CN210986500U - 公共照明灯具无线巡检系统 - Google Patents
公共照明灯具无线巡检系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210986500U CN210986500U CN201922410917.XU CN201922410917U CN210986500U CN 210986500 U CN210986500 U CN 210986500U CN 201922410917 U CN201922410917 U CN 201922410917U CN 210986500 U CN210986500 U CN 210986500U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- control unit
- wireless
- main control
- terminal control
- lamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
一种公共照明灯具无线巡检系统，其要点在于，它由主控单元、无线协调器、若干个终端控制单元组成，终端控制单元具有灯具接口，通过输出PWM波对灯具进行无极调光，终端控制单元内还具有电流检测电路，电流检测电路具有灯具接口，同时与终端控制单元连接，主控单元、终端控制单元内均具有无线通讯模块，相互间通过以无线协调器为中转平台的无线网络进行信息传递。本实用新型的优点在于：系统适用范围广，安装施工难度低，可应用于旧网改造，无线通信抗干扰性强，可以有效提高公共照明系统的维修效率和降低巡检的成本，同时降低公共照明灯具和能源的能耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及公共照明灯具控制领域。
背景技术
随着我国公共照明条件不断改善，灯具安装量不断增加。由于公共照明灯具数量巨大，且灯具地理分布范围较大，目前采取的人工巡检需要耗费大量的人力物力，且对故障的响应速度较慢。在很多情况下，公共照明条件与公共安全密切相关，故障的及时诊断和及时维修是改善公共安全条件的重要途径之一。目前我国公共照明灯具大多采取逻辑开关、时序调节等有线控制方法，有线控制建设成本高、布线复杂、现场施工工艺繁琐，增加了施工的安全风险。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有公共照明有线控制系统存在的缺陷，提供了一种保证公共照明系统在无线通信网络下实现无线智能调光、灯具自动故障检测与故障定位以及主动报警等功能的公共照明灯具无线巡检系统。
本实用新型采用的技术方案为一种公共照明灯具无线巡检系统，其要点在于，它由主控单元、无线协调器、若干个终端控制单元组成，终端控制单元具有灯具接口，通过输出PWM波对灯具进行无极调光，终端控制单元内还具有电流检测电路，电流检测电路具有灯具接口，同时与终端控制单元连接，主控单元、终端控制单元内均具有无线通讯模块，相互间通过以无线协调器为中转平台的无线网络进行信息传递。
本实用新型使用无线通信技术以实现远程控制，克服目前只能进行定时控制，并对每个照明灯具配备终端控制单元对灯具进行无极调光和电流检测，对照明灯具的好坏进行实时监测，从而以实现及时维修，保障公共安全。
本实用新型的无线协调器为ZigBee无线协调器，它由处理器模块、RF前端、电源管理模块及各外部接口构成，它通过接收主控单元传来的灯具控制信号进行信号解码后将控制命令以无线传输的方式传送到指定的终端控制单元；同时，它也将终端控制单元发出的报警信号解码后转换成无线信号，将灯具的故障类型以及位置ID通过ZigBee无线网络发送至主控单元。
随着近年物联网技术的兴起和快速发展，在照明领域也出现了一些基于无线控制的照明系统。其缺点主要是无线控制器功能过于单一，缺少必要的公共照明灯具的自动故障检测、报警及定位功能，不能很好的满足智能化公共照明系统的建设需求。缺少实时亮度调节功能，使得公共照明系统不仅无法适时的提供合适亮度的公共照明，同时也由于过度照明和人工巡检效率低下造成了大量电能的浪费和管理维护成本的上升。本实用新型选用基于ZigBee技术的无线通信手段，在增强抗外界信号干扰能力的同时，还通过终端控制单元对灯具实现远程无极调光和自动巡检等功能，建立一个能够更好满足公共照明质量需求和节能提效的无线照明控制系统。
主控单元由主控制芯片及其相关外围电路、无线路由器（ZigBee路由器）和终端显示控制屏幕构成，主控单元主要完成照明信号的发送、故障信息的汇总及处理和整体运行情况的实时显示；同时，主控单元通过互联网与云端相连，建立高级管理网络平台系统，实现远程监管功能。
方便使用者在云端实时接收故障报警信息以及查看当前系统整体运行情况。
终端控制单元由控制芯片及相关外围电路、ZigBee无线通讯模块、电流检测电路及pwm输出模块构成，不同终端控制单元和主控单元间相互的信号流传输依赖的无线通信模块。
本实用新型还为每个照明灯具配备一个终端控制单元作为最底层的控制机构，方便系统对目前旧的照明系统进行改造升级，无需更换照明灯具及供电线路，通过输出PWM波对照明灯具进行无极调光的功能，通过对照明灯具电流检测，实现对灯具的运行状态的判断：当灯具收到运行命令时，但测得实时功率为零时，说明灯具可能损坏，立刻上传灯具已损坏的故障信息并一同上传损坏灯具的位置ID，方便维修人员直接前去维修，尽快恢复正常公共照明；当灯具收到运行命令，但测得实时功率大于或者小于正常功率参数范围时，立刻切断该灯具的电源，保护灯具，并上传运行异常的报警信息，通知维护部门及时派人检修故障，减小损失。
具体地硬件选择主控单元的主控制芯片使用CC2530芯片，应用该芯片内核自带的ZigBee无线收发器来实现信号的无线收发功能；终端控制单元的主控制芯片选用STM32F103芯片，并配有与CC2530芯片的ZigBee无线收发器相配合的无线通信模块，STM32F103芯片通过串口向无线通信模块发送控制命令和巡检指令,通过无线协调器的中转，主控单元和终端控制单元的两个无线通信模块得以实现无线的信息传输，主控单元和终端控制单元均包含了220V转24V的整流器和24V转3.3V的稳压模块的电源模块，通过各自的电源模块，从220V交流市电中获得控制器需要的直流稳压电源，整流器中还设置有灯具接口，其中终端控制单元还连接了PWM输出和电流检测模块，分别用来控制灯具亮度和检测灯具的运行状态。
本实用新型的优点在于：系统适用范围广，安装施工难度低，可应用于旧网改造，可以有效提高公共照明系统的维修效率和降低巡检的成本，同时降低公共照明灯具和能源的能耗。
附图说明
图1为本实用新型使用状态图；
图2是ZigBee无线网络的三层结构图；
图3是整体无线照明控制系统的硬件组成框图；
图4是ZigBee终端控制单元的硬件组成框图；
其中：1主控单元、11 ZigBee路由器 2无线协调器、3终端控制单元 31 无线通讯模块 4灯具。
具体实施方式
下面结合视图对本实用新型进行详细的描述，所列举的实施例可以使本专业的技术人员更理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。
如图1所示，一种公共照明灯具无线巡检系统，它由主控单元1、无线协调器2、若干个终端控制单元3组成，终端控制单元由控制芯片及相关外围电路组成的终端控制器、ZigBee无线通讯模块（无线终端节点）、电流检测电路及pwm输出模块构成，终端控制单元具有灯具接口与LED照明灯具的驱动电路相连，通过输出PWM波对灯具进行无极调光，24V直流可控电源经过电流检测电路向灯具接口供电，同时电流检测电路的采样输出信号线与终端控制器连接，主控单元、终端控制单元内均具有无线通讯模块，不同终端控制单元和主控单元间通过以无线协调器为中转平台的无线网络进行信息传递。
主控单元由主控制芯片及其相关外围电路、无线通信路由器和终端显示控制屏幕构成，主控单元主要完成照明信号的发送、故障信息的汇总及处理和整体运行情况的实时显示；同时，主控单元通过互联网与云端相连，建立高级管理网络平台系统，实现远程监管功能。
方便使用者在云端实时接收故障报警信息以及查看当前系统整体运行情况。
本实用新型的无线协调器为ZigBee无线协调器，它由处理器模块、RF前端、电源管理模块及各外部接口构成，它通过接收主控单元传来的灯具控制信号进行信号解码后将控制命令以无线传输的方式传送到指定的终端控制单元；同时，它也将终端控制单元发出的报警信号解码后转换成无线信号，将灯具的故障类型以及位置ID通过ZigBee无线网络发送至主控单元。
ZigBee技术是一种低功耗、低时延和低成本的双向无线通信技术。ZigBee无线通信方法是基于IEEE802.15.4标准的短距离低功耗的无线通信技术。在IEEE802.15.4标准中定义了两个物理层，可以在868MHz、915MHz和2.4GHz三个频段下进行通信。
常见的ZigBee网络拓扑结构具有树形、星型和网络型。可根据使用场景的不同选择不同的拓扑结构，但是一般应用在大范围内需要使用采用树状的分级控制结构，为了加强其的传输范围，本实用新型创造性地采用链式组网的方式扩大有效传输范围，其结构如图2所示，ZigBee路由器、ZigBee无线协调器、ZigBee无线通讯模块，三者间通过无线连接，完成信号传输。
如图3、4所示，主控单元的主控制芯片使用CC2530芯片，应用该芯片内核自带的ZigBee无线收发器（又称为ZigBee路由器）来实现信号的无线收发功能；终端控制单元的主控制芯片选用STM32F103芯片，并配有与CC2530芯片的ZigBee无线收发器相配合的无线通信模块，STM32F103芯片通过串口向无线通信模块发送控制命令和巡检指令,通过无线协调器的中转，主控单元和终端控制单元的两个无线通信模块得以实现无线的信息传输，主控单元和终端控制单元均包含了220V转24V的整流器和24V转3.3V的稳压模块的电源模块，通过各自的电源模块，从220V交流市电中获得控制器需要的直流稳压电源，作为主控单元、终端控制单元和灯具所需的直流驱动电源，整流器中还设置有电源接口，输出的24V直流可控电源通过串联电流检测模块再与灯具接口相连，，其中终端控制单元还连接了PWM输出和电流检测模块的ADC采样信号接口，分别用来控制灯具亮度和检测灯具的运行状态。
Claims (5)
1.一种公共照明灯具无线巡检系统，其特征在于，它由主控单元、无线协调器、若干个终端控制单元组成，终端控制单元具有灯具接口，通过输出PWM波对灯具进行无极调光，终端控制单元内还具有电流检测电路，电流检测电路具有灯具接口，同时与终端控制单元连接，主控单元、终端控制单元内均具有无线通讯模块，相互间通过以无线协调器为中转平台的无线网络进行信息传递。
2.根据权利要求1所述的一种公共照明灯具无线巡检系统，其特征在于，无线协调器为ZigBee无线协调器，由处理器模块、RF前端、电源管理模块及各外部接口构成，它通过接收主控单元传来的灯具控制信号进行信号解码后将控制命令以无线传输的方式传送到指定的终端控制单元；同时，它也将终端控制单元发出的报警信号解码后转换成无线信号，将灯具的故障类型以及位置ID通过ZigBee无线网络发送至主控单元。
3.根据权利要求1所述的一种公共照明灯具无线巡检系统，其特征在于，主控单元由主控制芯片及其相关外围电路、无线通信路由器和终端显示控制屏幕构成，主控单元主要完成公共照明信号的发送、故障信息的汇总及处理和整体运行情况的实时显示；同时，主控单元通过互联网与云端相连，建立高级管理网络平台系统，实现远程监管功能。
4.根据权利要求1所述的一种公共照明灯具无线巡检系统，其特征在于，终端控制单元由控制芯片及相关外围电路、ZigBee无线通讯模块、电流检测电路及pwm输出模块构成，不同终端控制单元和主控单元间相互的信号流传输依赖的无线通信模块。
5.根据权利要求1所述的一种公共照明灯具无线巡检系统，其特征在于，主控单元的主控制芯片使用CC2530芯片，应用该芯片内核自带的ZigBee无线收发器来实现信号的无线收发功能；终端控制单元的主控制芯片选用STM32F103芯片，并配有与CC2530芯片的ZigBee无线收发器相配合的无线通信模块，STM32F103芯片通过串口向无线通信模块发送控制命令和巡检指令,通过无线协调器的中转，主控单元和终端控制单元的两个无线通信模块得以实现无线的信息传输，主控单元和终端控制单元均包含了220V转24V的整流器和24V转3.3V的稳压模块的电源模块，通过各自的电源模块，从220V交流市电中获得控制器需要的直流稳压电源，整流器中还设置有灯具接口，其中终端控制单元还连接了PWM输出和电流检测模块，分别用来控制灯具亮度和检测灯具的运行状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922410917.XU CN210986500U (zh) | 2019-12-28 | 2019-12-28 | 公共照明灯具无线巡检系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922410917.XU CN210986500U (zh) | 2019-12-28 | 2019-12-28 | 公共照明灯具无线巡检系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210986500U true CN210986500U (zh) | 2020-07-10 |
Family
ID=71437678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922410917.XU Active CN210986500U (zh) | 2019-12-28 | 2019-12-28 | 公共照明灯具无线巡检系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210986500U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110958737A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-03 | 上海唯视锐光电技术有限公司 | 公共照明灯具无线巡检系统及巡检方法 |
-
2019
- 2019-12-28 CN CN201922410917.XU patent/CN210986500U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110958737A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-03 | 上海唯视锐光电技术有限公司 | 公共照明灯具无线巡检系统及巡检方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107454726A (zh) | 一种基于NB‑IoT的智慧路灯控制器 | |
| CN202721876U (zh) | 一种led路灯单灯监控系统 | |
| CN101662863A (zh) | Led隧道灯具智能控制系统及其控制方法 | |
| CN211930916U (zh) | 电力载波/nb-iot通信的智慧隧道配电及照明系统 | |
| CN103249232A (zh) | 一种路灯智能照明控制系统 | |
| CN201623802U (zh) | 一种路灯遥观控制系统 | |
| CN104797032A (zh) | 一种基于物联网技术的led智能照明控制系统的实现方法 | |
| CN102933006A (zh) | 数字化照明控制系统 | |
| CN204119619U (zh) | 隧道照明智能单灯控制调光节能系统 | |
| CN105960071A (zh) | 一种基于zll技术的智慧路灯互联系统及控制方法 | |
| CN104302034A (zh) | 地下停车场的无线传感网络组网的照明系统及控制方法 | |
| CN210986500U (zh) | 公共照明灯具无线巡检系统 | |
| CN203313474U (zh) | 一种路灯智能照明控制系统 | |
| CN202035190U (zh) | 基于Zigbee技术的LED智能控制电源系统 | |
| CN204362380U (zh) | 一种新型led路灯照明监控系统 | |
| CN211860623U (zh) | 一种隧道照明节能控制系统 | |
| CN205546142U (zh) | 基于ZigBee的路灯智能控制系统 | |
| CN112437528A (zh) | 一种基于nb-iot窄带物联技术的照明控制系统 | |
| CN201557301U (zh) | 智能照明控制系统 | |
| CN213818297U (zh) | 一种基于nb-iot窄带物联技术的照明控制系统 | |
| CN211152288U (zh) | 智慧灯杆的智能控制器 | |
| CN102387632A (zh) | 运输集散场站灯光节能系统 | |
| CN110958737A (zh) | 公共照明灯具无线巡检系统及巡检方法 | |
| CN201830538U (zh) | 岸桥智能照明控制系统 | |
| CN203467033U (zh) | 基于Zigbee的区域照明监控系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |