電感式變功率單燈控制系統的製作方法
2023-05-30 23:37:16 2
本實用新型屬於路燈領域，更具體地說，它涉及一種電感式變功率單燈控制系統。
背景技術：
單燈控制系統依據人體工程學中的視覺理論，採用現代控制的最優控制方法，實現對路燈照度的動態智能化管理，即TPO管理(Time/Place/Occasion)。其基本思路就是：在道路交通繁忙的時候或特殊的地點、場合，道路照明的要求標準較高，控制路燈保持較強的照度；而接近午夜時分，在車稀人少或不需要高標準照明的地點、場合，控制路燈降功率運行，在保證道路交通安全要求的前提下，降低道路照明的照度。單燈控制系統的主要優點就是在調光的同時，明顯降低耗電量，節約有功功率，把原來浪費的能源節省下來。其降功率節能運行在光通量減少不大於50％的前提下，節能可達30％以上。
公告號為CN204721648U的中國專利，提供了一種電感式變功率單燈控制系統，包括：監控指揮中心、智能控制終端RTU和路燈前端單燈控制器LCU；監控指揮中心由控制管理計算機、資料庫伺服器、無線通訊基站、光照度計及中心管理軟體組成，負責管理、控制整個系統內設備的運行，進行統一開關燈控制和管理，還可針對不同的照度要求，建立個性化單燈控制模型；智能控制終端RTU採用以微處理器組成的電腦控制板為核心，LCU安裝在路燈燈杆的底部或頂部燈罩內，負責開關路燈，採集單燈運行數據並通過電力載波通訊方式發送到RTU。該專利的優點是在調光的同時，明顯降低耗電量，節約能源。
眾所周知，在雷雨天氣，路燈的配電櫃或者附近的變壓器很容易遭到雷擊，而一旦遭到雷擊，不僅是配電櫃或變壓器受到破壞，還會因為線路產生高壓而導致同一線路的路燈或其它用電設備受到牽連，也一同被損壞。然而，根據上述專利的說明書內容及附圖所呈現的方案，並不能對上述意外情況進行有效的防護。
技術實現要素：
針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在於提供一種電感式變功率單燈控制系統，具有一定的防雷功能。
為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：
一種電感式變功率單燈控制系統，包括監控指揮中心、智能控制終端、路燈前端單燈控制器、第一鎮流器、第二鎮流器、第一觸發器和第二觸發器；還包括備用電源、第一切換開關和第二切換開關；所述備用電源包括蓄電池、DC-AC變換電路和AC-DC變換電路；所述第一切換開關具有一組輸入端、一組輸出端和控制端，所述第一切換開關的輸入端耦接於電網，輸出端耦接於AC-DC變換電路的輸入端，控制端耦接於路燈前端單燈控制器；所述AC-DC變換電路的輸出端耦接於蓄電池；所述DC-AC變換電路用於將蓄電池輸出的直流電壓轉換為220V交流電壓；所述第二切換開關具有兩組輸入端、一組輸出端和控制端，所述第二切換開關的其中一組輸入端耦接於電網，另一組輸入端耦接於DC-AC變換電路的輸出端，輸出端耦接於路燈前端單燈控制器、第一鎮流器、第二鎮流器、第一觸發器和第二觸發器，控制端耦接於路燈前端單燈控制器。
通過以上技術方案：在雷雨天氣，監控中心的管理人員可遠程地向智能控制終端發送控制指令，智能控制終端接收到控制指令後，向路燈前端單燈控制器轉發指令；路燈前端單燈控制器接收到指令後，立即控制第二切換開關動作，切換至由備用電源供電，即從電網中脫離。如此，即使是電網線路中因雷擊而產生瞬時高電壓高電流，也不會對路燈的電路部分造成任何影響。在雷雨天氣結束後，監控中心的管理人員可重新遠程地向路燈前端單燈控制器發送指令，進而控制第二切換開關復位，以將路燈重新併入電網。
優選地，所述第一切換開關採用雙刀單擲繼電器。
優選地，所述第二切換開關採用雙刀雙擲繼電器。
優選地，還包括電量檢測電路，所述電量檢測電路用於檢測蓄電池的剩餘電量，並輸出相應的電量信號至路燈前端單燈控制器。
通過以上技術方案：當蓄電池電量不足時，路燈前端單燈控制器控制第一切換開關閉合，以通過電網向蓄電池充電；當蓄電池充滿電時，路燈前端單燈控制器控制第一切換開關斷開，停止充電。
優選地，還包括第二切換開關檢測電路，用於檢測第二切換開關檢測電路的狀態，並輸出相應的狀態信號至路燈前端單燈控制器；所述路燈前端單燈控制器接收並響應於所述狀態信號以控制第一切換開關的通斷。
通過以上技術方案：在雷雨天氣，即使蓄電池電量不足時，路燈前端單燈控制器若根據狀態信號判斷出第二切換開關已經切換至蓄電池供電，則不控制第一切換開關閉合，避免雷擊對蓄電池造成破壞。
優選地，還包括補償電容，所述補償電容耦接於第二切換開關的輸出端。
通過以上技術方案：在設置了補償電容後，可對電網進行無功功率補償，避免鎮流器的使用而對電網造成影響。
附圖說明
圖1、圖2為實施例中電感式變功率單燈控制系統的整體原理圖；
圖3為實施例中備用電源的原理圖；
圖4為實施例中第一開關控制電路的電路圖；
圖5為實施例中第二開關控制電路的電路圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不僅限於此。
參照圖1至圖3，一種電感式變功率單燈控制系統，包括監控指揮中心、智能控制終端、路燈前端單燈控制器、第一鎮流器、第二鎮流器、第一觸發器、第二觸發器、備用電源、第一切換開關和第二切換開關。其中，監控指揮中心由控制管理計算機、資料庫伺服器、無線通訊基站、光照度計及中心管理軟體組成，負責管理、控制整個系統內設備的運行，進行統一開關燈控制和管理，還可針對不同的照度要求，建立個性化單燈控制模型。智能控制終端採用以微處理器組成的電腦控制板為核心，配以各種功能模塊組成的符合工業控制標準要求的設備，實現各種數據的實時採集：電流、電壓、電功率；開、關燈控制及狀態、故障上報功能；通訊故障和設備故障報警功能。
備用電源包括蓄電池、DC-AC變換電路和AC-DC變換電路；其中，AC-DC變換電路用於將電網的220V交流電轉換為直流充電電壓，進而對蓄電池進行充電。AC-DC變換電路的輸出端耦接於蓄電池；DC-AC變換電路用於將蓄電池輸出的直流電壓轉換為220V交流電壓，以為路燈的電路部分（至少包括路燈前端單燈控制器、第一鎮流器、第二鎮流器、第一觸發器和第二觸發器）進行供電。
另外，第二切換開關採用雙刀雙擲繼電器，其具有兩組輸入端（兩組動觸點）、一組輸出端（靜觸點）和控制端（線圈），其中，第二切換開關的其中一組輸入端耦接於電網，另一組輸入端耦接於備用電源，即DC-AC變換電路的輸出端，輸出端耦接於路燈前端單燈控制器、第一鎮流器、第二鎮流器、第一觸發器和第二觸發器，控制端耦接於路燈前端單燈控制器。路燈前端單燈控制器配置有相應的第二開關控制電路，該第二開關控制電路的電路圖如圖4所示，連接關係不再贅述，其中，繼電器K2為第二切換開關，其觸點開關S2與電網、備用電源的連接關係如圖4所示。如此，當路燈前端單燈控制器接收到指令時，向三極體Q1的基極發送高電平的控制信號V2，使三極體Q1導通，進而繼電器K2的線圈通電，其觸點開關S2作出切換動作，即切換至備用電源供電。
還包括補償電容，該補償電容耦接於第二切換開關的輸出端。
另外，第一切換開關採用雙刀單擲繼電器，其具有一組輸入端（動觸點）、一組輸出端（靜觸點）和控制端（即線圈），第一切換開關的輸入端耦接於電網，輸出端耦接於AC-DC變換電路的輸入端，控制端耦接於路燈前端單燈控制器。路燈前端單燈控制器配置有第一開關控制電路，其電路圖如圖5所示，連接關係不再贅述。其中，繼電器K1即為第一切換開關，繼電器K1的觸點開關S1的兩端分別耦接於電網和備用電源（即AC-DC變換電路）。該第一開關控制電路原理與第二開關控制電路基本相同，區別在於增加了第二切換開關檢測電路，用於檢測第二切換開關檢測電路的狀態。第二切換開關檢測電路包括非門電路N1，與門電路N2。其中，非門電路N1的輸入端接收控制信號V2（用於控制第二切換開關），輸出端耦接於與門電路N2的其中一個輸入端；與門電路N2的另一個輸入端耦接於路燈前端單燈控制器以接收控制信號V1。如此，當控制信號V2為高電平（代表切換至備用電源供電）時，非門電路N1輸出低電平信號，對與門電路N2禁能，即此時無法再控制繼電器K1閉合。