CN208353652U - 一种基于物联网的led路灯远程智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的LED路灯远程智能控制系统，系统包括路灯集成控制模块和多个单灯控制器，路灯集成控制模块包括主控芯片、GPRS模块和ZigBee模块，主控芯片与GPRS模块和ZigBee模块分别通过串行接口连接，主控芯片通过ZigBee模块与多个单灯控制器信号连接，单灯控制器与LED路灯电性连接；系统还包括监控主机，主控芯片通过GPRS模块与监控主机信号连接。本系统将LED路灯控制系统结合物联网技术有效地缩短了巡灯的周期，节约了巡检产生的费用；其次，通过系统可以及时得到各个路灯的有效信息，间接提高了路灯的寿命；同时解决了无法远程操控和监测的难题。

Description

一种基于物联网的LED路灯远程智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及物联网远程控制领域，尤其涉及一种基于物联网的LED路灯远程智能控制系统。

背景技术

传统的路灯系统控制单纯依靠电子定时器控制来完成，如果需要调整开灯和关灯的时间，管理维护人员则只能依靠驱车巡视，人工调整地每一个路灯定时器。当遇到暴雨、暴雪等极端特殊天气情况时，由于缺乏灵活的控制手段，必须临时派出大量的人员到现场手动操作照明开关箱，因此在时间十分紧迫的情况下，无法满足应急处理的要求，从而造成工作难度大、工作效率低、调整麻烦、浪费能源，开关灯时间不能不及时的变更等现象。在路灯监测方面，停留在人工巡视的水平上，无法实时的知悉系统运行过程中的重要参数，如灯光是否能正常打开与关闭、是否有供电故障、是否有短路跳闸突发故障、电流电压是否正常等等，很难及时掌握整个路灯系统的运行状态。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于物联网的LED路灯远程智能控制系统，本实用新型的技术方案如下：

一种基于物联网的LED路灯远程智能控制系统，所述系统包括路灯集成控制模块和多个单灯控制器，所述路灯集成控制模块包括主控芯片、GPRS模块和ZigBee模块，所述主控芯片与所述GPRS模块和ZigBee模块分别通过串行接口连接，所述主控芯片通过ZigBee模块与所述多个单灯控制器信号连接，所述单灯控制器与所述LED路灯电性连接；所述系统还包括监控主机，所述主控芯片通过GPRS模块与所述监控主机信号连接。

进一步地，所述路灯集成控制模块为至少两个。

进一步地，所述主控芯片为嵌入式微控制器ATM32F103。

进一步地，所述路灯集成控制模块还包括电参数测量模块，所述电参数测量模块与所述嵌入式微控制器ATM32F103通过串行接口连接。

进一步地，所述路灯集成控制模块还包括电源电路，所述电源电路分别为嵌入式微控制器ATM32F103、电参数测量模块、GPRS模块和ZigBee模块供电。

相比于现有技术的不足，本实用新型的有益效果是：本系统将LED路灯控制系统结合物联网技术有效地缩短了巡灯的周期，节约了巡检产生的费用；其次，通过系统可以及时得到各个路灯的有效信息，间接提高了路灯的寿命；同时解决了无法远程操控和监测的难题。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图；

图2为路灯集成控制器的结构原理图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

一种基于物联网的LED路灯远程智能控制系统，如图1所示，系统包括路灯集成控制模块和多个单灯控制器，路灯集成控制模块包括主控芯片、GPRS模块和ZigBee模块，主控芯片与所述GPRS模块和ZigBee模块分别通过串行接口连接，主控芯片通过ZigBee模块与多个单灯控制器信号连接，单灯控制器与LED路灯电性连接；系统还包括监控主机，主控芯片通过GPRS模块与监控主机信号连接；路灯集成控制模块为两个或两个以上。

换而言之，该远程智能控制系统采用传统的客户端/服务器架构模型，即C/S架构。其中客户端由安装在城市道路两旁的若干个路灯集成控制模块组成，服务器为整个远程智能控制系统的监控管理中心即上述的监控主机，监控管理中心包括用于日常管理工作的PC机，管理人员通过监控管理中心来管理和控制整个路灯系统的正常、稳定的运行，其主要功能为(1)保存整个城市路灯远程系统的配置信息，构建远程路灯控制器的安装地点、安装时间，开关灯策略等信息的数据库；

(2)通过GPRS通信网络，实现对现场路灯运行数据的采集、处理和控制，及时准确的统计路灯设备的运行情况，提供相关的统计报告。

PC机通过安装管理中心软件与各个路灯集成控制模块通过GPRS模块接入Internet网络实现数据的实时通信；单灯控制器直接安装在灯杆上，并与LED路灯电连接，每一个单灯控制器均有一个ZigBee的无线接入点，每个ZigBee节点都有一个唯一的物理地址，可以实现与各个LED路灯一一对应并与路灯集成控制模块的ZigBee模块信号连接，单灯控制器用于测量LED路灯的实时数据，如电流、电压、功率等，并通过主控芯片反馈至服务器即监控主机的PC机上显示。

整个系统采用三级结构的形式，将物联网技术中的GPRS技术和ZigBee技术相结合起来应用于路灯监控系统中，解决了远程管理的问题，同时又可以对单个路灯节点划分成不同的路段。

如图2所示，上述的主控芯片采用嵌入式微控制器STM32F103，并通过RS232串行接口分别于GPRS模块和ZigBee模块连接，路灯集成控制模块还包括电参数测量模块，电参数测量模块与嵌入式微控制器ATM32F103通过SPI总线串行连接，电参数测量模块利用嵌入式微控制器STM32F103内置的A/D转换器和专用三相电能计量芯片ATT7022B对电压和电流信号进行多通道采集，对电能参数进行检测和分析，该芯片还集成了参考电压电路以及所有功率、能量、有效值、功率因数以及频率测量的数字信号处理等电路，能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量以及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数。

路灯集成控制模块还包括电源电路，电源电路分别于嵌入式微控制器ATM32F103、电参数测量模块、GPRS模块和ZigBee模块电性连接，路灯集中控制器主要要为嵌入式微控制器STM32F103、GPRS无线通信模块、ZigBee无线通信模块以及电参数采集模块的芯片ATT7022B提供5V、12V和3.3V电源。每个路灯集中控制器上都有一个电源模块，取220V交流电源，只要有一相电压正常即可正常工作，若出现停电或主电故障现象则启动备用15V电池供电，保证此情况下路灯集中控制器工作5小时，并可将主电故障信息上报至服务器。

本实用新型的系统具有监测精确化、实时和动态化、智能化和节能的优点，结合物联网技术可及时发现故障点，提前预知严重故障的发生，大大缩短了巡灯的周期，节约了巡检产生的费用，同时对于失电、短路、电流突变等故障，系统能向值班人员及时提供有效的信息；此外，该系统通过准确可靠的开关灯可以保证每一盏灯拥有最合适的亮灯时间，从而间接地延长灯具的使用寿命，减少路灯的更换率，并减少换灯成本，解决了无法远程操控和监测难题，具有广阔的前景。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种基于物联网的LED路灯远程智能控制系统，其特征在于：所述系统包括路灯集成控制模块和多个单灯控制器，所述路灯集成控制模块包括主控芯片、GPRS模块和ZigBee模块，所述主控芯片与所述GPRS模块和ZigBee模块分别通过串行接口连接，所述主控芯片通过ZigBee模块与所述多个单灯控制器信号连接，所述单灯控制器与所述LED路灯电性连接；所述系统还包括监控主机，所述主控芯片通过GPRS模块与所述监控主机信号连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网的LED路灯远程智能控制系统，其特征在于：所述路灯集成控制模块为至少两个。

3.如权利要求1所述的基于物联网的LED路灯远程智能控制系统，其特征在于：所述主控芯片为嵌入式微控制器ATM32F103。

4.如权利要求3所述的基于物联网的LED路灯远程智能控制系统，其特征在于：所述路灯集成控制模块还包括电参数测量模块，所述电参数测量模块与所述嵌入式微控制器ATM32F103通过串行接口连接。

5.如权利要求4所述的基于物联网的LED路灯远程智能控制系统，其特征在于：所述路灯集成控制模块还包括电源电路，所述电源电路分别为嵌入式微控制器ATM32F103、电参数测量模块、GPRS模块和ZigBee模块供电。