骤2);若满足，执行开灯命令，延时5s，通过开关量输出端口 K，驱动主接触器KM闭合，照明回路电源接通，照明系统亮灯运行；
[0049]6)监测系统运行状态是否异常，监测运行电参数是否异常，监测电缆防盗返回信号是否异常，若异常，进入异常处理程序；
[0050]7)监测是否满足关灯条件，若不满足，回到步骤6)，若满足，执行关灯程序，延时5s，通过开关量输出端口 K，驱动主接触器KM断开，照明回路电源关断，照明系统灭灯；
[0051]8)回到步骤2)。
[0052]实施例2，如图3所示:
[0053]照明系统两个支路输出场合的一个应用实例，假定支路I负载正常工作电流为15A，负载2正常工作电流为19A。
[0054]照明系统电源经过主监控装置1，分别连接支路接触器KM1/KM2的输入端，支路接触器KM1/KM2的输出分别经过支路监控装置2，作为照明支路电源输出。
[0055]主监控装置I通过现场总线6与支路监控装置2以及电缆防盗信号发生装置连接。
[0056]主监控装置I设有的电源模块4，通过工作电源线7与支路监控装置2连接，并为其提供工作电源。
[0057]主监控装置I的一路开关量输出端口与外设的现场报警装置连接。
[0058]主监控装置I设有的通讯模块5与监控中心通讯连接。
[0059]支路监控装置2通过现场总线6与主监控装置I连接；通过工作电源线7与主监控装置I设有的电源模块4连接；通过防盗信号线8与电缆防盗信号发生装置连接。
[0060]支路监控装置2内部设有现场总线6、工作电源线7、防盗信号线8直通电路，本例中两个支路监控装置2通过专用连接件前后级联，连接件包含现场总线6、工作电源线7和防盗信号线8。
[0061]支路监控装置2各设有一路开关量输出端口 K，分别与支路接触器KM1/KM2的工作线圈连接，驱动支路接触器KM1/KM2的开/闭。
[0062]支路监控装置2各设有一路开关量输入端口 KM，分别与支路接触器KM1/KM2的一对辅助触点连接，通过检测辅助触点的状态，判断支路接触器KM1/KM2的当前状态。
[0063]电缆防盗信号发生装置通过防盗信号线8与支路监控装置2连接，支路监控装置2内部设有耦合/解耦电路，耦合电路将电缆防盗信号耦合到电缆上的某一芯线上，防盗信号在该芯线上传输，经电缆末端的匹配装置，通过电缆上的其它芯线返回，解耦电路将返回的信号从电缆芯线上解耦、处理，判定电缆是否断开。
[0064]本实施例参数设定:
[0065]I)设定地址，假设本实施例用于5号区域115号照明控制箱中，则首先设定区域代码为05，可设定主监控装置I的识别地址，即与远程监控中心通讯地址为115，系统内部现场总线通讯地址为00 ;可设定电缆防盗信号发生装置的地址是255 ;可设定安装在KMl所在支路的支路监控装置21的地址分别为01，安装在KM2所在支路的支路监控装置22的地址为02。
[0066]2)设定支路监控装置个数η = 2 ;设定电缆防盗信号发生装置个数M = I ;设定主回路参考电流If = 34Α，设定支路I参考电流Ifl = 15Α，支路2参考电流If2 = 19Α ;参考线电压Uf = Ufl = Uf2 = 220V,参考功率因数PFf = PFfl = PFf2 = 0.95 ;设定开关响应时间t = 8s0
[0067]3)设定电缆防盗信号发生装置的信号类型为I (方波)，频率为1Hz，幅值为1V ;
[0068]本实施例主工作程序:
[0069]I)上电自检，建立与支路监控装置链接，建立电缆防盗信号发生装置的链接，建立与远程监控中心的链接；若异常，进入异常处理程序，同时；
[0070]2)电源模块监测主电源是否异常，若异常，进入异常处理程序；
[0071]3)监测电缆防盗信号发生装置是否异常，若异常，进入异常处理程序；
[0072]4)监测解耦电路接收电缆防盗返回信号是否异常，若异常，进入异常处理程序；
[0073]5)判断是否满足开灯条件，若不满足，回到步骤2);若满足，执行开灯命令，支路监控装置21延时8s，通过开关量输出端口 K，驱动支路接触器KMl闭合，支路I照明回路电源接通；支路监控装置22延时16s，通过开关量输出端口 K，驱动支路接触器KM2闭合，支路2照明回路电源接通；照明系统亮灯运行；
[0074]6)监测系统运行状态是否异常，监测运行电参数是否异常，监测电缆防盗返回信号是否异常，若异常，进入异常处理程序；
[0075]7)监测是否满足关灯条件，若不满足，回到步骤6)，若满足，执行关灯程序，支路监控装置21延时8s，通过开关量输出端口 K，驱动支路接触器KMl断开，支路I照明回路电源关断；支路监控装置22延时16s，通过开关量输出端口 K，驱动支路接触器KM2断开，支路2照明回路电源关断；照明系统灭灯。
[0076]8)回到步骤2)。
[0077]执行异常处理程序时，系统可设定通过主监控装置开关量输出端口 K，驱动现场报警装置动作，发出警报。
[0078]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种分布式照明监控系统，其特征在于:包括主监控装置、支路监控装置，电缆防盗信号发生装置，所述的主监控装置内部设有电源模块，所述电源模块通过工作电源线分别连接支路监控装置，所述主监控装置通过现场总线连接支路监控装置，所述主监控装置通过现场总线连接支路监控装置与电缆防盗信号发生装置，所述的电缆防盗信号发生装置通过防盗信号线连接支路监控装置。
2.根据权利要求1所述的分布式照明监控系统，其特征在于:所述的主监控装置内设有通讯模块，所述支路监控装置均通过防盗信号线与电缆防盗信号发生装置串联。
3.根据权利要求2所述的分布式照明监控系统，其特征在于:所述主监控装置还可有至少一路开关量输出，以及至少一路开关量输入；所述支路监控装置设有至少一路开关量输出，以及至少一路开关量输入，以及至少一路开关量输入。
4.根据权利要求2或3所述的分布式照明监控系统，其特征在于:所述主监控装置和支路监控装置内部设有耦合和解耦电路，所述电缆防盗信号发生装置经防盗信号线发出防盗信号至各个支路监控装置和主监控装置，所述耦合电路将防盗信号耦合到电缆上的某一芯线上，所述防盗信号在该芯线上传输，经电缆末端的匹配装置后通过电缆上的其它芯线返回，解耦电路从电缆芯线上接收返回的信号。
5.根据权利要求4所述的分布式照明监控系统，其特征在于:所述照明系统电源经电缆接入到主接触器KM输入端，所述主监控装置的一个开关量输出端口 K与主接触器KM的工作线圈连接，驱动主接触器KM的开/闭，所述主监控装置的开关量输入端口与主接触器KM的一对辅助触点连接。
6.根据权利要求4所述的分布式照明监控系统，其特征在于:所述照明系统电源经过主监控装置分别连接支路接触器KMn，支路接触器KMn输出分别经过支路监控装置作为照明支路电源输出。
7.根据权利要求书4所述的分布式照明监控系统，其特征在于:所述的支路监控装置的一个开关量输出端口 K与支路接触器KMn的工作线圈连接驱动支路接触器的开/闭，所述支路监控装置的开关量输入端口与支路接触器KMn的一对辅助触点连接。
8.根据权利要求1所述的分布式照明监控系统，其特征在于:所述的主监控装置、支路监控装置和电缆防盗信号发生装置均设有唯一的地址编码，所述主监控装置与支路监控装置都内设电参数检测单元，且系统监测的每个参数均设有唯一的地址编码。
9.根据权利要求书I所述的分布式照明监控系统，其特征在于:所述电缆防盗信号发生装置设有能够设定防盗信号线输出防盗信号的类型、频率以及幅值等参数的输入控制端□。
10.根据权利要求书I所述的分布式照明监控系统，其特征在于:所述主监控装置和支路监控装置设有调整开关命令响应时间的输入控制端口。
【文档编号】H05B37/02GK104202892SQ201410503786
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月27日 优先权日:2014年9月27日
【发明者】宋晓庆, 许金生, 何义 申请人:安徽工程大学