CN208272997U - 一种面向led路灯控制的智能网关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种面向LED路灯控制的智能网关，微控制单元MCU连接有电源管理模块、非易失性存储器、协议分析与转换模块、Zigbee模块、3G/4G模块、以太网接口、CAN总线驱动模块、光电隔离模块、Modbus接口和RS232接口；将Modbus总线组网、CAN总线组网、无线Zigbee组网集成在一起，通过协议转换实现互联互通，提供了LED路灯智能控制系统的数据集成度；同时提供3G/4G和以太网形式实现与外部互联网互联互通，实现了数据远传，集成了3G/4G、以太网、Modbus接口、CAN接口和Zigbee等多种通信方式，能满足LED路灯智能控制中各类不同类型工况数据的收集、转换、互连，以及远传的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种面向LED路灯控制的智能网关。
背景技术
随着LED照明技术的发展、成熟和价格下降，基于LED的路灯照明技术也迅猛发展，LED路灯由于具有功率消耗低、使用寿命长、绿色环保等优势，在各种需要照明的场合已成为首选产品， LED路灯在控制灵活度上尤其出色，远远大于传统照明路灯，例如调光、调色等控制方式，能够适应各种照明需求，特别是以LED路灯为基础的单灯控制技术正逐渐成为LED路灯控制系统的主要控制方式，但是对LED单灯现场组网技术与远程集中控制技术不够完善，不能适应LED单灯控制需求，其中最关键的问题是现场总线与互联网的互通技术；现有技术中LED路灯的现场组网一般通过电力载波、RS485、CAN、和无线Zigbee等方式实现，通过各类网虽然能实现不同网络协议数据转发，但是网关功能单一，不能满足LED路灯智能化控制的应用需求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够集成多种总线类型和远传功能，适应LED路灯智能化控制应用需求，满足LED路灯智能控制中不同类型工况数据的收集、互连和远传的实际需求的面向LED路灯控制的智能网关。
本实用新型面向LED路灯控制的智能网关，其特征在于：包括微控制单元MCU，微控制单元MCU通过电源管理模块连接有为微控制单元各模块提供电源的直流输入电源，还连接有协议分析与转换模块、Zigbee模块、3G/4G模块、以太网接口、CAN总线驱动模块、光电隔离模块、Modbus接口和RS232接口，以及能够存储保留各转换规则的非易失性存储器；所述Zigbee模块与现场单灯以无线Zigbee方式进行组网通信，Modbus接口与LED现场系统中的各类采集设备进行组网通信，CAN总线驱动模块与现场单灯控制器以有线CAN总线方式进行组网通信，各组网通信通道之间通过协议分析与转换模块通信协议转换；所述RS232接口与现场调试设备通信连接，3G/4G模块、以太网接口与外部互联网相连构成TCP/IP协议通道；
所述Modbus接口、RS232接口经光电隔离模块通过同一数据总线与微控制单元MCU双向连接；
所述Zigbee模块、3G/4G模块、以太网接口、CAN总线驱动模块通过同一数据总线与微控制单元MCU双向连接；
所述CAN总线驱动模块经光电隔离模块连接有CAN收发模块；
所述Modbus接口与现场单灯进行基于RS485总线的组网；
所述Modbus接口通过光电隔离模块与MCU双向连接；
所述直流输入电源为12V直流电源；
所述采集设备为Modbus接口设备；
所述采集设备为单灯、电表或照度仪。
本实用新型面向LED路灯控制的智能网关，将Modbus总线组网、CAN总线组网、无线Zigbee组网集成在一起，通过协议转换实现互联互通，提供了LED路灯智能控制系统的数据集成度；同时提供3G/4G和以太网形式实现与外部互联网互联互通，实现了数据远传，集成了3G/4G、以太网、Modbus接口、CAN接口和Zigbee等多种通信方式，能满足LED路灯智能控制中各类不同类型工况数据的收集、转换、互连，以及远传的需求。
附图说明
图1是本实用新型实施例面向LED路灯控制的智能网关原理结构示意图。
具体实施方式
如图所示，一种面向LED路灯控制的智能网关，包括微控制单元MCU，微控制单元MCU通过电源管理模块连接有为微控制单元各模块提供电源的直流输入电源、能够存储保留各转换规则的非易失性存储器，直流输入电源为12V直流电源；还连接有协议分析与转换模块、Zigbee模块、3G/4G模块、以太网接口、CAN总线驱动模块、光电隔离模块、Modbus接口和RS232接口，以及能够存储保留各转换规则的非易失性存储器；所述Zigbee模块与现场单灯以无线Zigbee方式进行组网通信，Modbus接口与LED现场系统中的各类采集设备进行组网通信，CAN总线驱动模块与现场单灯控制器以有线CAN总线方式进行组网通信，各组网通信通道之间通过协议分析与转换模块通信协议转换；所述RS232接口与现场调试设备通信连接，3G/4G模块、以太网接口与外部互联网相连构成TCP/IP协议通道。
Modbus接口、RS232接口经光电隔离模块通过同一数据总线与微控制单元MCU双向连接。
Zigbee模块、3G/4G模块、以太网接口、CAN总线驱动模块通过同一数据总线与微控制单元MCU双向连接。
CAN总线驱动模块经光电隔离模块连接有CAN收发模块。
Modbus接口通过光电隔离模块与MCU双向连接。
采集设备为单灯、电表或照度仪等Modbus接口设备；Modbus接口同时也可以与现场单灯进行基于RS485总线的组网。
本实用新型的一种面向LED路灯控制的智能网关，将Modbus总线组网、CAN总线组网、无线Zigbee组网集成在一起，通过协议转换实现互联互通，提供了LED路灯智能控制系统的数据集成度；同时提供3G/4G和以太网形式实现与外部互联网互联互通，实现了数据远传，集成了3G/4G、以太网、Modbus接口、CAN接口和Zigbee等多种通信方式，能满足LED路灯智能控制中各类不同类型工况数据的收集、转换、互连，以及远传的需求。
本实用新型的一种面向LED路灯控制的智能网关具体实施方案：针对现有的各类照明控制网关在不同类型数据传输方面的不足，给出一种面向LED路灯智能控制的智能网关，该网关集成了3G/4G、以太网、Modbus接口、CAN接口和Zigbee等多种通信方式，较好地满足了LED路灯智能控制中各类数据的收集、转换、互连，以及远传的需求。
为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：一种面向LED路灯智能控制的智能网关，包括MCU、直流电输入接口、电源管理模块、非易失性存储器、协议分析与转换模块、Zigbee模块、3G/4G模块、以太网接口、CAN驱动模块与收发模块、光电隔离模块、Modbus接口和RS232接口。其中，所述直流电输入接口的输入端接12V直流电源，输出端与电源管理模块相连；所述电源管理模块负责为其他模块提供合适电源；所述Zigbee模块用于实现与现场单灯控制器以无线Zigbee方式进行组网通信；Modbus接口通过光电隔离模块与MCU双向连接，进而可以实现与遵循Modbus标准的单灯、电表、照度传感器等设备的现场组网与数据传送，也可以与现场单灯实现基于RS485总线的组网；所述RS232接口用于实现与现场调试设备的通信；所述CAN驱动模块用于实现与现场单灯控制器以有线CAN总线方式进行组网通信；所述3G/4G模块和以太网接口则为与外部互联网相连提供了TCP/IP协议通道；而不同通信通道之间的通信协议转换则有协议分析与转换模块，并且具体转换规则保留在非易失性存储器中；MCU为本网关的控制单元，用于协调各部分的工作。
本实用新型的有益效果是：将Modbus总线组网、CAN总线组网、无线Zigbee组网集成在一起，通过协议转换实现互联互通，提供了LED路灯智能控制系统的数据集成度；同时提供3G/4G和以太网形式实现与外部互联网互联互通，实现了数据远传。
一种面向LED路灯智能控制的智能网关，具体由MCU、直流电输入接口、电源管理模块、非易失性存储器、协议分析与转换模块、Zigbee模块、3G/4G模块、以太网接口、CAN驱动模块与收发模块、光电隔离模块、Modbus接口和RS232接口组成。
直流电输入接口的输入端接12V直流电源，输出端与电源管理模块相连，为网关中其他部分提供电源。
Zigbee模块用于实现与现场的单灯以无线Zigbee方式进行组网通信。
Modbus接口用于实现与LED现场系统中的各类采集设备，例如电表、照度仪等Modbus接口设备实现组网通信，同时也可以实现与现场单灯进行基于RS485总线的组网。
CAN驱动模块与收发模块则通过CAN总线方式实现与现场单灯进行基于CAN总线的组网。
RS232接口用于实现与现场调试设备的通信，以方便设备的现场部署。
3G/4G模块和以太网接口则为与外部互联网相连提供了TCP/IP协议通道；而不同通信通道之间的通信协议转换则有协议分析与转换模块，并且具体转换规则保留在非易失性存储器中。
MCU则作为本网关的控制单元，用于协调各部分的工作，可以采用STM32F207实现。
从上叙述可知，本网关将CAN总线组网、Modbus总线组网、无线Zigbee组网集成在一起，并且通过协议转换实现互联互通，提供了LED路灯智能控制系统的数据集成度；同时提供3G/4G和以太网形式实现与外部互联网互联互通，实现了数据远传。
Claims (6)
1.一种面向LED路灯控制的智能网关，其特征在于：包括微控制单元MCU，微控制单元MCU通过电源管理模块连接有为微控制单元各模块提供电源的直流输入电源，还连接有协议分析与转换模块、Zigbee模块、3G/4G模块、以太网接口、CAN总线驱动模块、光电隔离模块、Modbus接口和RS232接口，以及能够存储保留各转换规则的非易失性存储器；所述Zigbee模块与现场单灯以无线Zigbee方式进行组网通信，Modbus接口与LED现场系统中的各类采集设备进行组网通信，CAN总线驱动模块与现场单灯控制器以有线CAN总线方式进行组网通信，各组网通信通道之间通过协议分析与转换模块通信协议转换；所述RS232接口与现场调试设备通信连接，3G/4G模块、以太网接口与外部互联网相连构成TCP/IP协议通道；
所述Zigbee模块、3G/4G模块、以太网接口、CAN总线驱动模块通过同一数据总线与微控制单元MCU双向连接；
所述CAN总线驱动模块经光电隔离模块连接有CAN收发模块；
所述采集设备为单灯、电表或照度仪。
2.根据权利要求1所述种面向LED路灯控制的智能网关，其特征在于：所述Modbus接口、RS232接口经光电隔离模块通过同一数据总线与微控制单元MCU双向连接。
3.根据权利要求1所述种面向LED路灯控制的智能网关，其特征在于：所述Modbus接口与现场单灯进行基于RS485总线的组网。
4.根据权利要求1所述种面向LED路灯控制的智能网关，其特征在于：所述Modbus接口通过光电隔离模块与MCU双向连接。
5.根据权利要求1所述种面向LED路灯控制的智能网关，其特征在于：所述直流输入电源为12V直流电源。
6.根据权利要求1所述种面向LED路灯控制的智能网关，其特征在于：所述采集设备为Modbus接口设备。
Priority Applications (1)
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| CN201820090609.6U CN208272997U (zh) | 2018-01-19 | 2018-01-19 | 一种面向led路灯控制的智能网关 |
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Publications (1)
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|---|---|
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| CN (1) | CN208272997U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111474495A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-31 | 山东华方智联科技股份有限公司 | 一种基于边缘网关的路灯回路检测系统 |
| CN115022417A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-09-06 | 徐州工业职业技术学院 | 一种多协议转换网关 |
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