基于ZigBee的路灯智能控制系统的制作方法

文档序号:10847132阅读:1375来源:国知局
基于ZigBee的路灯智能控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于ZigBee的路灯智能控制系统,包含PC机管理中心、ZigBee中心节点、ZigBee路由节点、路灯控制单元和路灯,若干ZigBee路由节点与ZigBee中心节点无线连接构建成ZigBee网络,ZigBee中心节点与PC机管理中心连接,ZigBee路由节点与路灯控制单元连接,路灯控制单元与路灯连接。采用了 ZigBee 短距离通信技术与 GPRS 远距离通信技术相结合,建立成路灯照明智能控制系统,在满足正常照明的需求下,最大化的节约能源。
【专利说明】
基于Z i gBee的路灯智能控制系统
技术领域
[OO01 ]本实用新型涉及一种智能控制系统,特别是一种基于Z i gBe e的路灯智能控制系统。
【背景技术】
[0002]21世纪初期,随着移动通信技术的飞速发展,GSM/GPRS技术的研究也逐渐走向成熟,科研人员也开始考虑并着手将GSM/GPRS技术应用到路灯照明系统中。长沙是我国第一座将GPRS技术成功的应用到智能路灯系统中的城市。继而是柳州市路灯管理处通过与上海交通大学的强强联手,研发出具有Web功能的智能路灯监控系统。在这个系统中,将路灯监控系统、GPRS和地理信息系统相结合,实现了远程监控和定位的功能。此技术在国内属于领先的水平,其中一些技术已经达到国际先进的标准。石家庄市是针对智能路灯照明系统的路灯故障监测和控制方面,研发一种路灯中央控制室与路灯采用GPRS技术实时的进行连接。2004年,哈尔滨移动针对本市监控路灯效果不达标的问题,通过引入GPRS技术成功的解决了这么问题。首都北京市的夜景照明主管部门也通过采用GPRS技术,研发出了基于GPRS的夜景照明监控管理系统(LAMS)。
[0003]传统的路灯照明是有线手动控制,分区或分路段定时对路灯进行开关,不仅成本费用比较高,浪费了很多电力资源,并且还需大量工作人员不断巡逻,以检察故障路灯,并对其进行维修。而目前的GPRS技术的自动路灯控制系统成本较高,操作麻烦,并且无法做到最大化的节能。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于ZigBee的路灯智能控制系统,它在满足正常照明的需求下,最大化的节约能源。
[0005]为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]一种基于ZigBee的路灯智能控制系统,其特征在于:包含PC机管理中心、ZigBee中心节点、ZigBee路由节点、路灯控制单元和路灯,若干ZigBee路由节点与ZigBee中心节点无线连接构建成ZigBee网络,ZigBee中心节点与PC机管理中心连接,ZigBee路由节点与路灯控制单元连接,路灯控制单元与路灯连接;所述Z i gBe e中心节点和Z i gBe e路由节点包含MCU、光敏电阻、车辆检测模块、2.4GHz天线、按键和指示灯、晶振、复位、JTAG、直流电源和220V交流电源,光敏电阻与MCU连接用于检测外部环境光,车辆检测模块与MCU连接用于检测行人车辆通行情况,2.4GHz天线与MCU连接用于无线通信,按键和指示灯与MCU连接用于人工操作和提示,晶振与MCU连接用于为MCU提供时钟信号,复位与MCU连接用于系统复位初始化,JTAG与M⑶连接用于芯片测试,直流电源与MCU连接用于将交流电转化为直流电为系统供电,220V交流电源与直流电源和路灯控制单元连接进行供电,所述ZigBee中心节点还包含串口模块,ZigBee中心节点通过串口模块与PC机管理中心连接。
[0007]进一步地,所述车辆检测模块为多普勒雷达模块。
[0008]进一步地,所述MCU采用CC2430芯片模块。
[0009]进一步地,所述串口模块为RS-232串口。
[0010]进一步地,所述路灯控制单元包含光親隔离单元和继电器单元。
[0011]本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和效果:采用了ZigBee短距离通信技术与GPRS远距离通信技术相结合,建立成路灯照明智能控制系统。系统不但可以根据监控路面亮度和路面车辆行人情况,进行实时调整路灯的亮灭,也可以手动远程调整路灯照明。在满足正常照明的需求下,最大化的节约能源。而且可以远程监控照明系统,发现有路灯不能正常运行可以及时通知工作人员进行维修,避免了工作人员频繁现场巡逻的麻烦,路灯故障及时得以解决,保障路灯正常运行,尽可能的避免因照明引起的交通事故的发生。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的基于ZigBee的路灯智能控制系统的系统连接图。
[0013]图2是本实用新型的基于ZigBee的路灯智能控制系统的ZigBee路由节点模块示意图。
[0014]图3是本实用新型的基于ZigBee的路灯智能控制系统的路灯控制单元示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明,以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
[0016]如图所示,本实用新型的一种基于ZigBee的路灯智能控制系统,包含PC机管理中心、Z i g B e e中心节点、Z i g B e e路由节点、路灯控制单元和路灯,若干Z i g B e e路由节点与ZigBee中心节点无线连接构建成Zi gBee网络,ZigBee中心节点与PC机管理中心连接,Z i g B e e路由节点与路灯控制单元连接,路灯控制单元与路灯连接。Z i g B e e中心节点和ZigBee路由节点包含MCU、光敏电阻、车辆检测模块、2.4GHz天线、按键和指示灯、晶振、复位、JTAG、直流电源和220V交流电源,光敏电阻与MCU连接用于检测外部环境光,车辆检测模块与MCU连接用于检测行人车辆通行情况,2.4GHz天线与MCU连接用于无线通信,按键和指示灯与MCU连接用于人工操作和提示,晶振与MCU连接用于为MCU提供时钟信号,复位与MCU连接用于系统复位初始化,JTAG与MCU连接用于芯片测试,直流电源与MCU连接用于将交流电转化为直流电为系统供电,220V交流电源与直流电源和路灯控制单元连接进行供电。ZigBee中心节点还包含串口模块,ZigBee中心节点通过串口模块与PC机管理中心连接。
[0017]车辆检测模块为多普勒雷达模块,多普勒雷达模块用来检测车辆,由传感器发射微波信号,并根据收到的回波得到多普勒频率信号,该信号经过外围电路处理后输入ZigBee路由节点。
[0018]M⑶采用CC2430芯片模块,以CC2430为核心,通过控制外围设备完成系统功能。串口模块为RS-232串口。路灯控制单元包含光耦隔离单元和继电器单元,通过光电耦合器件,将微控制器与外部电路隔离开。CC2430的路灯控制信号CRTL与光隔相连接,光隔的输出口向继电器发送吸合命令,控制路灯的打开和关断。
[0019]多普勒雷达模块用来检测车辆,由传感器发射微波信号,并根据收到的回波得到多普勒频率信号,该信号经过外围电路处理后输入ZigBee路由节点。节点根据自身的车辆检测模块得到的数据和相邻节点发送的无线数据共同进行决策控制,通过一定的算法输出控制信号,该信号经光电隔离器控制继电器,从而控制路灯的亮灭。系统中各分布节点定时地将路灯的工作状态以无线数据包的形式通过2.4GHz天线发射,以多跳接力的方式通过ZigBee网络汇总到ZigBee中心节点,ZigBee中心节点将汇总的数据通过RS-232串口传送到PC机管理中心。
[0020]本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于ZigBee的路灯智能控制系统,其特征在于:包含PC机管理中心、ZigBee中心节点、ZigBee路由节点、路灯控制单元和路灯,若干ZigBee路由节点与ZigBee中心节点无线连接构建成ZigBee网络,ZigBee中心节点与PC机管理中心连接,ZigBee路由节点与路灯控制单元连接,路灯控制单元与路灯连接;所述ZigBee中心节点和ZigBee路由节点包含M⑶、光敏电阻、车辆检测模块、2.4GHz天线、按键和指示灯、晶振、复位、JTAG、直流电源和220V交流电源,光敏电阻与MCU连接用于检测外部环境光,车辆检测模块与MCU连接用于检测行人车辆通行情况,2.4GHz天线与MCU连接用于无线通信,按键和指示灯与M⑶连接用于人工操作和提示,晶振与MCU连接用于为MCU提供时钟信号,复位与MCU连接用于系统复位初始化,JTAG与MCU连接用于芯片测试,直流电源与MCU连接用于将交流电转化为直流电为系统供电,220V交流电源与直流电源和路灯控制单元连接进行供电,所述ZigBee中心节点还包含串口模块,ZigBee中心节点通过串口模块与PC机管理中心连接。2.按照权利要求1所述的基于ZigBee的路灯智能控制系统,其特征在于:所述车辆检测模块为多普勒雷达模块。3.按照权利要求1所述的基于ZigBee的路灯智能控制系统,其特征在于:所述MCU采用CC2430芯片模块。4.按照权利要求1所述的基于ZigBee的路灯智能控制系统,其特征在于:所述串口模块为 RS-232串口。5.按照权利要求1所述的基于ZigBee的路灯智能控制系统,其特征在于:所述路灯控制单元包含光耦隔离单元和继电器单元。
【文档编号】H05B37/02GK205546142SQ201620224561
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】周继威, 唐慧强, 邱芃
【申请人】南京信息工程大学
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