[发明专利]智能节电最优控制系统

权利要求书

1.一种智能节电最优控制系统，其特征在于，包括：供电主电路、气体放电路灯、状态 检测器、信号处理器、控制驱动器、GPRS远程监控系统，所述供电主电路的交流输入接口连 接单相交流电源的输出，供电主电路的交流输出接口连接气体放电路灯的输入接口，状态检测 器负责对电路工况参数的检测，状态检测器的输出接口连接至信号处理器的信号输入接口，信 号处理器的控制输出接口连接至控制驱动器的输入接口，信号处理器的RS232串行接口与 GPRS远程监控系统中的远程终端GPRS模块的RS232接口相连接，控制驱动器的输出接口 与供电主电路的控制输入接口连接；

上述供电主电路接受单相交流电源供电作为气体放电路灯的能量来源，状态检测器检测电 路的交流输入电压、电流、交流输出电压、温度、光照度信号，被测信号经过状态检测器预处 理后交由信号处理器处理、分析，信号处理器根据信号分析结果作出控制决策向控制驱动器发 送控制指令，控制驱动器将控制指令转换成触发脉冲信号输出至供电主电路中的控制输入接口 用以调节供电主电路的电压输出，信号处理器将供电主电路的状态信息及其控制决策通过 RS232接口与GPRS远程监控系统进行信息交互，信号处理器对状态检测器所提供的信息数据 通过科学的处理与分析，然后才输出相应的控制指令；

所述供电主电路包括：交流输入滤波器、无触点电压调节器、交流输出滤波器，交流输入 滤波器的输入端口连接单相交流电源输出端口，交流输入滤波器的输出端口连接无触点电压调 节器的输入端口，无触点电压调节器的输出端口连接交流输出滤波器的输入端口，无触点电压 调节器的控制输入端口与控制驱动器的输出端口连接，交流输出滤波器输出端口与气体放电路 灯的输入端口连接，单相交流电源通过交流输入滤波器后滤除了来自电网的杂散高频信号，同 时，经阻止了调节后输出的交流电中的谐波成分反馈至电网，经过交流输入滤波器的交流电源 送至无触点电压调节器，无触点电压调节器根据控制输入端口所收到的触发脉冲信号确定其中 电力电子开关的导通状态以调节其输出的电压值，经调节后的交流电压输出通过交流输出滤波 器滤波整形后作为气体放电路灯的最后能量来源；

所述状态检测器，包括：温度传感器、交流输入电压传感器、电流传感器、交流输出电压 传感器、光照度传感器、信号采集通道、通道译码器、A/D模数转换器、数据输出接口，其中： 温度传感器、交流输入电压传感器、电流传感器、交流输出电压传感器、光照度传感器的输出 信号依次分别送入信号采集通道的第一至第五输入端口，温度传感器的热电阻感温片粘贴在无 触点电压调节器中电力电子器件的散热片上，光照度感应片垂直向上安装，正面无障碍物阻挡， 能够正确感应天空光照度；信号采集通道的输出端口与A/D模数转换器的输入端口连接，A/D 模数转换器的输出端口与数据输出接口的输入端口连接，数据输出接口通过插槽与信号处理器 的数字信号输入插槽连接，信号采集通道的开/关控制输入端口与通道译码器的输出端口连接， 通道译码器的输入端口与信号处理器的并行数据接口连接；

所述信号处理器，包括：数据输入接口、时钟发生器、数值计算与决策模块、数据存储模 块、并行数据接口、控制指令输出接口、RS232串行接口，其中，数据输入接口的输入插槽与 状态检测器的输出接口连接，其输出端口与数值计算与决策模块的输入端口连接，数值计算与 决策模块的并行数据接口与状态检测器中通道译码器的输入端口连接，数值计算与决策模块的 输出端口与控制指令输出接口的输入端口连接，控制指令输出接口的输出端口与控制驱动器的 输入接口连接，数值计算与决策模块的读/写端口与数据存储模块的输出/输入端口连接，数值 计算与决策模块的时钟信号输入端口与时钟发生器的输出端口连接，数据存储模块的输出/输入 端口同时与RS232串行接口的前端口并接，RS232串行接口的后端口与GPRS远程监控的远 程终端GPRS模块的RS232串行接口的前端口连接；

所述控制驱动器，包括：数据识别模块、D/A数模转换器、电压频率转换模块和微分电路， 数据识别模块的输入端口与信号处理器的输出接口连接，数据识别模块的输出端口与D/A数模 转换器的输入端口连接，D/A数模转换器的输出端口与电压频率转换模块的输入端口连接，电 压频率转换模块的输出端口与微分电路的输入端口连接，微分电路的输出端口与供电主电路中 的控制输入接口连接；

所述GPRS远程监控系统，包括：发射/接收天线、GPRS服务支持节点、GPRS骨干网、 网关支持节点、因特网、路网监控中心服务器和终端GPRS模块，GPRS远程监控系统在原有 数字通无线通信网络GSM基础上引入两个新的网络节点：GPRS服务支持节点和网关支持节 点，GPRS服务支持节点跟踪终端存储单元实现安全功能和接入控制，并通过帧中继连接到基 站系统，网关支持节点支持与外部分组交换网的互通，并经由GPRS骨干网和GPRS服务支持 节点连通，GPRS终端通过接口从信号处理器取得数据，处理后的GPRS分组数据发送到GSM 基站，分组数据经GPRS服务支持节点封装后，通过GPRS骨干网与网关支持接点进行通信， 网关支持节点对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，当分组数据是发送到另一个 GPRS终端，则一般将数据由GPRS骨干网发送到GPRS服务支持节点，再经发射/接收天线 发送到GPRS终端，因此构成完整的GPRS远程监控系统。