一種安全的路燈信號採集控制系統的製作方法

2023-12-04 09:49:36

本實用新型涉及一種路燈信號採集控制系統，尤其涉及一種安全的路燈信號採集控制系統。

背景技術：

目前，應用於戶外的路燈信號採集控制系統，一般採用電力系統進行供電，與電力線的設備離得較近，為了方便信息傳輸，有些還是採用電力線來載波的。

在沿海地區，雷電較多，路燈更容易收到雷電的襲擊，或者收到附近雷電的感應信號，使得路燈信號採集控制系統的電路中出現瞬間的高電壓大電流的浪湧信號，從而損壞元器件或燈具，造成路燈信號採集控制系統不能正常工作。另外，電力線上由於故障，容易造成電力線搭接的現象，從而造成整個路燈信號採集控制系統不能正常工作。

技術實現要素：

針對以上技術問題，本實用新型提供了一種安全的路燈信號採集控制系統，其具有很好的防雷和防電力線搭接的性能，使用更加可靠安全。

路燈信號採集控制系統主控中心和路燈控制盒

對此，本實用新型的技術方案為：

一種安全的路燈信號採集控制系統，其特徵在於：其包括主控中心和路燈控制單元，所述路燈控制單元包括防雷濾波模塊、防電力線搭接模塊、電源輸出模塊、驅動調光控制模塊、主控單元、電流採樣模塊、電壓採樣模塊和通訊模塊，所述防雷濾波模塊一端與市電連接，所述防雷濾波模塊的另一端通過防電力線搭接模塊與電源輸出模塊連接，所述電源輸出模塊與驅動調光控制模塊、主控單元、路燈線路板連接，所述驅動調光控制模塊通過電流採樣模塊與路燈線路板連接，所述驅動調光控制模塊與主控單元連接，所述主控單元與電流採樣模塊、電壓採樣模塊連接，所述電壓採樣模塊與路燈線路板連接；所述主控單元通過通訊模塊與主控中心進行通訊；其中，防電力線搭接模塊採用PTC和MOV的複合元件。所述PTC和MOV的複合元件為PTC與MOV公用一個電極複合在一起進行封裝而成的。所述通訊模塊可以為有線的通訊模塊或無線的通訊模塊。

其中，所述電源輸出模塊為將市電轉換為內部電路所需要的電壓輸出。其包括12V輸出端、5V輸出端、3.3V輸出端。

作為本實用新型的進一步改進，所述防雷濾波模塊包括一級防雷電路、EMC濾波電路和二級防雷電路，所述一級防雷電路與雙線路輸入自動切換模塊，所述一級防雷電路通過EMC濾波電路與二級防雷電路連接，所述二級防雷電路與輸入控制模塊、主控制模塊連接；所述一級防雷電路包括氣體放電管和具有監控端的壓敏電阻，所述濾波電路與主控制模塊電連接。優選的，所述二級防雷電路包括TVS管。

作為本實用新型的進一步改進，所述一級防雷電路包括壓敏電阻M1、壓敏電阻M2、壓敏電阻M3、放電管G7、放電管G8、放電管G9，所述雙線路輸入自動切換模塊的輸出端同時與壓敏電阻M1的一端、放電管G7連接，所述壓敏電阻M1的另一端與壓敏電阻M3的一端連接，所述壓敏電阻M3的一端與放電管G9的一端連接，所述放電管G7與壓敏電阻M2的一端連接，所述壓敏電阻M2的另一端與放電管G8的一端連接，所述放電管G8的另一端與放電管G9的另一端連接接地；所述EMC濾波電路包括電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電阻R6、電阻R7和共模電感L1，所述壓敏電阻M1的另一端通過保險元件BX1與電容C1、電阻R7、共模電感L1的第四端連接，所述電阻R7與電阻R6串聯；所述電容C1與電阻R6、共模電感L1的第一端連接，並與壓敏電阻M2的一端、放電管G7連接；所述共模電感L1的第三端與第二端之間並聯電容C2，所述電容C2的兩端並聯有電容C3、電容C4的串聯電路，所述電容C3、電容C4的串聯點接地；所述二級防雷電路包括TVS管D4、TVS管D5和TVS管D7；所述共模電感L1的第三端與TVS管D7的輸入端、TVS管D5的輸入端連接，所述TVS管D7的輸出端與TVS管D4的輸入端、電容C4連接，所述TVS管D4的輸出端、TVS管D5的輸出端連接接地。

作為本實用新型的進一步改進，所述一級防雷電路包括壓敏電阻MOV1、壓敏電阻MOV2、壓敏電阻MOV3、氣體放電管GDT1、氣體放電管GDT2；所述EMC濾波電路包括電容CX1、電容CX2、共模電感L1；所述防雷電路包括瞬態抑制二極體TVS1、瞬態抑制二極體TVS2和瞬態抑制二極體TVS3；所述壓敏電阻MOV1的一端、壓敏電阻MOV3的一端、電容CX1的一端、共模電感L1的第四端與市電的L端連接，所述壓敏電阻MOV1的另一端與氣體放電管GDT1的一端串聯連接，所述氣體放電管GDT1的另一端、壓敏電阻MOV2的一端、電容CX1的另一端、共模電感L1的第一端與市電的N端連接，所述壓敏電阻MOV3的另一端、壓敏電阻MOV2的另一端與氣體放電管GDT2的一端連接，所述氣體放電管GDT2的另一端接地；所述共模電感L1的第二端與電容CX2的一端連接，所述共模電感L1的第三端與電容CX2的另一端連接，所述共模電感L1的第三端與瞬態抑制二極體TVS1的輸入端、瞬態抑制二極體TVS3的輸入端連接，所述瞬態抑制二極體TVS1的輸出端與瞬態抑制二極體TVS2的輸入端、共模電感L1的第二端、電容CX2的一端連接，所述瞬態抑制二極體TVS2的輸出端、瞬態抑制二極體TVS3的輸出端連接接地。

作為本實用新型的進一步改進，所述壓敏電阻MOV1、壓敏電阻MOV2、壓敏電阻MOV3的型號為20D471K；所述氣體放電管GDT1、氣體放電管GDT2的型號為8*6820V，瞬態抑制二極體TVS1、TVS2和TVS3的型號為SMCJ440A。

作為本實用新型的進一步改進，所述PTC和MOV的複合元件包括PTC單元和MOV單元，所述PTC單元的一端與防雷濾波模塊連接，所述PTC單元的另一端與MOV單元的一端連接後輸出，所述MOV單元的另一端與共模電感L1的第二端連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述PTC和MOV的複合元件的型號為TM2P-10271。

作為本實用新型的進一步改進，所述驅動調光控制模塊包括PWM電流控制模塊。其中，所述驅動調光控制模塊採用現有技術的常規的PWM電流控制模塊。電流採樣電路和電壓採樣電路採用現有技術常規的電流採樣電路和電壓採樣電路。

作為本實用新型的進一步改進，所述路燈包括多個串聯連接的LED負載，所述驅動調光控制模塊包括保險絲F1、整流橋堆DB1、二極體D1、電容C11、電容C12、電容C13、電阻R11、電阻R12、電阻R13、驅動控制晶片IC，所述恆流驅動控制晶片IC包括VDD管腳、VCC管腳、REXT1管腳、REXT2管腳、VIN管腳、NC管腳、OUT1管腳、OUT2管腳、GND管腳，所述電源輸出模塊通過保險絲F1與整流橋堆DB1的L端連接，所述二極體D1的正極與所述整流橋堆DB1正極連接，所述二極體D1的負極與電容C13的一端、LED負載的正極連接，所述LED負載的負極與OUT1管腳、OUT2管腳連接，所述VDD管腳與電容C11的一端連接，所述VCC管腳與電容C12的一端串聯，所述REXT1管腳與電阻R11的一端串聯，REXT2管腳與電阻R12的一端、電阻R11的另一端連接，所述電容C13的另一端、電容C11的另一端、電容C12的另一端、電阻R12的另一端、GND管腳與整流橋堆DB1的負極連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述驅動控制晶片IC的型號為SM2211E。

作為本實用新型的進一步改進，所述通訊模塊為Wifi無線通訊模塊。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：

採用本實用新型的技術方案，具有很好的防雷和防電力線搭接的特點，實現對路燈信號的可靠控制和信息採集反饋，使用更加可靠安全。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的電路模塊示意圖。

圖2是本實用新型實施例1的防雷濾波模塊的模塊示意圖。

圖3是本實用新型實施例2的防雷濾波模塊的電路圖。

圖4是本實用新型實施例3的防雷濾波模塊的電路圖。

圖5是本實用新型實施例4的防電力線搭接模塊的電路圖。

圖6是本實用新型實施例5的驅動調光控制模塊的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的較優的實施例作進一步的詳細說明。

實施例1

如圖1所示，一種安全的路燈信號採集控制系統，包括主控中心和路燈控制單元，所述路燈控制單元包括防雷濾波模塊、防電力線搭接模塊、電源輸出模塊、驅動調光控制模塊、主控單元、電流採樣模塊、電壓採樣模塊和通訊模塊，所述防雷濾波模塊一端與市電連接，所述防雷濾波模塊的另一端通過防電力線搭接模塊與電源輸出模塊連接，所述電源輸出模塊與驅動調光控制模塊、主控單元、路燈線路板連接，所述驅動調光控制模塊通過電流採樣模塊與路燈線路板連接，所述驅動調光控制模塊與主控單元連接，所述主控單元與電流採樣模塊、電壓採樣模塊連接，所述電壓採樣模塊與路燈線路板連接；所述主控單元通過通訊模塊與主控中心進行通訊。其中，防電力線搭接模塊採用PTC和MOV的複合元件。

如圖2所示，所述防雷濾波模塊包括一級防雷電路、EMC濾波電路和二級防雷電路，所述一級防雷電路與雙線路輸入自動切換模塊，所述一級防雷電路通過EMC濾波電路與二級防雷電路連接，所述二級防雷電路與輸入控制模塊、主控制模塊連接；所述一級防雷電路包括氣體放電管和具有監控端的壓敏電阻，所述濾波電路與主控制模塊電連接。

優選的，所述通訊模塊為Wifi無線通訊模塊。

實施例2

在實施例1的基礎上，如圖3所示，所述一級防雷電路包括壓敏電阻M1、壓敏電阻M2、壓敏電阻M3、放電管G7、放電管G8、放電管G9，所述雙線路輸入自動切換模塊的輸出端同時與壓敏電阻M1的一端、放電管G7連接，所述壓敏電阻M1的另一端與壓敏電阻M3的一端連接，所述壓敏電阻M3的一端與放電管G9的一端連接，所述放電管G7與壓敏電阻M2的一端連接，所述壓敏電阻M2的另一端與放電管G8的一端連接，所述放電管G8的另一端與放電管G9的另一端連接接地；所述EMC濾波電路包括電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、電阻R6、電阻R7和共模電感L1，所述壓敏電阻M1的另一端通過保險絲BX1與電容C1、電阻R7、共模電感L1的第四端連接，所述電阻R7與電阻R6串聯；所述電容C1與電阻R6、共模電感L1的第一端連接，並與壓敏電阻M2的一端、放電管G7連接；所述共模電感L1的第三端與第二端之間並聯電容C2，所述電容C2的兩端並聯有電容C3、電容C4的串聯電路，所述電容C3、電容C4的串聯點接地；所述二級防雷電路包括TVS管D4、TVS管D5和TVS管D7；所述共模電感L1的第三端與TVS管D7的輸入端、TVS管D5的輸入端連接，所述TVS管D7的輸出端與TVS管D4的輸入端、電容C4連接，所述TVS管D4的輸出端、TVS管D5的輸出端連接接地。

實施例3

在實施例1的基礎上，如圖4所示，所述一級防雷電路包括壓敏電阻MOV1、壓敏電阻MOV2、壓敏電阻MOV3、氣體放電管GDT1、氣體放電管GDT2；所述EMC濾波電路包括電容CX1、電容CX2、共模電感L1；所述防雷電路包括瞬態抑制二極體TVS1、瞬態抑制二極體TVS2和瞬態抑制二極體TVS3；所述壓敏電阻MOV1的一端、壓敏電阻MOV3的一端、電容CX1的一端、共模電感L1的第四端與市電的L端連接，所述壓敏電阻MOV1的另一端與氣體放電管GDT1的一端串聯連接，所述氣體放電管GDT1的另一端、壓敏電阻MOV2的一端、電容CX1的另一端、共模電感L1的第一端與市電的N端連接，所述壓敏電阻MOV3的另一端、壓敏電阻MOV2的另一端與氣體放電管GDT2的一端連接，所述氣體放電管GDT2的另一端接地；所述共模電感L1的第二端與電容CX2的一端連接，所述共模電感L1的第三端與電容CX2的另一端連接，所述共模電感L1的第三端與瞬態抑制二極體TVS1的輸入端、瞬態抑制二極體TVS3的輸入端連接，所述瞬態抑制二極體TVS1的輸出端與瞬態抑制二極體TVS2的輸入端、共模電感L1的第二端、電容CX2的一端連接，所述瞬態抑制二極體TVS2的輸出端、瞬態抑制二極體TVS3的輸出端連接接地。所述壓敏電阻MOV1、壓敏電阻MOV2、壓敏電阻MOV3的型號為20D471K；所述氣體放電管GDT1、氣體放電管GDT2的型號為8*6820V，瞬態抑制二極體TVS1、TVS2和TVS3的型號為SMCJ440A。

實施例4

在實施例3的基礎上，如圖5所示，所述防電力線搭接模塊包括PTC單元和MOV單元，所述PTC單元的一端與防雷濾波模塊連接，所述PTC單元的另一端與MOV單元的一端連接後輸出，所述MOV單元的另一端與共模電感L1的第二端連接。優選的，所述PTC和MOV的複合元件的型號為180-14D331，即採用保持電流180mA的PTC，其阻值為1.2～2.0歐，採用14D直徑330V的MOV複合而成。

實施例5

在實施例2的基礎上，如圖6所示，所述路燈包括多個串聯連接的LED負載，所述驅動調光控制模塊包括保險絲F1、整流橋堆DB1、二極體D1、電容C11、電容C12、電容C13、電阻R11、電阻R12、電阻R13、驅動控制晶片IC，所述恆流驅動控制晶片IC包括VDD管腳、VCC管腳、REXT1管腳、REXT2管腳、VIN管腳、NC管腳、OUT1管腳、OUT2管腳、GND管腳，所述電源輸出模塊通過保險絲F1與整流橋堆DB1的L端連接，所述二極體D1的正極與所述整流橋堆DB1正極連接，所述二極體D1的負極與電容C13的一端、LED負載的正極連接，所述LED負載的負極與OUT1管腳、OUT2管腳連接，所述VDD管腳與電容C11的一端連接，所述VCC管腳與電容C12的一端串聯，所述REXT1管腳與電阻R11的一端串聯，REXT2管腳與電阻R12的一端、電阻R11的另一端連接，所述電容C13的另一端、電容C11的另一端、電容C12的另一端、電阻R12的另一端、GND管腳與整流橋堆DB1的負極連接。

以上所述之具體實施方式為本實用新型的較佳實施方式，並非以此限定本實用新型的具體實施範圍，本實用新型的範圍包括並不限於本具體實施方式，凡依照本實用新型之形狀、結構所作的等效變化均在本實用新型的保護範圍內。