本实用新型涉及灯具检测技术领域，具体涉及一种自动判断灯具故障的装置及系统。
背景技术：
照明灯是人们日常生活、办公不可缺少的一部分，灯具在使用过程中经常会出现故障导致灯不亮，然而人们一般不能及时发现灯具故障，尤其是在灯具比较多的公共照明场所，需要人为定期的检查照明灯的好坏，导致维修不及时，效率低，同时会带来高额的维护成本。
技术实现要素：
本实用新型目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供了一种自动判断灯具故障的装置及系统，以达到能够自动判断照明灯回路中是否有灯具发生故障，当有灯具发生故障时，能够主动发送故障信息到监控中心，及时提醒维护人员进行检修。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：本实用新型的一种自动判断灯具故障的装置及系统，包括监控中心、测量装置和照明灯回路，所述的测量装置包括电源模块、功率计量模块、控制器模块、第一无线通信模块，电源模块用于给本装置进行供电，控制器模块分别与功率计量模块和第一无线通信模块连接，所述的第一无线通信模块通过无线网与监控中心的第二无线通信模块连接。
功率计量模块连接到照明回路中，通过采集照明灯回路的电压和电流信号来测量照明灯回路的总功率，功率计量模块通过脉冲信号方式将功率输出到控制器，脉冲频率越高，表示功率越大，控制器根据脉冲信号频率大小可以计算出照明灯回路的总功率，通过测量的照明回路功率值变化可以判断是否有灯具发生故障。当照明灯回路的灯具都正常工作时，功率计量模块可以测量到一个稳定的功率值，控制器记录测量的功率值，当测量的功率值比上一次记录的功率值小于至少一个灯的额定功率时，可以判断照明灯回路中有灯具发生故障，通过第一无线通信模块将故障信息发送到监控中心。
优选地，所述的照明回路包括连接在零线和火线之间的所有灯具组成的回路。
优选地，所述的控制器模块为cortexm0单片机。
优选地，所述的第一无线通信模块通信频率为433mhz。
优选地，所述的功率计量模块串联接在照明回路的进线中。
优选地，所述的第二无线通信模块通信频率为433mhz。
优选地，所述的监控中心还包括处理器、显示设备和第二无线通信模块，第二无线通信模块可以接收第一无线通信模块发送的灯具故障信号，并将故障信息显示到显示设备上。
优选地，所述的监控中心为电子计算机或携式平板电脑。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：（1）能够自动检测照明回路中的灯具工作情况。（2）能够主动将灯具故障情况发送到监控中心，便于管理人员及时维修。（3）能够有效的降低人工检测灯具故障所带来的成本，提供灯具维护效率。
附图说明
图1是本实用新型的电路连接结构图。
其中：1-监控中心；2-测量装置；3-控制器；4-功率计量模块；5-电源模块；6-第一无线通信模块；7-显示设备；8-处理器；9-第二无线通信模块；10-照明回路。
图2是本实用新型所述装置的电源模块电路图。
图3是本实用新型所述装置的控制器模块电路图。
图4是本实用新型所述装置的功率计量模块电路图。
图5是本实用新型所述装置的无线通信模块接口电路图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明进一步详细说明。
本实用新型的一种自动判断灯具故障的装置及系统，如图1所示，包括监控中心1、测量装置2和照明灯回路10，所述的测量装置2包括电源模块5、功率计量模块4、控制器3、第一无线通信模块6，电源模块5用于测量装置2进行供电，控制器3分别与功率计量模块4和第一无线通信模块6连接，所述的第一无线通信模块6通过无线网与监控中心1的第二无线通信模块9连接。
其中，n-in为照明回路的零线输入线，l-in为火线输入线，l-out为火线输出线，功率计量模块4串联到照明回路的火线中。
如图2所示，电源模块5电路中，j1为交流电输入端口，f1为保险丝，u1为ac-dc模块，可将220v交流电转换为5v直流电压输出，可用于向功率计量模块4供电，并且5v电压经过u2所示的ldo稳压电源转换为3.3v电压，用于给控制器3和第一无线通信模块6供电，其中，c2、c3为5v前级滤波电容，c4、c5为后级3.3v的滤波电容。
如图3所示，控制器3采用32位cortexm0系列单片机，u3为恩智浦的mke02芯片，单片机中设置有相应的控制程序，可以根据测量的照明回路10实际功率与额定功率差值，来判断照明回路中10的灯具是否有故障的灯具。其中c6为滤波电容，j1为程序烧写接口。
如图4所示，功率计量模块4采用型号为hlw8012的芯片，l1代表照明回路10中的所有照明灯具集合，电阻r1-r3和电容c7、c8构成电流采集电路，其中，r1为0.002欧姆的鏮铜电阻，r2、r3、c7、c8构成阻容滤波电路，可以将照明回路10的电流信号转换为电压信号，连接到hlw8012进行电流采集；电阻r4-r8组成分压电路，照明回路10电压经过这5个电阻分压可以得到100mv左右的电压信号，连接到hlw8012进行电压采集；c9和c10为滤波电容。hlw8012芯片的sel引脚连接至图3的主控制器芯片u3的pta1引脚上；cf引脚连接至u3的pta0引脚；cf1引脚连接至u3的ptc7引脚。
图5为第一无线通信模块6接口电路，其中u4为型号为sx1278的无线通信模块，该模块采用spi接口与主控制器芯片u3相连接，其中sx1278的nss引脚连接至u3的pta6引脚，mosi引脚连接至u3的ptd1引脚，miso引脚连接至u3的ptd2引脚，sck引脚连接至u3的ptd0引脚，rst引脚连接至u3的ptd3引脚。c11为sx1278电源的滤波电容。
实施例：将本实用新型所述的测量装置2按照图1所示的方式连接到照明回路10中，功率计量模块4通过采集照明回路10的电压和电流信号，经过转换后以脉冲方式将有功功率值输出到控制器3，控制器3运行程序对输出的脉冲进行计数，可以获得脉冲频率，再根据脉冲频率大小可以计算出照明回路10中所有灯具的功率值，具体计算方式为：使用p表示功率值，f表示脉冲频率，功率和脉冲频率成正比例关系，用公式表示为：
将测量得到的总功率值与照明回路10中所有灯具的额定总功率进行比较，当两个功率值接近时，表示没有灯具故障；当测量的功率值小于额定总功率减去一盏灯的额定功率时，可以判断出照明回路10中有灯具故障。
当测量装置2判断出照明回路10中有灯具发生故障时，控制器3通过控制第一无线通信模块6将灯具故障信息发送给监控中心1的第二无线通信模块9，监控中心1的处理器8将故障信息传到显示设备7进行显示，提醒管理人员及时维修。
1.一种自动判断灯具故障的装置及系统，其特征在于，包括监控中心（1）、测量装置（2）和照明回路（10），所述的测量装置（2）还包括电源模块（5）、功率计量模块（4）、控制器（3）、第一无线通信模块（6），其中，控制器（3）分别与功率计量模块（4）和第一无线通信模块（6）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动判断灯具故障的装置及系统，其特征在于，所述的监控中心（1）还包括第二无线通信模块（9）、处理器（8）、显示设备（7），其中第二无线通信模块（9）与权利要求书1所述的第一无线通信模块（6）通过无线网络连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动判断灯具故障的装置及系统，其特征在于，所述的照明回路（10）包括连接在零线和火线之间的所有灯具组成的回路。
4.根据权利要求1所述的一种自动判断灯具故障的装置及系统，其特征在于，所述的控制器（3）采用cortexm0系列单片机。
5.根据权利要求1所述的一种自动判断灯具故障的装置及系统，其特征在于，所述的第一无线通信模块（6）通信频率为433mhz。
6.根据权利要求1所述的一种自动判断灯具故障的装置及系统，其特征在于，所述的功率计量模块（4）串联接在照明回路（10）的进线中。
7.根据权利要求2所述的一种自动判断灯具故障的装置及系统，其特征在于，所述的第二无线通信模块（9）通信频率为433mhz。
8.根据权利要求2所述的一种自动判断灯具故障的装置及系统，其特征在于，所述的处理器为电子计算机或平板电脑。
技术总结