[发明专利]一种具有回路电参数测量的智能照明开关控制器

说明书

技术领域

本发明属于照明控制设备技术领域，具体涉及智能照明系统中一种照明开关控制设备。

背景技术

随着我国经济的快速发展，全国各地出现了众多的大型公共建筑，比如商场、超市、体育馆、车库，在这些建筑面积几万、几十万平方米中的公共建筑中，照明灯具用量巨大，相关的管线也极其复杂，照明灯具、线路的维护工作的难度急剧上升。随着城市化进程不断加快，城市人口、车辆不断增加，对城市道路提出了更高的要求，快速路、主干道、次干道、支路越来越多，越来越长。道路路灯数量不断上升，长度绵延几十公里，路灯损坏不能及时发现，发现照明问题，也无法迅速判断是设备问题还是线路问题。及时发现路灯和线路问题成为道路照明维护难题。

目前，常见智能照明系统中的智能照明开关控制器，只有照明回路的开关控制功能，没有控制器对应照明回路的相关电压、电流等电力参数监测功能。这样在实际使用中，当大型建筑内或者道路照明系统中不能及时发现照明故障，需要人工现场排查灯光开闭情况。即便发现了控制系统中的照明故障，不能辅助判断到是线路问题还是设备问题，导致不能及时排查原因和快速修复。

发明内容

1.要解决的技术问题

为解决常见智能照明系统无法检测照明回路的相关电压、电流等电力参数的问题，本发明提供一种具有回路电参数测量的智能照明开关控制器。本发明智能照明开关控制器能够监测照明回路电流、电压，对于工作异常情况作出故障原因辅助判断提示，协助维护人员快速定位故障原因，进行快速修复。

2.技术方案

本发明的具有回路电参数测量功能的智能照明开关控制器，如图1所示，包含：MCU微控制器单元1、继电器输出单元2、现场总线通信单元3、电源管理单元4、电参数测量单元5。

所述电参数测量单元5能够具有电流、电压测量功能。所述电源管理单元4给电参数测量单元5供电，所述继电器输出单元2输出电流信号给电参数测量单元5，所述电参数测量单元5与MCU微控制器单元1连接进行数据交互；所述电参数测量单元5包含组件多功能单相计量芯片、锰铜电阻；所述继电器输出单元2输出电流信号通过锰铜电阻采样后接入多功能单相计量芯片，电参数测量单元5将测量得到的电压电流数据传输给MCU微控制器单元1。

当现场总线通信单元从总线中接收到通信指令后，传输给MCU微控制器单元1，MCU微控制器单元1对指令进行解析，若解析后的指令为开关闭合指令，则控制继电器输出单元2执行闭合操作；若解析后的指令为开关断开指令，则控制继电器输出单元2执行断开操作。同时，电力参数测量单元5一直连续实时监测加载在负载上的工作电压、电流等参数，并传输至MCU微控制器单元1。MCU微控制器单元1根据当前执行的负载开关指令状态与电力参数测量单元监测到的负载工作电参数进行比较判断，得出控制器和负载对应的正常、异常原因判断。

所述现场总线可以是IIC总线、并行接口总线、SPI总线等。

所述控制器还包括耦合隔离单元6，所述耦合隔离单元6由现场总线链路进行信号输入，输出信号传递给现场总线通信单元3，所述耦合隔离单元6由一电容和电感组成的耦合电路网络构成，阻隔低频信号，输出高频信号。

MCU微控制器单元1上有若干个IO输出端，IO输出端口后都可以连接继电器输出单元2，每个继电器输出单元2都连接电参数测量单元5，实现本智能照明开关控制器的各继电器具有独立回路电压、电流、电能参数监测，并通过系统相关设定参数的比较判定，输出回路控制执行报警结果参数。继电器输出单元2可以有1-20，优选2、4、5、6个，更为优选4个。

所述继电器输出单元2可以通过IO输出端直接控制开闭，也可以在继电器控制电路前置光电隔离电路，使得电路抗干扰能力更强。

本发明所述组件多功能单相计量芯片，具备电压、电流、电能参数的测量功能，其型号可为HLW8012、CS5460A等。

所述MCU微控制器单元1由MCU控制器和有源晶振构成，所述MCU微控制器单元1能够读取现场总线通信单元3现场信号，并且输出相关指令，控制电器输出单元2的开闭；能够预设电压、电压数值；能够读取电参数测量单元5电流、电源数据，并且通过与对预设值的比较，继电器开闭情况，输出正常、异常原因判断。

所述MCU控制器型号为STM32、Atmel的Mega128，所述有源晶振型号为7.3728M、8M等。

所述电源管理单元(4)将24VDC/AC电源信号分离，然后经过DC-DC电源管理芯片降压成5VDC和3.3VDC。