CN201388325Y - 路灯照明无线网络控制系统 - Google Patents

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严新平
李能
初秀民
黄东宁
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XIAOGAN JINENG SPECIAL LIGHTING CO Ltd
Wuhan University of Technology WUT
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XIAOGAN JINENG SPECIAL LIGHTING CO Ltd
Wuhan University of Technology WUT
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Abstract

本实用新型涉及一种路灯照明无线网络控制系统，本控制系统由计算机控制中心(1)，LED显示屏(2)，通信模块GPRS MODEM(3)和GPRSMODEM(4)，远程无线网关(5)，无线控制终端(6)，装有HID电子镇流器的路灯(7)组成。此外，系统软件做为系统控制与监控平台，安装于计算机控制中心(1)中，包括自动控制子系统、控制子系统、监控子系统、查询子系统，为用户提供自动控制、手动控制、实时监控、查询等功能。

Description

路灯照明无线网络控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种路灯照明无线网络控制系统，涉及一种HID(高压气体放电灯)路灯照明无线网络控制系统。适用于100Km以内的HID路灯照明控制，也适用于体育场、广场、机场、港口和大型商业场所等照明控制使用。
背景技术
世界绿色照明工程和我国节能减排方针的推出，对路灯照明、广场、机场、港口等场所照明，提出了更高要求，原有照明已经不能适应。
发明内容
本实用新型涉及一种路灯照明无线网络控制系统，用以解决目前路灯照明存在的功率因素低、能耗高、照明质量差，以及照明不受控制等问题。
本实用新型是针对一般城市照明系统线路长、布局分散、管理困难、能耗大、照明质量低而设计的，是利用现代化计算机技术，无线通信技术以及GPRS技术和HID电子镇流器技术对城市道路照明实现自动化节能监控和智能化管理的一个现代控制系统，是集照明监控系统、无线网络通讯系统、照明节能控制系统于一体的系统，是兼实用性、先进性、经济性于一体的管理控制系统。
本实用新型最突出的优点是：分时段按需要进行照明控制，提高照明质量，实现节能减排，，延长灯具及灯泡寿命，实现智能化管理，傻瓜型操作；可降低成本，提高社会经济效益，可实现100Km距离和10万盏灯的控制。
本实用新型特征是：一种路灯照明无线网络控制系统由计算机控制中心(1)，LED显示屏(2)，通信模块GPRS MODEM(3)，通信模块GPRS MODEM(4)，远程无线网关(5)，无线控制终端(6)，装有HID电子镇流器的路灯(7)组成。其中计算机控制中心(1)与LED显示屏(2)，计算机控制中心(1)与通信模块GPRS MODEM(3)之间，用串口RS232通信连接，通信模块GPRS MODEM(3)与(4)之间用GPRS无线通信，GPRSMODEM(4)与远程无线网关(5)之间，用串口RS232通信连接，远程无线网(5)与无线控制终端(6)之间用ZigBee无线通信，无线控制终端(6)与装有HID电子镇流器的路灯(7)之间用串口RS232通信。
本实用新型由远程无线网关(5)、无线控制终端(6)和装有HID电子镇流器的路灯(7)组成硬件功能模块，远程无线网关(5)的主要功能是将计算机控制中心的信息通过GPRS网络传递到无线控制终端(6)网络中去，远程无线网关(5)选用飞思卡尔的HCS08系统的低功耗8位单片机MC9S08DZ60，内部有两个串行通信模块和对个中断资源，满足模块的通信和处理需要。
无线控制终端(6)主要包括微控制处理器、无线模块和控制模块。其中，微控制处理器选用飞思卡尔的HCS08系列的低功耗8位单片机MC9S08QG8，其单片机共有24个中断源，内部PLL可将外部32.768K时钟倍频为8M，满足处理速度同时有极强的抗干扰能力。微控制处理器系统实现各种控制、状态查询等功能，并获取路灯运行状态数据，通过RS232总线传输给无线收发模块。
无线收发模块采用ZigBee技术，具有自动组织功能，使网络无需人工干涉，网络节点能够感知其它节点的存在，并确定连接关系。
控制模块主要采用A/D芯片TLC5615把数字量转化成所需要的控制模拟电压，分全光、减光和半光三个等级，对应电压分别为5V、3.75V和2.5V，实现全光、减光和半光照明。在控制模块中还设有一个开关灯电路，采用集电极开路控制开关。
电子镇流器为数字式HID电子镇流器，具有三级调光功能，同路灯(7)组装在一起，并提供灯的状态控制信息。
本实用新型路灯照明无线网络控制系统网络使用的无线频率是国际通用的免费频段(2.4～2.48GHzISM)，传输方式采用抗干扰能力强的直接序列扩频方式，使网络具有优良的物理性能。
本实用新型路灯无线网络控制系统软件是控制与监控的平台，包括自动控制子系统、控制子系统、监控子系统、查询子系统。
自动控制子系统能够根据用户实际需要自动开关、调节亮度。管理人员只需设置开灯时间、开灯亮度、调光时间、调光亮度、关灯时间等信息，选择“启动自动控制”复选框，系统将自动在所设定的时间每天对路灯进行开灯、调光、关灯等控制操作。基于路灯照明无线网络控制系统的控制与监测的窗口，其软件为用户提供一个简单、方便、友好的操作接口，稳定地实现用户的控制操作，并对通信数据进行加密、解密、以确保系统正常运行。
控制子系统可以根据用户实际需要对单灯、组灯、群灯进行手动。管理人员输入所要控制灯的范围，然后点击控制操作按钮，即可对所选路灯进行控制，同时操作命令和操作结果会在控制命令文本框中显示出来。例如要全光打开3、4、5号灯，管理人员首先在“灯号”栏中选择“连续”复选框，接下来输入3至5，最后在控制栏中点击“全光”按钮即可。
监控子系统对整个照明系统实时监控，显示系统当前状态信息如灯的亮度、状态、系统功率等，一旦照明设备发生故障，系统会自动报警，提示管理人员对故障设备进行检查。同时，在监控子系统上操作人员也可以对单个灯进行简单的开关、调光等控制操作。
查询子系统能够根据用户输入的查询条件，查询出所有满足条件的路灯信息并显示出来。例如查询所有灯的信息，管理人员就在“灯地址”栏中选择“全部”复选框，然后点击“查询”按钮，系统就在“查询结果”栏中显示出所有路灯信息，包括灯号、亮度、状态等。
附图说明
说明书附图和摘要附图是实用新型路灯照明无线网络控制系统的示意图。图中(1)为计算机控制中心，(2)为LED显示屏，(3)和(4)为通信模块GPRS MODEM，(5)远程无线网关，(6)为无线控制终端，(7)为装有HID电子镇流器的路灯，连接线“-”和“……”分别表示串口RS232通信和无线通信。
具体实施方式
如说明书附图所示，本实用新型由计算机控制中心(1)，LED显示屏(2)，通信模块GPRS MODEM(3)和(4)，远程无线网关(5)，无线控制终端(6)，装有HID电子镇流器的路灯(7)组成，其中计算机控制中心(1)与LED显示屏(2)、计算机控制中心(1)与通信模块GPRS MODEM(3)之间，用串RS232通信连接，通信模块GPRSMODEM(3)与(4)之间用GPRS无线通信，通信模块GPRS MODEM(4)与远程无线网关(5)之间用串RS232通信连接，远程无线网关(5)与无线控制终端(6)之间，用ZigBee无线通讯，无线控制终端(6)与装有HID电子镇流器的路灯(7)之间用串口RS232通信连接，系统软件是控制与监控平台，安装于计算机控制中心(1)中，包括自动控制子系统、控制子系统、监控子系统、查询子系统。当实施自动控制时，管理人员根据用户实际照明需要，设置开灯时间、开灯亮度、调光时间、调光亮度、关灯时间，选择“启动自动控制”复选框，系统便每天按设定的模式进行自动开灯、调光、关灯等操作；本系统也可以按用户要求对单灯、组灯、群灯进行手动操作。管理人员输入所需控制灯照明的条件范围，然后点击控制操作按钮，即可对所选路灯照明进行控制，同时操作命令和操作结果会在控制命令文本框中显示出来。监控子系统对照明过程实时监控，显示系统当前状态灯的亮度、状态、系统功率等，出现故障，自动报警。查询子系统可根据用户输入的查询条件，查询出有关信息。

Claims (4)

1、一种路灯照明无线网络控制系统，其特征是由计算机控制中心(1)，LED显示屏(2)，通信模块GPRS MODEM(3)，通信模块GPRSMODEM(4)，远程无线网关(5)，无线控制终端(6)，装有HID电子镇流器的路灯(7)组成，其中计算机控制中心(1)与LED显示屏(2)、计算机控制中心(1)与通信模块GPRS MODEM(3)之间，用串口RS232通信连接，通信模块GPRS MODEM(3)与(4)之间用GPRS无线通信，GPRS MODEM(4)、远程无线网关(5)之间用串口RS232通信连接，远程无线网关(5)与无线控制终端(6)之间，用ZigBee无线通信，无线控制终端(6)与装有HID电子镇流器的路灯(7)之间用串口RS232主线通信。
2、根据权利要求1中所述的路灯照明无线网络控制系统，其特种在于：远程无线网关(5)，无线控制终端(6)和装有HID电子镇流器的路灯(7)组成硬件功能模块，远程无线网关(5)选用飞思卡尔的HCS08系列的低功耗8位单片机MC9S08DZ60，内部有两个串行通信模块和对个中断资源，满足模块的通信和处理需要。
3、根据权利要求1中所述的路灯照明无线网络控制系统，其特征在于：无线控制终端(6)由微控制处理器，无线模块和控制模块组成，其中，微控制处理器选用飞思卡尔的HCS08系列的低功耗8位单片机MC9S08QG8，其单片机共有24个中断源，内部PLL可将外部32.768K时钟倍频为8M，满足处理速度和抗干扰要求，控制模块采用A/D芯片TLC5615，把数字量转化成所需要的控制模拟电压，分全光、减光和半光三级，对应电压为5V、3.75V、2.5V，同时在控制模块中还设有一个开关灯电路，采用集电极开路控制开关。
4、根据权利要求1中所述的路灯照明无线网络控制系统，其特征在于：系统软件中设置了自动控制子系统、控制子系统、监控子系统、查询子系统。
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