一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，包括用于监控城市照明的监控中心，用于区域路灯控制的现场控制器，以及用于单个路灯控制的单灯控制器；监控中心通过GPRS网络与若干现场控制器无线连接通信；现场控制器通过Zigbee网络与其对应区域内的每个单灯控制器无线连接通信。本实用新型全部采用无线方式，不需要敷设线路；可以实现回路控制也可以实现单灯控制；非常适合路灯的监控要求，将无线网络的节点与路灯检测和控制集成在一起，实现对每个路灯的单独控制，通过无线网络的自组网实现对所有路灯的远程节能监控，能够实现分时、分路段和分情景的合理光源分布，实现了路灯精确管理，可实现40％以上的路灯节能效果。
【专利说明】
一种基于Z i gbee技术的无线路灯管控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及路灯控制技术，具体为一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统。
【背景技术】
[0002]目前，全国大部分城市的照明控制和管理仍采用传统的模式，道路路灯和城市夜景亮化的开关由每台箱变或配电柜独立时钟控制，无法做到精确的统一性控制和管理。随着我国经济建设的发展，能源的开发与利用也显的日益紧张起来。随着城市路网建设的不断发展，路灯数量增多，使得人们对电能节约以及路灯的管理要求也越来越高。采用先进技术节约能源以及提高路灯自动化控制与管理水平，已经成为城市照明系统建设的当务之急O
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，采用无线控制，系统架构简单，使用方便，成本低廉。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案来实现:
[0005]一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统包括用于监控城市照明的监控中心，用于区域路灯控制的现场控制器，以及用于单个路灯控制的单灯控制器;监控中心通过GPRS网络与若干现场控制器无线连接通信;现场控制器通过Zigbee网络与其对应区域内的每个单灯控制器无线连接通信。
[0006]优选的，现场控制器包括依次连接的GPRS模块、PLC模块和Zigbee主节点；GPRS模块用于与GPRS网络无线连接通信，PLC模块用于现场控制器的数据处理和传递，Zigbee主节点用于与Zigbee网络无线连接通信。
[0007]优选的，单灯控制器包括依次连接的Zigbee子节点和单片机模块;Zigbee子节点用于与Zigbee网络无线连接通信;单片机模块用于单灯控制器的数据处理和传递，输出端连接对应的单个路灯。
[0008]优选的，监控中心包括计算机系统，连接在计算机系统上的通信系统和光控系统，以及用于供电的电源系统;通信系统用于与GPRS网络无线连接通信，光控系统用于采集实时光照数据;计算机系统包括依次连接的前台机、网络交换机和后台机，前台机连接光控系统，网络交换机连接通信系统。
[0009]进一步，前台机还连接有GPS卫星定位校时模块和手机报警模块;后台机还连接有打印机和投影仪。
[0010]进一步，通信系统包括依次连接在网络交换机上的路由器、光端机和移动光纤;移动光纤接入GPRS网络。
[0011]进一步，光控系统包括依次连接在前台机上的光控仪和光控探头。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:
[0013]本实用新型基于Zigbee技术的路灯控制系统全部采用无线方式，不需要敷设线路;可以实现回路控制也可以实现单灯控制;非常适合路灯的监控要求，将无线网络的节点与路灯检测和控制集成在一起，实现对每个路灯的单独控制，通过无线网络的自组网实现对所有路灯的远程节能监控，能够实现分时、分路段和分情景的合理光源分布，实现了路灯精确管理，可实现40%以上的路灯节能效果，对于提高能源利用效率，缓解能源紧张状况具有重要意义。
[0014]进一步的，利用现场控制器和单灯控制器中分别设置的Zigbee主节点和Zigbee子节点完成与Zigbee网络的连接，有效解决了路灯控制的灵活性、实时性、可靠性、经济性等问题，抗干扰能力强，通信稳定。
[0015]进一步的，通过设置的光控系统，使得整个系统能够按照程序进行控制，也可以根据室外照度进行控制。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实例中所述路灯管控系统的原理结构框图。
[0017]图2为本实用新型实例中所述监控中心的原理结构框图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
[0019]本实用新型公开了一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，如图1所示，其包括监控中心、GPRS网络、现场控制器、Zigbee网络和单灯控制器。监控中心通过GPRS方式与分布在各地的现场控制器通信，实现区域或城市的路灯控制;运用组态软件通过GPRS与现场控制器PLC通讯。监控中心通过GPRS网络向各个现场控制器发送动作指令，使现场控制器完成各种配置和数据采集工作，现场控制器通过Zigbee无线网络接收单灯控制器发送来的信号并通过GPRS系统向监控中心发送信息，以此来实现对路灯的远程无线控制。用于监控城市照明的监控中心是一个小型的计算机局域网，GPRS网络采用覆盖一个城市的无线通信网，远程计算机可以通过监控中心对系统内进行远程访问和数据共享。
[0020]其中，单灯控制器由作为Zigbee无线通信模块的Zigbee子节点、完成电量采集和模块遥信功能的单片机模块组成。所述现场控制器由独立控制的PLC模块、用于通信的GPRS模块和作为Zigbee无线通信模块的Zigbee主节点组成，现场控制器通过GPRS网络与监控中心服务器连接，通过Zigbee网络与单灯控制器相连，以此实现实时通信。
[0021]本实用新型基于Zigbee技术的无线路灯管控系统采用嵌入式控制器、GPRS网络数据传输、以及网络监控和管理，实现对一些道路复杂情况的城市路灯进行有效控制，有效解决了路灯控制的灵活性、实时性、可靠性、经济性等问题，抗干扰能力强，通信稳定，上位机给监控终端发出的命令能准确到位。不仅大大节约了铺设通信电缆的费用，更达到了节约能源的目的。
[0022]如图2所述，监控中心对整个照明系统进行集中控制，监控中心通过GPRS网络实时扫描各路灯电量和输出情况，也能够将监控中心发送的各种有效指令发送给现场控制器。遇到报警信息，通过GSM短信方式送至巡检人员手机。监控通过移动网络传输到前台机，前台机在运行过程中完成与监控终端的数据通信，实现各项监控任务，一般实际运行的监控中心最少配置2台计算机。I台作为前台机，运行监控软件，另一台作为后台机，时实时备份前台机数据，当前台机出现故障时，后台机可以立即作为前台机投入运行。两台计算机都采用双网卡，以对等网方式组成一个最小的局域网投入运行。监控中心包括计算机系统，连接在计算机系统上的通信系统和光控系统，以及用于供电的电源系统;通信系统用于与GPRS网络无线连接通信，光控系统用于采集实时光照数据;计算机系统包括依次连接的前台机、网络交换机和后台机，前台机连接光控系统，网络交换机连接通信系统。前台机还连接有GPS卫星定位校时模块和手机报警模块;后台机还连接有打印机和投影仪。通信系统包括依次连接在网络交换机上的路由器、光端机和移动光纤;移动光纤接入GPRS网络。光控系统包括依次连接在前台机上的光控仪和光控探头。
[0023]监控中心需要设置全向天线，确保中心站的信号向整个覆盖区均匀发射，设计合理的情况下，覆盖区内的大部分监控终端可以直接接收到监控中心的无线电信号，与其直接沟通。若是通信条件差，则必须采用中继转接方式。当不满足信号场强要求的站点较多时，应架设中继站方式。
【主权项】
1.一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，其特征在于，包括用于监控城市照明的监控中心，用于区域路灯控制的现场控制器，以及用于单个路灯控制的单灯控制器； 所述监控中心通过GPRS网络与若干现场控制器无线连接通信； 所述现场控制器通过Zigbee网络与其对应区域内的每个单灯控制器无线连接通信。2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，其特征在于，所述现场控制器包括依次连接的GPRS模块、PLC模块和Zigbee主节点;GPRS模块用于与GPRS网络无线连接通信，PLC模块用于现场控制器的数据处理和传递，Zigbee主节点用于与Zigbee网络无线连接通信。3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，其特征在于，所述单灯控制器包括依次连接的Zigbee子节点和单片机模块;Zigbee子节点用于与Zigbee网络无线连接通信;单片机模块用于单灯控制器的数据处理和传递，输出端连接对应的单个路灯。4.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，其特征在于，所述监控中心包括计算机系统，连接在计算机系统上的通信系统和光控系统，以及用于供电的电源系统;通信系统用于与GPRS网络无线连接通信，光控系统用于采集实时光照数据;计算机系统包括依次连接的前台机、网络交换机和后台机，前台机连接光控系统，网络交换机连接通信系统。5.根据权利要求4所述的一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，其特征在于，前台机还连接有GPS卫星定位校时模块和手机报警模块;后台机还连接有打印机和投影仪。6.根据权利要求4所述的一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，其特征在于，通信系统包括依次连接在网络交换机上的路由器、光端机和移动光纤;移动光纤接入GPRS网络。7.根据权利要求4所述的一种基于Zigbee技术的无线路灯管控系统，其特征在于，光控系统包括依次连接在前台机上的光控仪和光控探头。
【文档编号】H05B37/02GK205510505SQ201620278752
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】刘彦戎, 李景景
【申请人】陕西国际商贸学院