[发明专利]基于PLC通信的智慧路灯供电测控终端及控制方法

说明书

本发明提出一种基于PLC通信的智慧路灯供电测控终端及控制方法，其特征在于，包括：相连接的微控制单元、全电参数测量模块、漏电量测量模块、电源模块和负载电源控制模块；所述全电参数测量模块包括第一电能计量芯片、电流互感器和电压传感模块；所述漏电量测量模块包括第二电能计量芯片、剩余电流互感器和漏电压传感模块；所述漏电压传感模块连接灯杆；所述负载电源控制模块包括设置在路灯供电回路上的通断开关。其能够满足各种路灯电气及环境精准监控需求，为城市照明系统基础设施用电安全保驾护航。

技术领域

本发明涉及智能路灯，电力物联网技术领域，尤其涉及一种基于PLC通信的智慧路灯供电测控终端及控制方法。

背景技术

作为城市基础设施的重要组成部分，路灯照明系统的规模不断扩大、其供配电系统日趋复杂，且分布在城市各个角落的路灯杆是一种重要的挂高资源。由于经常受恶劣天气、不规范取电、潜在人为破坏等因素的影响，城市照明系统的运维难度不断增加，末端路灯漏电隐患不断增大、意外触电事件频发，成为城市基础设施的主要安全隐患之一。因此，路灯照明系统的用电安全问题日益受到公众的广泛关注。然而，现有路灯主要依靠路灯控制器直接从路灯专用电缆中取电，且路灯控制器一般不具有漏电保护功能，也不具有电量计量功能。此外，城市照明系统的路灯杆是一种重要的分布式挂高资源，可开放给其它设备使用，以实现多杆合一、资源共享，显著降低基础设施建设成本。然而，现有路灯的控制器基本没有可监控的对外供电的电源接口，导致外挂负载往往简单依靠破坏电缆直接取电，容易导致路灯供电线路过载，并且存在严重的安全隐患；即使有外供电接口，一般也不具备有外挂负载的用电进行精准计量和开关控制的能力，这大大制约了路灯杆挂高资源开放共享能力。

发明内容

为了克服现有技术当中存在的缺陷和不足，本发明提出了一种新型的基于PLC通信的智慧路灯供电测控终端及控制方法，用于实现路灯及其外挂负载用电的安全保护、实时监控及精准计量。

其提供的智能测控终端装置主要包括微控制单元、全电参数及漏电量检测模块、PLC数据通讯模块、电源管理模块、负载电源控制模块、环境传感模块以及声光告警模块。微控制单元（MCU）用于控制整个终端的运行；全电参数量测模块用于测量交流电压、电流、电能、功率、功率因素等电参量，漏电量检测模块用于测量漏电压和漏电流；PLC数据通信模块直接利用电力线与数据网关及其它功能设备进行通信，无需额外部署其它有线通信电缆；电源管理模块，负责将220V交流电转换为低压直流电源，为终端电路供电；负载电源控制模块用于控制路灯及灯杆外挂负载交流电源的通断；环境传感模块用于检测门禁、水浸以及温度。

其具体采用以下技术方案：

一种基于PLC通信的智慧路灯供电测控终端，其特征在于，包括：相连接的微控制单元、全电参数测量模块、漏电量测量模块、电源模块和负载电源控制模块；所述全电参数测量模块包括第一电能计量芯片、电流互感器和电压传感模块；所述漏电量测量模块包括第二电能计量芯片、剩余电流互感器和漏电压传感模块；所述漏电压传感模块连接灯杆；所述负载电源控制模块包括设置在路灯供电回路上的通断开关。

优选地，所述微控制单元包括MCU、存储芯片和看门狗芯片；所述电源模块包括开关电源芯片、线性电源芯片、多绕组变压器、整流滤波器件和充电电池；所述通断开关包括多路开关输入模块和多路磁继电器及其驱动电路；所述开关输入模块由非接触式霍尔开关构成。

优选地，还包括与微控制单元连接的通信模块和环境传感模块。

优选地，所述通信模块包括电力线载波（PLC）通信模块；所述环境传感模块包括水浸传感模块、门禁传感模块以及多路温度传感模块；所述多路温度传感模块设置在路灯供电回路每一路的电缆触头处。

优选地，还包括与微控制单元连接的声光报警模块。