CN101841958A - 基于无线传感器网络技术的led照明智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统。运用Zigbee无线传感器网络，根据环境参数和环境气氛，来调节LED的亮度、彩色LED的变化形式，达到节能环保和烘托节日气氛的目的。同时，对LED照明线路进行定时检查，发现故障及时返回控制中心，省去了人工检查线路状况的繁琐。本系统特别适用于道路照明的智能控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED照明的智能控制系统，尤其涉及一种应用无线传感器网络技术的远程智能控制系统。
背景技术
目前，无线传感器网络之一的Zigbee技术，作为一种全新的、嵌入式的、高效节能的信息获取和处理技术得到了广泛应用。其综合了微智能传感器技术、嵌入式技术、信息处理技术、无线通信技术，能够协作地实时监控、感知和采集网络分布区域内的各种环境或检测对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽而准确的信息，传送到需要这些信息的用户。运用无线传感器网络的智能控制技术，能够适应各种控制系统对自动化水平、对象复杂性以及环境适应性的要求。随着近年来无线传感器网络在环境科学、交通管理、医疗卫生、灾害监测等领域得到广泛应用，其技术已经成熟，成本逐渐降低，网络的可靠性、安全性也相对较高。
近年来，具备光效高、超长寿命、发光强度可控、耗电量少等优势的LED照明发展速度迅猛。日本的Nichia公司是世界最早研制成功白光LED的公司，目前，该公司生产的LED是全球最具竞争力的产品，产品质量得到认可。另外，美国的Cree Linghting公司是制作LED外延芯片和芯片的专业厂家，其技术成熟、可靠，应用非常广泛。我国通过实施“国家半导体照明工程”，以及国家陆续出台的一系列促进绿色照明产业发展的政策和措施，再加上“十城万盏”工程的推进，使LED的应用规模逐渐扩大，前景广阔。然而目前市场上没有出现基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统。
发明内容
本发明是基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统，特别适用于道路照明的智能控制。
本发明基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统主要包括：运用Zigbee无线传感器网络，根据环境参数和环境气氛，来智能调节LED的亮度、彩色LED的变化形式，以及控制音乐播放；同时，LED照明线路检测模块，可以定时检查照明线路，发现故障及时返回控制中心；系统主要包括：无线数据处理和收发模块，用来组建Zigbee无线传感器网络，并完成数据的处理和收发功能；GPRS模块，完成无线传感器网络与上位机的通信；传感器模块，用来采集现场的环境参数；音乐模块，完成音乐的播放；LED照明模块；LED照明线路检测模块，完成对LED照明线路的检查任务；上位机单元，完成数据的接收、存储和分析，并在需要时对环境现场进行的控制。
本发明的有益效果是：根据环境参数(光照强度、红外感应情况)和环境气氛(节假日和大型活动)，来调节LED的亮度、彩色LED的变化形式，达到节能环保和烘托节日气氛的目的。同时，LED照明线路检测模块，定时检查照明线路，发现故障及时返回控制中心，省去了人工检查线路状况的繁琐。本系统特别适用于道路照明的智能控制。
附图说明
图1为本发明的系统构架原理图。
图中，1、无线数据处理和收发模块，2、GPRS模块，3、传感器模块，4、音乐模块，5、LED照明模块，6、LED照明线路检测模块，7、上位机单元，8、Zigbee无线传感器网络。
具体实施方式
基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统主要包括：传感器模块，用来采集现场的环境参数；LED照明模块，用来照明和烘托气氛；无线数据处理和收发模块，用来组建Zigbee无线传感器网络，并完成数据的收发功能。GPRS(General Packet Radio Service通用无线分组业务)模块，完成无线传感器网络与上位机的通信；上位机单元，完成数据的接收、存储和分析功能，并在需要时对环境现场进行的控制。
传感器模块采用DS18b20温度传感器、光强传感器，完成对环境参数的检测。
LED照明模块使用白光LED照明用灯和彩色LED灯，白光LED用来日常照明，彩色LED灯用来调节气氛。
Zigbee无线传感器网络的组建是本项目的重要部分。建立无线传感器网络的调节器、路由器、终端，选出无线传感器网络的中心节点和子节点，完成无线传感器网络的数据传输。Zigbee无线传感器网络中的无线数据处理和收发模块，数据处理部分采用Atmel公司的单片机；数据收发部分采用TI公司生产的CC系列的可组成无线传感器网络的芯片，优选CC2530芯片。
音乐模块运用音乐芯片。
LED照明线路检测模块，定时检查照明线路，发现故障及时返回控制中心。
GPRS模块采用中兴公司的GPRS模块。一方面，此模块把从无限传感器网络中收集到的数据传输给远端的控制终端。另一方面，把远程控制终端的控制命令传回无线传感器网络中，来控制彩灯的闪灭。
上位机单元把采集到的数据存入存储器中，同时向无线照明控制区域发送控制指令。上位机单元包括包括数据处理前置机、数据库服务器组、数据库备份机和Web服务器。测控数据经由无线传感器网络和Internet从前端测控仪发出，在数据处理前置机处接收，这些数据经过初步分类处理后存入数据库服务器组。用户可以从联网的客户端上查询历史数据，其工作流程是：客户端向Web服务器提出服务请求，Web服务器获得数据库服务器组的数据鉴权后，向客户端返回查询结果。
本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统，其特征在于：运用Zigbee无线传感器网络，根据环境参数和环境气氛，来智能调节LED的亮度、彩色LED的变化形式，以及控制音乐播放；同时，LED照明线路检测模块，可以定时检查照明线路，发现故障及时返回控制中心；系统主要包括：无线数据处理和收发模块(1)，用来组建Zigbee无线传感器网络(8)，并完成数据的处理和收发功能；GPRS模块(2)，完成无线传感器网络与上位机的通信；传感器模块(3)，用来采集现场的环境参数；音乐模块(4)，完成音乐的播放；LED照明模块(5)；LED照明线路检测模块(6)，完成对LED照明线路的检查任务；上位机单元(7)，完成数据的接收、存储和分析，并在需要时对环境现场进行控制。
2.如权利1所述的一种基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统，其特征在于：Zigbee无线传感器网络中的无线数据处理和收发模块(1)，数据处理部分采用Atmel公司的单片机；数据收发部分采用TI公司生产的CC系列的可组成无线传感器网络的芯片。
3.如权利1所述的一种基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统，其特征在于：GPRS模块(2)采用中兴公司的GPRS模块。
4.如权利1所述的一种基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统，其特征在于：传感器模块(3)采用DS18b20温度传感器，光强传感器。
5.如权利1所述的一种基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统，其特征在于：音乐模块(4)运用音乐芯片。
6.如权利1所述的一种基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统，其特征在于：LED照明模块(5)采用白光LED照明用灯和彩色LED灯。
7.如权利1所述的一种基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统，其特征在于：LED照明线路检测模块(6)，定时检查照明线路，发现故障及时返回控制中心。
8.如权利1所述的一种基于无线传感器网络技术的LED照明智能控制系统，其特征在于：上位机单元包括(7)包括数据处理前置机、数据库服务器组、数据库备份机和Web服务器。
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