CN201323678Y - 基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置 - Google Patents

基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置 Download PDF

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Abstract

一种基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置，包括zigbee无线传输及控制系统、RF接收模块、大功率LED模块，RF接收模块与zigbee无线传输及控制系统连接，zigbee无线传输及控制系统与恒流驱动电路连接，恒流驱动电路与大功率LED模块连接，zigbee无线传输及控制系统通过恒流驱动电路驱动大功率LED模块。本装置适用于大功率LED路灯的控制系统。

Description

基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种路灯控制装置(系统)，尤其涉及一种基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置。
背景技术
在传统的路灯和现行的大功率LED的场合，使用比较多的控制方法是光线检测自动开路灯和半夜降功率技术，虽然在一定的程度上有所节约电能，但是不同路况的需要不同时间来控制，况且冬季和夏季的生活习惯不一样，如果统一采用同一时间来控制，显然电能浪费得比较严重。更严重的是管理部门只能依靠传统的人工检查路灯是否正常，是否老化。通常路灯使用几年后无论路灯是否正常都需全部换掉，浪费了大量的社会资源。
由此衍生出一系列的控制技术，比如：TCP/IP协议的通讯控制技术、GPRS/CDMA通讯控制技术，还有一些使用电力载波等等。这些技术在一定的场合下是具有可行性的，但是以上技术有以下缺点：TCP/IP通讯初次投资成本太高和安装不方便，GPRS/CDMA通讯运行成本太高，电力载波通讯只能使用在交流供电场合。
随着技术的发展，高效、节能的大功率LED路灯逐渐取代传统的路灯而成为新的道路照明方式，显然也需要一种新的通讯控制方式取代传统方式。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于大功率LED路灯的控制系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用一种基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置(或称系统)，包括zigbee无线传输及控制系统、RF接收模块、大功率LED模块，RF接收模块与zigbee无线传输及控制系统连接，zigbee无线传输及控制系统与恒流驱动电路连接，恒流驱动电路与大功率LED模块连接，zigbee无线传输及控制系统通过恒流驱动电路驱动大功率LED模块。
为使本装置具有自动侦测大功率LED模块的温度、使用状况、恒流驱动电路上的电压、电流等参数功能，并可以自动调节各项参数和将参数回传给主机功能。所述LED路灯控制装置还包括光敏元件、热敏元件、亮度检测控制模块、温度检测控制模块、电流检测控制模块和电压检测控制模块，光敏元件通过亮度检测控制模块与zigbee无线传输及控制系统连接，热敏元件通过温度检测控制模块与zigbee无线传输及控制系统连接，大功率LED模块分别通过电流检测控制模块和电压检测控制模块与无线传输及控制系统连接。控制系统在收到调节参数后自动分析当前大功率LED路灯系统运行情况而自动调节各项参数，使得LED路灯工作在最佳状态。
所述LED路灯控制装置还设有网络/路由单元，网络/路由单元与zigbee无线传输及控制系统实现相互通讯。在一定的传输条件下，每隔一定距离需要一个中继器来中继/路由无线信号，其中继器也可以通过大功率LED路灯中的Zigbee的无线传输及控制系统来兼任。
本实用新型具有以下有益效果：1、以超高亮度的大功率LED模组为路灯光源，使用可调节电流大小的恒流电路驱动大功率LED，配以Zigbee无线通讯/控制网络实现各个路灯间相互通讯、相互传递信息，并实时检测大功率LED的电压、电流和温度等各项参数，在收到调节参数后自动分析当前大功率LED路灯系统运行情况而自动调节各项参数，使路灯工作在最佳状态。2、采用Zigbee通讯技术功耗小、成本低，工作在不受无线管理中心管制的频段，实现各节点间自动路由、加密传输各种信息，可以管理来自市电的电源系统，也可以管理来自太阳能、太阳能加风能的电源系统，可以使用在太阳能以及太阳能和风能结合的LED路灯系统中。3、通讯系统在安装中无需考虑另外布线，降低安装成本，通过系统检测大大降低维护和检测成本，且系统运行成本低，网络容量大，时延短，实时性强。本装置可以控制由白光组合而成的LED路灯，也可以控制由RGB颜色组合成的LED路灯或由白色组成主照明配以其他调整颜色的LED路灯。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的电原理图；
图2是本实用新型一种实施例的工作、检测流程图；
图3是交流供电LED路灯单元示意图；
图4是太阳能以及太阳能和风能结合的LED路灯单元示意图；
图5是一个区域单个系统组成原理示意图；
图6是多个区域的单个系统和控制中心的组成原理示意图；
图7是LED模组和LED路灯散热片结合示意图。
图面说明：1、大功率LED模块，2、散热片，3、恒流驱动电路，5、Zigbee的无线传输及控制系统，51、RF天线，52、热敏元件，53、RF接收模块，54、电压检测控制模块，55、电流检测控制模块，56、温度检测控制模块，57、亮度检测控制模块，58、光敏元件，6、太阳能或太阳能结合风能的控制器，7、网络协调/路由单元节点，8、公共通信网络转换器，9、控制中心。
具体实施方式
如图1所示实施例，包括zigbee无线传输及控制系统5、RF接收模块53、光敏元件58、热敏元件52、亮度检测控制模块57、温度检测控制模块56、电流检测控制模块55、电压检测控制模块54和大功率LED模块1；RF接收模块53与zigbee无线传输及控制系统5连接，将接收到的信号传输给zigbee无线传输及控制系统，zigbee无线传输及控制系统5采用单片机(MCU)或微处理器(MPU)；zigbee无线传输及控制系统5通过恒流驱动电路3驱动大功率LED模块1，光敏元件58通过亮度检测控制模块57与zigbee无线传输及控制系统5连接，将接收到的亮度信号传输给zigbee无线传输及控制系统5；热敏元件52通过温度检测控制模块56与zigbee无线传输及控制系统5连接，将接收到的温度信号传输给zigbee无线传输及控制系统5；大功率LED模块1分别通过电流检测控制模块55和电压检测控制模块54与无线传输-控制系统5连接。光敏元件58和热敏元件52安装在所述大功率LED模块1附近，以便有效的接收LED的工作状态的信息；大功率LED模块1组成的LED光源照明灯具，其LED可以串联、并联或者混联；恒流驱动电路3将电能(包括市电和低压直流电)的电流恒定驱动大功率LED模块1；Zigbee的无线传输及控制系统5通过电压检测控制模块54、电流检测控制模块55、温度检测控制模块56、亮度检测控制模块57来检测大功率LED模块1的工作电压、工作电流、工作温度、亮度几项工作参数。如遇异常则尝试调整工作参数是否能解决，不能解决就向主机发送信号以申请解决或向控制中心汇报。每一个Zigbee的无线传输及控制系统5都可以中继同一区域系统的信号。本装置的工作及检测流程如图2所示。
如图3所示，本装置工作在市电状态时，Zigbee的无线传输及控制系统5无需考虑电源供给问题，只考虑怎样使大功率LED模块1工作在最佳工作状态。
如图4所示，本装置工作在太阳能或太阳能和风能结合的LED路灯上时，还包括太阳能或太阳能结合风能的控制器6，所述控制器6与恒流驱动电路3连接并与zigbee无线传输及控制系统5相互通讯。当系统蓄电池储存的电能比较充足的时候，Zigbee的无线传输及控制系统5会考虑亮度优先。当系统储存的电能不是很多的时候，Zigbee的无线传输及控制系统5会适当降低一些大功率LED模块1的电流，以使的系统可以工作更长的时间。
如图5所示，网络协调/路由单元7会将一个区域的路灯自动分配一个固定的编号给一个Zigbee的无线传输及控制系统5节点的LED路灯，Zigbee的无线传输及控制系统5节点与网络协调/路由单元7相互通讯后进入工作状态，如发生与网络协调/路由单元7通讯不上，则按照最后一次和网络协调/路由单元7通讯的参数工作。图中的A是网络协调/路由单元7只管理路面一侧的LED路灯，B是网络协调/路由单元7管理两侧的LED路灯，在安装中可以按工作条件不同而自由组合各种的管理方式。其中网络协调/路由单元7的任务是：(1)、为各个节点的LED路灯分配网络地址；(2)、在通讯型号需要跨越的LED路灯节点比较多的时候还可以充当路由功能使用；(3)、管理一定区域LED路灯，检测各个路灯的工作参数是否正常；(4)、搜寻各个LED路灯的最佳通讯路径。可以控制各个LED路灯间自由组合成星形、环型、树型与网状型拓扑；(5)、实现Zigbee的无线传输及控制系统5和控制中心间相互交换数据。
如图6所示，网络协调/路由单元7在取得其管理的区域的数据后，可以通过公共通信网络转换器8来转换成GPRS或以太网Intelnet等等通讯方式向控制中心传输数据，反之控制中心也可以通过网络转换器8向网络协调/路由单元7向各个Zigbee的无线传输及控制系统5传送控制信号。
每一条路/区域都具备一个主机，该主机可以通讯/控制该条路、该区域的所有大功率LED路灯，并将所有大功率LED路灯参数经过Intelnet、GPRS等公用传输网络传输给控制中心，也可以将控制中心的参数传回给主机，主机在分发给各个受控制的大功率LED路灯。

Claims (7)

1、一种基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置，其特征是包括zigbee无线传输及控制系统(5)、RF接收模块(53)、大功率LED模块(1)，RF接收模块(53)与zigbee无线传输及控制系统(5)连接，zigbee无线传输及控制系统(5)与恒流驱动电路(3)连接，恒流驱动电路(3)与大功率LED模块(1)连接。
2、根据权利要求1所述的基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置，其特征是还包括光敏元件(58)、热敏元件(52)、亮度检测控制模块(57)、温度检测控制模块(56)、电流检测控制模块(55)和电压检测控制模块(54)，光敏元件(58)通过亮度检测控制模块(57)与zigbee无线传输及控制系统(5)连接，热敏元件(52)通过温度检测控制模块(56)与zigbee无线传输及控制系统(5)连接，大功率LED模块(1)分别通过电流检测控制模块(55)和电压检测控制模块(54)与无线传输及控制系统(5)连接。
3、根据权利要求1或2所述的基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置，其特征是还设有网络/路由单元(7)，所述网络/路由单元(7)与zigbee无线传输及控制系统(5)实现相互通讯。
4、根据权利要求3所述的基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置，其特征是还设有公共网络转换器(8)，网络/路由单元(7)通过公共网络转换器(8)与控制中心(9)连接。
5、根据权利要求1或2所述的基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置，其特征是还包括太阳能或太阳能结合风能的控制器(6)，所述控制器(6)与恒流驱动电路(3)连接并与zigbee无线传输及控制系统(5)相互通讯。
6、根据权利要求3所述的基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置，其特征是还包括太阳能或太阳能结合风能的控制器(6)，所述控制器(6)与恒流驱动电路(3)连接并与zigbee无线传输及控制系统(5)相互通讯。
7、根据权利要求4所述的基于zigbee无线传输技术的大功率LED路灯控制装置，其特征是还包括太阳能或太阳能结合风能的控制器(6)，所述控制器(6)与恒流驱动电路(3)连接并与zigbee无线传输及控制系统(5)相互通讯。
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