CN203368833U

CN203368833U - 基于ZigBee技术的无线互联式LED路灯管理系统

Info

Publication number: CN203368833U
Application number: CN2013203505935U
Authority: CN
Inventors: 范红忠; 朱娟娟
Original assignee: Lu Diefan
Current assignee: Lu Diefan
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2023-06-19

Abstract

一种基于ZigBee技术的无线互联式LED路灯管理系统，主要由LED路灯智能终端、集中控制器和远程控制中心三部分组成；LED路灯智能终端包括ZigBee数传模块、电源模块、环境传感器组合模块、自诊断传感器模块、功率调节器、微控制器及LED灯具ID编号；集中控制器包括ZigBee数传模块、电源模块、远程通信模块、微控制器；集中控制器通过远程通信模块与远程控制中心连接，并通过ZigBee数传模块实现与智能终端的数据交互。该系统具有组网方式多样、结构简单、方便可靠、安全节能、提高路灯寿命、降低维护成本、提升管理自动化等优点，可实现动态调节功率、检测环境参数、道路巡查、故障预警、定点维护和无人值守等功能。

Description

基于ZigBee技术的无线互联式LED路灯管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于LED路灯的无线网络管理系统，尤其是一种基于ZigBee技术的无线互联式LED路灯管理系统。

背景技术

随着城市亮化工程的不断扩大，节能环保要求也日益迫切。现有城市照明管理大多采用群控（或组控）+人工巡查方式，其缺点是：管理难度大、节能效果差、路灯寿命短、维护成本高、自动化程度低、监控能力有限。

ZigBee是一种无线通信连接，可工作在2.4GHz、868MHz和915MHz频段上，其传输距离在10～75m范围内,若加装高增益天线，通信距离还可继续增加；该连接具有结构简单、安全可靠、使用方便、功耗低、成本低、网络容量大、时延短等特点，非常适合于LED路灯的智能管理，实现包括单灯/集中监控、根据路况动态调节、道路环境参数（噪声、一氧化碳、臭氧、粉尘等）监测等多种功能，因而应用前景广阔、推广价值巨大。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为克服现有LED路灯管理普遍存在的管理难度大、节能效果差、路灯寿命短、维护成本高、自动化程度低、监控能力有限等诸多不足，本实用新型提供一种基于ZigBee技术的无线互联式LED路灯管理系统，可实现动态调节功率、环境参数监测、道路巡查、故障预警、定点维护和无人值守等功能，具有组网方式多样、结构简单、方便可靠、安全节能、提高路灯寿命、降低维护成本、提升管理自动化等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于ZigBee技术的无线互联式LED路灯管理系统主要由LED路灯智能终端、集中控制器和远程控制中心三部分构成。其中，LED路灯智能终端主要包括ZigBee数传模块、电源模块、环境传感器组合模块、自诊断传感器模块、功率调节器、微控制器及LED灯具ID编号等组件，ZigBee数传模块可实现LED路灯智能终端间的数据交互，组网方式一般采用线型、星型和网状型三种通信方式；电源模块可由市电网络经AC/DC转换引入，也可由光伏电池板经DC/DC转换引入；环境传感器组合模块主要由粉尘、噪声、一氧化碳、臭氧等传感器模块组成，可根据实际情况选择其中一种或几种；功率调节器主要通过脉冲宽度调制（PWM）方法实现调制，同时集成自诊断传感器模块；自诊断传感器模块主要由电压、电流、温度及亮度等传感器模块组成。集中控制器主要包括ZigBee数传模块、电源模块、远程通信模块、微控制器等组件，远程通信模块主要通过公共通信载体（GPRS、UMTS、Wi-Fi、Wi-Max等）实现通信；集中控制器通过远程通信模块与远程控制中心连接，并通过ZigBee数传模块实现与智能终端的数据交互。

本实用新型的有益效果是：充分利用ZigBee无线通信技术的优点对LED路灯进行智能管理，具有组网方式多样、结构简单、方便可靠、安全节能、提高路灯寿命、降低维护成本、提升管理自动化等优点，实现动态调节功率、环境参数监测、道路巡查、故障预警、定点维护和无人值守等功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中LED路灯智能终端的结构框图；

图3是本实用新型中集中控制器的结构框图；

图4是本实用新型中LED路灯智能终端间的组网示意图。

附图中的标记分别表示：

1、远程控制中心，2、无线通信公共载体，3、集中控制器，31、远程通信模块，4、ZigBee通信频段，5、LED路灯智能终端，51、微控制器，52、功率调节器，53、电源模块，54、LED照明模块，55、ZigBee数传模块，56、噪声传感器，57、粉尘传感器，58、一氧化碳传感器，59、臭氧传感器，50、LED灯具ID编号，6、LED路灯智能终端线型组网，7、LED路灯智能终端星型组网，8、LED路灯智能终端网状型组网。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步描述。

在图1至3的实施例中，本实用新型由远程控制中心（1）、集中控制器（3）和LED路灯智能终端（5）三部分组成；远程控制中心主要用来监测和对成千上万个以不同方式（线型、星型及网状型等方式）组网的LED路灯智能终端进行远程控制；LED路灯智能终端包括微控制器（51）、功率调节器（52）、电源模块（53）、LED照明模块（54）、ZigBee数传模块（55）、噪声传感器（56）、粉尘传感器（57）、一氧化碳传感器（58）、臭氧传感器（59）和LED灯具ID编号（50），其中噪声传感器、粉尘传感器、一氧化碳传感器、臭氧传感器可根据具体情况选择其中一种或几种；功率调节器集成了脉冲宽度调制（PWM），同时还集成了自诊断传感器模块组合，其中自诊断传感器模块组合主要包括电路电压传感器模块、电路电流传感器模块、温度传感器模块、光照传感器模块等；温度传感器模块采集LED照明模块工作温度，温度超过设定值时，关闭路灯同时向远程控制中心发送报警信号并发送该智能终端的ID编号；光照传感器模块可根据环境亮度的变化，实时调节LED照明模块的亮度；LED路灯智能终端之间可以通过ZigBee数传模块之间的双向或单向通信实现LED路灯智能终端的不同形式的组网；集中控制器包括电源模块、微控制器、ZigBee数传模块和远程通信模块（31）；集中控制器通过无线通信模块与远程控制中心连接并通过ZigBee数传模块之间的通信实现与LED路灯智能终端的信息交互；LED路灯智能终端和集中控制器的电源模块均可由市电网络和/或光伏电池板供电；微控制器载有定制微程序，管理LED路灯智能终端和集中控制器的智能工作。

在图4的实施例中，本实用新型中LED路灯智能终端的组网方式包括线型（6）、星型（7）和网状型（8）组网方式；网络中组装有集中控制器的LED路灯智能终端称之为主灯，具备与远程控制中心通信的能力；未组装集中控制器的LED路灯智能终端称之为从灯，从灯不具备与远程控制中心通信的能力；网络中每一个主灯可连接若干个从灯。

Claims

1.一种基于ZigBee技术的无线互联式LED路灯管理系统，其特征是：结构主要包括远程控制中心、集中控制器和LED路灯智能终端；LED路灯智能终端包括ZigBee数传模块、电源模块、环境传感器组合模块、自诊断传感器模块、功率调节器、微控制器及LED灯具ID编号；自诊断传感器模块主要由电压、电流、温度及亮度传感器模块组成；功率调节器主要通过脉冲宽度调制方法实现调制；集中控制器包括ZigBee数传模块、电源模块、远程通信模块、微控制器；集中控制器通过远程通信模块与远程控制中心连接并通过ZigBee数传模块实现与智能终端的数据交互。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee技术的无线互联式LED路灯管理系统，其特征是：电源模块可由市电网络经AC/DC转换引入，也可由光伏电池板经DC/DC转换引入；环境传感器组合模块主要由粉尘、噪声、一氧化碳、臭氧传感器模块组成；远程通信模块主要是通过GPRS、UMTS、Wi-Fi、Wi-Max实现通信。