LED路灯监控系统设计解析
来源:LED导航网      作者:Admin      发表时间:2011-11-29 11:48:41      浏览:1554

       摘要、结合GPRS 技术和大功率LED 照明系统的特点,给出了一种路灯节能监控系统的设计与实现方案,同时设计出led 驱动电路。实现了路灯与监控中心之间实时信息远程监控和智能管理。

  一、引言

  城市特别是中小城市目前路灯照明存在的主要问题是总体规划滞后,灯光控制方法和管理手段落后,所用电器、灯具科技含量低。本文以高亮度LED 为路灯核心器件,设计路灯监控系统,现场由从单片机采集路灯电流电压后经过主机与上位机进行GPRS 数据传输,从而达到“遥控、遥测、遥讯”的目的。

 二、系统工作原理及硬件设计

  A 系统总体结构设计

  总体结构如图1 所示,该系统主要由LED节能控制中心、中国移动GPRS 网络及路灯RTU 三大部分组成。

 

图1 总体结构图

  其中路灯监控中心包括3131P Modem 模块、路灯监控RTU、在线监测终端控制箱、GPRS 型模块、单灯检测控制器等。

  在本监控系统中,控制器单元通过RS-232 与移动GPRS 无线终端相连,监控中心计算机通过特种路由器接入移动GPRS,路灯RTU 进行功率信号采集,最终由移动GPRS 网络将数据传给监控中心,监控中心连接UPS 电源,采用UPS 供电设计,使监控中心能够断电继续工作,保证系统可靠运行。

  监控中心作为整个系统的主要核心部分,不仅要与上位RTU 进行密切的通信,还要对采集到的数据进行分类、存储、加工、传输等处理,同时还要给出相应的报警(语音、声光)以及要求定位的节点路灯信息,并且可以通过GPRS 短消息将故障信息和(或)路灯检修信息发送到相关指定的人员手机中,以及时掌握路段信息。

      B:LED 驱动电路设计

  LED 照明驱动电路主要包括驱动电路和过温度保护电路两部分。在驱动电路的设计中主要用到的是MAX5033 芯片,该芯片可以提供高达500mA 的输出电流。MAX5033D 提供1.25~13.2V 的可调电压。

  过温度保护电路用到的芯片是MBI1801。该芯片内部有温度感应器,可感应到芯片的温度。可通过R-EXT管脚自动调整输出电流,这样就可以改变LED 上的电流,从而可以降低LED 的温度,起到过温度保护的作用。基于以上这些优点,因此选用了以MAX5033 和MBI1801 为主的芯片来实现该驱动电路。

  设计出的LED 驱动电路图如图2 所示,主要分为三大部分:电源电路,驱动电路和过温度保护电路。在电源电路中主要由变压器,整流桥两个模块组成;在驱动电路中主要由MAX5033 模块和调压模块构成;过温度保护电路主要由MBI1801,热感应模块和LED 三部分组成。

 

 图2 LED 驱动电路图

    三、系统软件设计

  见图3,7188XA 模块启动时有个和数据库联系的自动运行文件,此文件在7188XA 一上电就自动运行。

  在本系统中采用了可视化开发工具VisualBasic6.0 来进行开发。监控中心主界面如图4 所示。

 

图3 软件系统框图

 

图4 LED 节能控制中心软件界面

  针对路灯计算机无线监控系统应用环境,该系统的主要功能为:

  (一)遥控:各个节点和路段的工作参数,如开/关灯、照度等;

  (二)遥测:手动、自动采集路灯系统的各监控点参数;

  (三)监控:对路段和路灯等及其周围进行监控;

  (四)报警信息:可提供多种参数的自动报警查询:例如高报,低报。

  (五)数据查询:可查询某一节点和(或)路段任意某分/时/天/月/年的相关历史数据;

    四、结论

  本系统把GPRS、大功率LED 技术应用了在路灯节能监控系统中,解决了目前中国路灯控制所不能解决的实际节能问题,实现了“三遥”和数据采集和监控,实现了智能亮灯,在监控中心能及时获得反馈信息,可以进行故障反演,降低运行费用,减少人员开支,达到经济节能的目的。

关键字: 芯片  LED大功率  
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