基于电力线载波通讯技术的公共路灯远程监控系统.pdf

2第oO213年卷9月第3期JOURNALOF武W汉uT理(工~'F大OR学MA学TI报ON·信＆M息L~．N与A管GE理ME工NT程EN版GINEERING、Vd1．233
Sept2001

文章编号：】0o7—144X(20DI)03—13028—03

基于电力线载波通讯技术的公共路灯远程监控系统
姚远，吕康，董世龙，徐华中

(武议理工大学自动化学院，湖北武汝430070)

摘要：详细论述了公共路灯远程监控系统的工作过程、结构原理．主从机通讯的数据格式、硬件组成及软件
设计。该方案通过电力线载波通讯技术．可以实现对公共路灯的实时远程监控，通过系统打印的报表可以了
解在线路灯的电压高低、电流太小和是否工作等状况，达到易于监控和维护的目的。同时该系统能够避免繁
重的布线工作，安装使用方便、经济节能，具有良好的应用与推广价值。
关键词：电力线载波；远程监控：公共路灯
中图法分类号：1P872文献标识码：A

1前言制、维护及时的公共路灯照明远程监控系统。笔
者从这种思路出发设计了一套基于电力线载波
公共路灯照明是公共事业建设中的一个重通讯技术的公共路灯远程监控系统。
要部分传统的路灯总控室只能实现每天路灯
2系统的结构原理和工作过程
的开和关．无法实时了解在线路灼的状况。比
如．电压高低、电流大小、路灯的好坏，这将导致该公共路灯远程监控系统的组成框图如图l
路灯维护迟缓，给市民造成生活上的不便，甚至所示，它由～个主机单元和若干从机单元组成。
酿成重大事故。随着人民生活水平的提高以及主机单元由主单片机系统和一些外围设备组成
工作的需要，公共路灯的监控越来越重要。为(微型打印机、显示单元、键盘单元和通讯模块
提高公共照明系统的质量，及时发现路灯的损坏等)；从机单元由从单片机系统和一些外围设备
情况，方便人民生活，人们希望能够找到一种利组成(电压变换单元、电流变换单元、光电转换单
用已有的路灯供电系统，通过电力线载波通讯技元、地址编码单元、继电器开关、通讯模块等)
_术来传输控制路灯的信号，进而实现一种自动控主机安装在路灯的总控室内，从机安装在各个路

电力线
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圈
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f~Lq"JL．艇冈

f岔共确灯远监控系统组成

收稿日期：200I~3-20
作者筒彳r：姚远(~974-)，男．河南息县^，武汉理工大学自动化学院硕_上研究生

第23卷第3期姚远等：基于电力线载波通讯技术的公共路灯远程监控系统29

灯控制箱内，主机与从机以电力线载波通讯方式统进行扩充。键盘单元直接用单片机的[21线实
实现数据交换。现，系统定义了如下的功能键：合上则启动所
主单片机系统根据操作者的要求，将从机地有的路灯(隐含打印与显示每一从机的采集数
址及将要开启或关闭继电器的命令，经通讯模块据)；K^合上则关闭所有的路灯；合上则自动巡
发往对应从机。从机收到后，立即发数据给主机，检所有路灯(隐含打印与显示每一从机的采集数
主机收到数据后，打印下该机(即当前从机)的地据)。
址及相关数据(当从机发回数据的电流值小于某3，2从机系统
个值时、标志此路灯已坏)：当主机已开启所有的从机系统的硬件结构框图如图2所示。电
路灯后，如果操作者再次按照地址的大小，将巡检流传感器、电压传感器和自制的光电转换单元输
命令经模块发往对应从机时，能收到从机发回的出的信号经信号调理后接在A／D转换单元的输
正确信息．就实时打印并显示此从机的相关信息；入端，再传送到AT89C51单片机系统。电压传感
则，只打印对应从机地址(表明此从机有问题，器并接在路灯的接线端子上，电流传感器串接在
如线路断路、从机单元有问题等)操作者根据该路灯的回路中，A／D转换芯片采用TCLI543芯片。
远程监控系统打印的报表情况，就可以足不出户从机地址编码单元由一组开关设置，利用单
知道各个从机的工作情况，进而了解在线路灯的片机的P04、t：'05、1'2_0～27口线，共l0条，所以从
好坏从而达到省时省力的目的。机地址有1024个编码。如果路灯的个数较多，
从单片机系统采集来自传感器、光电转换器从机地址不够，则可以通过8255接口芯片对此扩充。
的信号再对信号进行调理．软件滤波为电压值、单片机Pl5口线通过驱动单元(含光耦固态
电流值和光电转换数据并存储在从机存储器内。继电器)来开启和关闭路灯，通讯模块由SSCP3tD
当从机采集的光电转换数据小于给定的值时(即和SSCPl11电力线载波芯片组成，SSCP3tD和
天已黑)，若尤主机信号过来，则从机就自动将路SSCPl11是Ihq'ELLON公司的载波芯片，该芯片
灯继电器打开启动路灯亮；此时若有主机信号过工作原理与应用情况，可参见文献[2]：通讯模块
来，则就按照主机发来的命令开启路灯继电器，并通