CN104812147A - 基于无线传感器网络的led路灯远程测控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法，在每一盏LED路灯处设置温度感应器、无线通信模块、功率检测模块、光敏传感器和PMW调光电路，当LED路灯的温度值过大、功率过大或过小时，关闭其电源并发出警报；计算LED路灯的平均光线强度，根据其大小控制LED路灯的开启数量、工作功率。本发明设计简单，使用方便,对于路灯照明系统进行科学高效的控制和资源整合，合理调整照明时间；不仅可以节省照明系统的用电量，而且可以延长照明灯具的使用寿命，减少日常维护的开支。
Description
技术领域
本发明涉及基础设施控制方法，尤其涉及一种基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法。
背景技术
道路照明是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用，高压钠灯360度发光，光损失大的缺点造成了能源的巨大浪费。当前，全球的环境在日益恶化，各国都在发展清洁能源。而随着国民经济的高速增长，我国能源供需矛盾日渐突出，电力供应开始存在着严重短缺的局面，节能是所急需解决的问题。因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的LED路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。
道路照明与人们生产生活密切相关，随着我国城市化进程的加快，LED路灯以定向发光、功率消耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、绿色环保等优势逐渐走入人们的视野、成为世界上最具有替代传统光源优势的新一代节能光源，因此，LED路灯将成为道路照明节能改造的最佳选择。
LED路灯与常规路灯不同的是，LED光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色合成的高效白光，具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点，可广泛应用于道路。外罩可用制作，耐高温达135度，耐低温达-45度。
LED路灯与传统路灯相比较，具有如下优点：
1、本身的特性——光的单向性，没有光的漫射，保证光照效率。
2、LED路灯有独特的二次光学设计，将LED路灯的光照射到所需照明的区域，进一步提高了光照效率，以达到节能目的。
3、LED的已达110-130lm/W，而且还有很大的发展空间，理论值达360lm/W。而高压钠灯的发光效率是随功率增加才有所增加，因此，总体光效LED路灯比高压钠灯强；(这个总体光效是理论上的，实际上250W以上高压钠灯的光效高于LED灯）。
4、LED路灯的光显色性比高压钠灯高许多，高压钠灯显色指数只有23左右，而LED路灯显色指数达到75以上，从视觉心理角度考虑，达到同等亮度，LED路灯的光照度平均可以比高压钠灯降低20%以上，。
5、光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍达到道路要求，而高压钠灯光衰大，一年左右已经下降30%以上，因此，LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低。
6、LED路灯有自动控制节能装置，能实现在满足不同时段照明要求情况下最大可能的降低功率，节省电能。可实现电脑调光，分时间段控制，光线控制，温度控制，自动巡检等人性化功能。
7、寿命长：能使用5万小时以上，提供三年的质量保证。不足之处就是电源的寿命得不到保证。
8、光效高：采用≥100LM以上的芯片，相对于传统高压钠灯能节能75%以上。
9、安装简便：无需加埋电缆无需整流器等，直接将安装于灯杆接上或者将光源嵌套原有灯壳。
10、散热控制出色：夏天温度控制在45度以下，并采用被动散热方式，夏天的散热保障不足。
11、质量可靠：电路电源全部采用高质量元器件，每颗LED都有单独过流保护，无需担心损坏。
12、光色均匀：不加透镜，不以提高亮度而牺牲均匀光色，从而保证无光圈光色均匀。
13、LED不含有害金属汞，在报废时不会对环境造成危害。
14、维护成本低：相对于传统路灯，LED路灯维护成本极低，经过比较，不到6年即可收回全部投入成本。
现有的LED路灯控制基本都是直接通过线缆开关控制，LED的亮度由LED路灯本身固定的电压和LED灯泡本身决定，即便有可以调整其亮度的系统，也均是通过铺设大量线缆来进行控制，投入成本非常大，不利于检修。且现有的LED路灯控制死板，不能灵活调节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及的缺陷，提供一种基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法，包含以下步骤：
步骤1），在每一盏LED路灯处设置温度感应器和无线通信模块，所述温度感应器用于检测LED路灯的温度，并将其通过无线通信模块传递至测控中心；
步骤2），在每一盏LED路灯处设置功率检测模块，用于检测LED路灯的功率，并将其通过无线通信模块传递至测控中心；
步骤3），在每一盏LED路灯处设置光敏传感器，用于检测LED路灯的光线强度，并将其通过无线通信模块传递至测控中心；
步骤4），在每一盏LED路灯处设置PMW调光电路，用于调整LED路灯的工作功率；
步骤5），测控中心将收到的温度值与预设的温度阈值进行比较，如果收到的温度值大于等于预设的温度阈值，则将关闭该温度值对应的LED路灯的电源，并发出警报；
步骤6），测控中心将收到的功率值分别和预设的功率最低阈值、预设的功率最高阈值进行比较，如果收到的功率值小于等于预设的功率最低阈值或大于等于预设的功率最高阈值，则关闭该功率值对应的LED路灯的电源，并发出警报；
步骤7），测控中心将收到的光线强度值相加取平均值后，分别与预设的第一光线强度阈值、预设的第二光线强度阈值、预设的第三光线强度阈值进行比较；
所述预设的第一光线强度阈值小于预设的第二光线强度阈值，所述预设的第二光线强度阈值小于预设的第三光线强度阈值；
若所述平均值大于等于预设的第一光线强度阈值且小于预设的第二光线强度阈值，则打开编号为奇数或偶数的LED路灯，并将其工作功率调至最高；
若所述平均值大于等于预设的第二光线强度阈值且小于预设的第三光线强度阈值，则打开全部的LED路灯，并将其工作工作调至LED路灯功率额定值的一半；
若所述平均值大于等于预设的第三光线强度阈值，则打开全部的LED路灯，并将其工作功率调至最高。
作为本发明基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法进一步的优化方案，所述温度感应器采用DS18B20。
作为本发明基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法进一步的优化方案，所述光敏传感器采用光敏三极管。
作为本发明基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法进一步的优化方案，所述无线通信模块使用CC2480/ZigBee模块。
作为本发明基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法进一步的优化方案，所述预设的温度阈值为50度。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1. 设计简单，使用方便；
2. 对于路灯照明系统进行科学高效的控制和资源整合，合理调整照明时间；
3. 不仅可以节省照明系统的用电量，而且可以延长照明灯具的使用寿命，减少日常维护的开支。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明公开了一种基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法，包含以下步骤：
步骤1），在每一盏LED路灯处设置温度感应器和无线通信模块，所述温度感应器用于检测LED路灯的温度，并将其通过无线通信模块传递至测控中心；
步骤2），在每一盏LED路灯处设置功率检测模块，用于检测LED路灯的功率，并将其通过无线通信模块传递至测控中心；
步骤3），在每一盏LED路灯处设置光敏传感器，用于检测LED路灯的光线强度，并将其通过无线通信模块传递至测控中心；
步骤4），在每一盏LED路灯处设置PMW调光电路，用于调整LED路灯的工作功率；
步骤5），测控中心将收到的温度值与预设的温度阈值进行比较，如果收到的温度值大于等于预设的温度阈值，则将关闭该温度值对应的LED路灯的电源，并发出警报；
步骤6），测控中心将收到的功率值分别和预设的功率最低阈值、预设的功率最高阈值进行比较，如果收到的功率值小于等于预设的功率最低阈值或大于等于预设的功率最高阈值，则关闭该功率值对应的LED路灯的电源，并发出警报；
步骤7），测控中心将收到的光线强度值相加取平均值后，分别与预设的第一光线强度阈值、预设的第二光线强度阈值、预设的第三光线强度阈值进行比较；
所述预设的第一光线强度阈值小于预设的第二光线强度阈值，所述预设的第二光线强度阈值小于预设的第三光线强度阈值；
若所述平均值大于等于预设的第一光线强度阈值且小于预设的第二光线强度阈值，则打开编号为奇数或偶数的LED路灯，并将其工作功率调至最高；这种模式应用于傍晚能见度较高或者阴雨天或沙尘暴等恶劣天气城市能见度不佳时。一般是单双灯轮流开启关闭，保证LED路灯工作时间大致相同以延长其寿命；
若所述平均值大于等于预设的第二光线强度阈值且小于预设的第三光线强度阈值，则打开全部的LED路灯，并将其工作工作调至LED路灯功率额定值的一半；这种模式一般用于傍晚还有余光时；
若所述平均值大于等于预设的第三光线强度阈值，则打开全部的LED路灯，并将其工作功率调至最高，这种模式一般用于晚上光线很暗时。
所述温度感应器采用DS18B20。
所述光敏传感器采用光敏三极管。
所述无线通信模块使用CC2480/ZigBee模块。
所述预设的温度阈值为50度。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1. 基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤1），在每一盏LED路灯处设置温度感应器和无线通信模块，所述温度感应器用于检测LED路灯的温度，并将其通过无线通信模块传递至测控中心；
步骤2），在每一盏LED路灯处设置功率检测模块，用于检测LED路灯的功率，并将其通过无线通信模块传递至测控中心；
步骤3），在每一盏LED路灯处设置光敏传感器，用于检测LED路灯的光线强度，并将其通过无线通信模块传递至测控中心；
步骤4），在每一盏LED路灯处设置PMW调光电路，用于调整LED路灯的工作功率；
步骤5），测控中心将收到的温度值与预设的温度阈值进行比较，如果收到的温度值大于等于预设的温度阈值，则将关闭该温度值对应的LED路灯的电源，并发出警报；
步骤6），测控中心将收到的功率值分别和预设的功率最低阈值、预设的功率最高阈值进行比较，如果收到的功率值小于等于预设的功率最低阈值或大于等于预设的功率最高阈值，则关闭该功率值对应的LED路灯的电源，并发出警报；
步骤7），测控中心将收到的光线强度值相加取平均值后，分别与预设的第一光线强度阈值、预设的第二光线强度阈值、预设的第三光线强度阈值进行比较；
所述预设的第一光线强度阈值小于预设的第二光线强度阈值，所述预设的第二光线强度阈值小于预设的第三光线强度阈值；
若所述平均值大于等于预设的第一光线强度阈值且小于预设的第二光线强度阈值，则打开编号为奇数或偶数的LED路灯，并将其工作功率调至最高；
若所述平均值大于等于预设的第二光线强度阈值且小于预设的第三光线强度阈值，则打开全部的LED路灯，并将其工作工作调至LED路灯功率额定值的一半；
若所述平均值大于等于预设的第三光线强度阈值，则打开全部的LED路灯，并将其工作功率调至最高。
2. 根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法，其特征在于，所述温度感应器采用DS18B20。
3. 根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法，其特征在于，所述光敏传感器采用光敏三极管。
4. 根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法，其特征在于，所述无线通信模块使用CC2480/ZigBee模块。
5. 根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的LED路灯远程测控方法，其特征在于，所述预设的温度阈值为50度。
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