CN214851897U - 基于ZigBee系统的LED路灯调控装置 - Google Patents

Abstract

一种基于ZigBee系统的LED路灯调控装置，属于道路照明控制技术领域，本实用新型为解决路灯设备运行中的节能管理工作需要路灯管理部门根据季节、地区的不同进行时间、纬度校准的问题。它包括：光控电路和ZigBee输出模块安装在一个路段一个路灯上，ZigBee输入模块安装在该路段所有路灯电源上；光控电路包括光敏二极管和继电器，光敏二极管采集光照强度，当光照强度小于阈值时，继电器K的常开开关吸合，控制ZigBee输出模块输出控制信号；ZigBee输入模块接收到ZigBee输出模块的控制信号时，控制路灯的电源开始供电。本实用新型用于对不同路段、不同地区的路灯进行分时供电。

Description

基于ZigBee系统的LED路灯调控装置

技术领域

本实用新型涉及一种LED路灯的调控装置，属于道路照明控制技术领域。

背景技术

道路照明与人们的生产、生活密切相关，LED路灯具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点，对城市照明节能具有十分重要的意义。

但是，在目前的城市道路建设中，随着人们生活质量的提高，路灯照明设计一般要求越亮越好，因而，城市电能的损耗量已经呈现出逐年上涨的趋势，路灯照明用电在整个城市用电损耗中占有很大一部分用电比例，大量的用电消耗不但造成了能源损耗增大、后期运行成本增大的问题，也带来了光污染的问题。

LED路灯的节能可以从以下几个方面入手：

1、采用电容补偿，提高功率因数，减小路灯线路的无功功率；

2、在路灯设计时，选用灵活的运行方式降低路灯的总功率，例如对双侧交错布置的双臂双灯或一高一低路灯实施全夜灯和半夜灯的运行方案，前半夜两个光源全亮，后半夜关闭其中一个光源，在人流、车流减少的时候关闭半数光源；

3、设计路灯时，选用LED路灯与太阳能路灯结合使用，减少电能的使用；

4、加强路灯设备运行中的节能管理。

其中，在加强路灯设备运行中的节能管理方面，如果本地区路灯采用集中控制系统，那么路灯管理部门需要在每年季节变化时，进行燃灯时间校准，尽量保证合适的燃灯时间，不提前一分钟开灯，如果本地区路灯采用分散式控制系统，那么路灯管理部门需要采用CPU进行时控工作，并需要进行纬度核准。

因此，针对路灯设备运行中的节能管理工作，路灯管理部门均需要根据季节、地区不同进行校准，才能避免能耗的浪费，需要工作人员进行大量的工作。

实用新型内容

本实用新型目的是为了解决路灯设备运行中的节能管理工作需要路灯管理部门根据季节、地区的不同进行时间、纬度校准的问题，提供了一种基于ZigBee系统的LED路灯调控装置。

本实用新型所述的基于ZigBee系统的LED路灯调控装置，包括光控电路、ZigBee输出模块和多个ZigBee输入模块；

光控电路和ZigBee输出模块安装在一个路段的其中一个路灯灯杆上，ZigBee输入模块安装在该路段的所有路灯的电源上；

光控电路的控制信号输出端连接ZigBee输出模块的控制信号输入端；

光控电路包括光敏二极管VD和继电器K，光敏二极管VD采集光照强度，当光照强度大于阈值时，继电器K的常开开关断开，ZigBee输出模块不传输信号，当光照强度小于阈值时，继电器K的常开开关吸合，控制ZigBee输出模块输出控制信号；

ZigBee输入模块接收到ZigBee输出模块的控制信号时，控制路灯的电源开始供电。

优选的，所述光控电路还包括NE555、变压器T、二极管VD1～VD6、电容C1～C3、电阻R1～R2、可调电阻RP；

电源L端连接变压器T的一个高压端口，电源R端连接变压器T的另一个高压端口，

变压器T的一个低压端口同时连接二极管VD1的阳极和二极管VD3的阴极，变压器T的另一个低压端口同时连接二极管VD2的阳极和二极管VD4的阴极，

二极管VD1的阴极同时连接二极管VD2的阴极、电容C1的一端、光敏二极管VD的阴极、NE555的第8管脚和NE555的第4管脚，

二极管VD3的阳极同时连接二极管VD4的阳极、电容C1的另一端、可调电阻RP的一端、可调电阻RP的滑动接线端、电容C2的一端、NE555的第1管脚、电容C3的一端和二极管VD6的阳极，

光敏二极管VD的阳极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端同时连接电阻R2的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端连接可调电阻RP的另一端，电阻R3的另一端同时连接NE555的第6管脚、NE555的第2管脚和电容C2的另一端，电容C3的另一端连接NE555的第5管脚，二极管VD6的阴极连接二极管VD5的阴极，二极管VD5的阳极连接NE555的第3管脚；

继电器K的线圈并联在二极管VD6上；

继电器K的常开开关的一端连接电源R端，继电器K的常开开关的另一端连接ZigBee输出模块的一个控制信号输入端，ZigBee输出模块的另一个控制信号输入端连接电源L端。

优选的，所述变压器T的高压端口输入220V电压，低压端口输出12V电压。

优选的，所述光敏二极管VD采用2CU2B实现。

本实用新型的优点：

本实用新型提出的基于ZigBee系统的LED路灯调控装置将ZigBee输出模块和光控电路安装在一个路段的其中一个路灯的灯杆上，该路段的所有路上上分别安装有一个ZigBee输入模块。采用光控电路感知光强信号，光强较强时，通过继电器的常开开关断开，ZigBee输出模块无法传输控制信号，光强较弱时，继电器的常开开关吸合，ZigBee输出模块发出控制信号，ZigBee输入模块接收到控制信号时，控制该路段所有路灯的电源开始供电。

采用本发明提出的基于ZigBee系统的LED路灯调控装置，能够按照该路段的光照强度灵活控制路灯的开启，不需对时间和纬度进行校准，灵活性高，并且不需要拆除原有设备，安装简单。

附图说明

图1是本实用新型所述基于ZigBee系统的LED路灯调控装置的电路结构示意图；

图2是本实用新型所述基于ZigBee系统的LED路灯调控装置的安装示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述基于ZigBee系统的LED路灯调控装置，包括光控电路1、ZigBee输出模块2和多个ZigBee输入模块3；

光控电路1和ZigBee输出模块2安装在一个路段的其中一个路灯灯杆上，ZigBee输入模块3安装在该路段的所有路灯的电源上；

光控电路1的控制信号输出端连接ZigBee输出模块2的控制信号输入端；

光控电路1包括光敏二极管VD和继电器K，光敏二极管VD采集光照强度，当光照强度大于阈值时，继电器K的常开开关断开，ZigBee输出模块2不传输信号，当光照强度小于阈值时，继电器K的常开开关吸合，控制ZigBee输出模块2输出控制信号；

ZigBee输入模块3接收到ZigBee输出模块2的控制信号时，控制路灯的电源开始供电。

本实施方式中，光照强度与阈值进行比较，当光照强度大于阈值时，继电器K的常开开关断开，当光照强度小于阈值时，继电器K的常开开关吸合。阈值是当选取不同型号的光敏二极管VD时，光敏二极管VD的分光感度决定的。

具体实施方式二：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述光控电路1还包括NE555、变压器T、二极管VD1～VD6、电容C1～C3、电阻R1～R2、可调电阻RP；

电源L端连接变压器T的一个高压端口，电源R端连接变压器T的另一个高压端口，

变压器T的一个低压端口同时连接二极管VD1的阳极和二极管VD3的阴极，变压器T的另一个低压端口同时连接二极管VD2的阳极和二极管VD4的阴极，

二极管VD1的阴极同时连接二极管VD2的阴极、电容C1的一端、光敏二极管VD的阴极、NE555的第8管脚和NE555的第4管脚，

二极管VD3的阳极同时连接二极管VD4的阳极、电容C1的另一端、可调电阻RP的一端、可调电阻RP的滑动接线端、电容C2的一端、NE555的第1管脚、电容C3的一端和二极管VD6的阳极，

光敏二极管VD的阳极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端同时连接电阻R2的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端连接可调电阻RP的另一端，电阻R3的另一端同时连接NE555的第6管脚、NE555的第2管脚和电容C2的另一端，电容C3的另一端连接NE555的第5管脚，二极管VD6的阴极连接二极管VD5的阴极，二极管VD5的阳极连接NE555的第3管脚；

继电器K的线圈并联在二极管VD6上；

继电器K的常开开关的一端连接电源R端，继电器K的常开开关的另一端连接ZigBee输出模块2的一个控制信号输入端，ZigBee输出模块2的另一个控制信号输入端连接电源L端。

进一步的，所述变压器T的高压端口输入220V电压，低压端口输出12V电压。

再进一步的，所述光敏二极管VD采用2CU2B实现。

下面结合图1和图2说明本实用新型的工作原理：

光控电路1和ZigBee输出模块2安装在一个路段的其中一个路灯灯杆上；

当光控电路1的光敏二极管VD受到光照较强时，内阻变小，NE555的第2管脚和第6管脚的电压高于2Ucc/3，NE555的第3管脚输出低电平，继电器K处于断开状态，ZigBee输出模块2无法传输控制信号；

当光敏二极管VD受到光照较弱时，内阻增大，NE555的第2管脚和第6管脚的电压低于Ucc/3，NE555的第3管脚输出高电平，继电器K得电吸合ZigBee输出模块2能够输出控制信号。

ZigBee输入模块3安装在该路段的所有路灯的电源上；

ZigBee输入模块3接收到ZigBee输出模块2的控制信号时，控制路灯的电源开始供电。

因此，能够实现随着天气变暗，光控电路1控制ZigBee输出模块2能够输出信号，这个路段的所有ZigBee输入模块3接收到控制信号时，控制这一路段的电源开始供电。

此外，为了防止继电器K断开时产生较高的电动势而损坏NE555时基集成电路，所以增设了二极管VD5和VD6对电路加以保护。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。

Claims (4)

1.基于ZigBee系统的LED路灯调控装置，其特征在于，包括光控电路(1)、ZigBee输出模块(2)和多个ZigBee输入模块(3)；

光控电路(1)和ZigBee输出模块(2)安装在一个路段的其中一个路灯灯杆上，ZigBee输入模块(3)安装在该路段的所有路灯的电源上；

光控电路(1)的控制信号输出端连接ZigBee输出模块(2)的控制信号输入端；

光控电路(1)包括光敏二极管VD和继电器K，光敏二极管VD采集光照强度，当光照强度大于阈值时，继电器K的常开开关断开，ZigBee输出模块(2)不传输信号，当光照强度小于阈值时，继电器K的常开开关吸合，控制ZigBee输出模块(2)输出控制信号；

ZigBee输入模块(3)接收到ZigBee输出模块(2)的控制信号时，控制路灯的电源开始供电。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee系统的LED路灯调控装置，其特征在于，所述光控电路(1)还包括NE555、变压器T、二极管VD1～VD6、电容C1～C3、电阻R1～R2、可调电阻RP；

电源L端连接变压器T的一个高压端口，电源R端连接变压器T的另一个高压端口，

变压器T的一个低压端口同时连接二极管VD1的阳极和二极管VD3的阴极，变压器T的另一个低压端口同时连接二极管VD2的阳极和二极管VD4的阴极，

二极管VD1的阴极同时连接二极管VD2的阴极、电容C1的一端、光敏二极管VD的阴极、NE555的第8管脚和NE555的第4管脚，

二极管VD3的阳极同时连接二极管VD4的阳极、电容C1的另一端、可调电阻RP的一端、可调电阻RP的滑动接线端、电容C2的一端、NE555的第1管脚、电容C3的一端和二极管VD6的阳极，

光敏二极管VD的阳极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端同时连接电阻R2的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端连接可调电阻RP的另一端，电阻R3的另一端同时连接NE555的第6管脚、NE555的第2管脚和电容C2的另一端，电容C3的另一端连接NE555的第5管脚，二极管VD6的阴极连接二极管VD5的阴极，二极管VD5的阳极连接NE555的第3管脚；

继电器K的线圈并联在二极管VD6上；

继电器K的常开开关的一端连接电源R端，继电器K的常开开关的另一端连接ZigBee输出模块(2)的一个控制信号输入端，ZigBee输出模块(2)的另一个控制信号输入端连接电源L端。

3.根据权利要求2所述的基于ZigBee系统的LED路灯调控装置，其特征在于，所述变压器T的高压端口输入220V电压，低压端口输出12V电压。

4.根据权利要求1或2所述的基于ZigBee系统的LED路灯调控装置，其特征在于，所述光敏二极管VD采用2CU2B实现。

Images