一种基于Zigbee技术的无线智能路灯控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能远程控制技术领域，尤其涉及到一种基于Zigbee技术的无线智能路灯控制系统。
【背景技术】
[0002]“绿色照明”是国际上对采用节约能源、保护环境的照明系统形象性的说法。绿色照明的核心是节能减排，是节约用电、减少发电量需求、进而减少发电燃煤产生的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化合物和碳粉尘等大气污染物的排放，以及由此造成的温室效应和酸雨、粉尘悬浮物等对空气和环境的严重污染。城市路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施。路灯照明耗电量约占总耗电量的15%，全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题。面对供电紧张形势，路灯巡查对于市政部门来讲是一项需要耗费大量人力的工作，各种临时应急节电措施被广泛采用:夜晚间隔关灯、调整路灯开关的时间、在用电紧张的日子里关闭景观照明等等，当用电高峰过后，这些措施可能就被束之高阁，明年的用电高峰来临，一切又会重新开始。
[0003]在现有技术中，在组网实施过程中，需要额外的无线协调器，增加了实施过程中的技术要求，并且其无线协调器与路灯检测及控制装置是一对多的有线连接，非常容易受到无线协调器的资源限制，且对导线也造成了不必要的浪费。其首先用有线将一个Zigbee通讯节点与多个路灯检测器相连，而后通过Zigbee与上位机通讯，并且其无法监控路灯的电参数，仅能返回路灯是否正常工作，所以不能达到精准的目的。其路灯检测器不带有控制功能，所以更不能达到降低路灯总能耗的目的。故现有技术无法做到监控的要求，进而暴露出其与现在提出的资源节约型社会的差距。现在应该需要在满足人类正常合理的需求之上，想方设法去降低资源的浪费现象，提高资源利用率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于Zigbee技术的无线智能路灯控制系统，使用无线组网技术和自动控制技术满足对任意路灯的独立操作需求，并能将其所消耗的能源统计上报，以供对比决策，在发生故障时，能自动上报故障发生点和故障信息。
[0005]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种基于Zigbee技术的无线智能路灯控制系统，用于实施对路灯的控制和实时信息监测，所述路灯控制系统包括单灯控制器、智能网关和上位机；所述单灯控制器用于控制路灯的明暗程度，实时检测路灯所在支路的电参变化，对所述智能网关发送下来的指令进行处理，及时上传智能网关所需数据；所述智能网关控制总线上的开关，所述总线与各路灯所在支路连接，实时检测所述总线上的电参变化，与各个单灯控制器上报汇总的数据进行比对，对所述上位机发送下来的指令进行处理，及时上传上位机所需数据；所述上位机提供傻瓜式操作界面，对实际参数进行隐藏，并通过数据库接口查询并显示历史相关数据；所述上位机发送各种指令或获得智能网关报告的数据。
[0007]进一步的，所述单灯控制器包括第一电源模块、第一电参检测模块、第一控制模块、路灯控制接口、第一通讯模块、第一故障处理模块和环境参数监控模块。
[0008]进一步的，所述第一电源模块采用变压整流稳压电源，所述第一电源模块由变压器、1N4007组成的整流桥、电解电容及B0505电源隔离模块组成；所述第一电参检测模块由ADE7753及外围辅助电路组成，所述第一控制模块采用单片机CC2530，所述路灯控制接口由微型继电器组成，所述第一通讯模块采用自带Zigbee协议栈的CC2530单片机外接天线实现，所述环境参数监控模块采用光敏继电器。
[0009]进一步的，每个所述路灯控制接口至少控制2盏路灯，且每盏路灯灯泡的功率均相同。
[0010]进一步的，所述智能网关包含第二电源模块、第二电参检测模块、第二通讯模块。
[0011]进一步的，所述第二电源模块采用变压整流稳压电源，所述第二电源模块由变压器、1N4007组成的整流桥、电解电容及B0505电源隔离模块组成；所述第二电参检测模块由ADE7753及外围辅助电路组成；所述第二控制模块采用单片机CC2530 ;所述第二通讯模块由自带Zigbee协议栈的CC2530单片机与MAX232进行编程实现。
[0012]进一步的，所述上位机包括串口通讯模块和处理模块。
[0013]进一步的，所述处理模块提供Π界面，具有查询功能及报警提示功能，对实际参数进行隐藏，并能通过所述数据库模块查询并显示历史相关数据，所述上位机通过所述串口通讯模块与所述智能网关通讯，发送各种指令或获得各智能网关报告的数据。
[0014]本发明的有益效果:
[0015]本发明以最省的成本接入现在的路灯中，借助现有路线和接口，以声音和图像等直观的显示告知工作人员每盏路灯的实时情况，解除了工作人员定时巡检的现实麻烦，并帮助工作人员扫除了人工巡检存在的低效率和实时性低的缺陷，本发明可依据实时测得电参数据判断其系统或某一部分发生故障，如有疑似故障发生，系统会第一时间实施断电措施，并通知工作人员进行排错工作，是一种全天候、适用于各种情况的无线智能路灯控制系统，结构紧凑、设计合理，可靠性高，且造价低，易推广。本发明能在实际光照小于阈值光照时才启动整个系统，并实现对开灯的时间和亮度进行自动控制，也可在人工干预下进行对开灯的时间和亮度进行控制。进而可以对路灯进行精确地控制，进而在减少能源浪费的同时，保证市政照明需要及特殊照明需要。本发明用于监测网络内路灯情况及其电参数，在有特殊照明需要时，可加入人工远程干预，进行调整。既能降低维护人员工作强度，又能保证总能耗的降低，并且能满足特殊照明需要。
【附图说明】
[0016]图1为本发明一种基于Zigbee技术的无线智能路灯控制系统的结构示意图；
[0017]图2本发明一种基于Zigbee技术的无线智能路灯控制系统的单灯控制器电源电路结构不意图；
[0018]图3为本发明一种基于Zigbee技术的无线智能路灯控制系统的智能网关电源电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步具体说明。
[0020]结合图1所示，一种基于Zigbee技术的无线智能路灯控制系统，包括单灯控制器、智能网关、上位机和路灯，单灯控制器与智能网关通讯，上位机通过RS232总线与智能网关通讯。其中:
[0021]1、单灯控制器包括第一电源模块、第一电参检测模块、第一控制模块、第一通讯模块、路灯控制接口、第一故障处理模块和环境参数监控模块。单灯控制器用于控制路灯的明暗程度，实时检测路灯所在支路的电参变化，对智能网关发送下来的指令进行处理，及时上传智能网关所需数据。其中:
[0022](I)如图2所示，第一电源模块采用变压整流稳压电源，为单灯控制器供电，第一电源模块由变压器、1N4007组成的整流桥、电解电容及B0505电源隔离模块组成。
[0023](2)如图2所示，第一电参检测模块由ADE7753及外围辅助电路(T1、T2)组成，检测路灯(DSl和DS2)的电参信息(工作电流和电压)，实时读取路灯电参信息，发送给第一控制模块和第一故障处理模块进行处理。
[0024](3)第一控制模块，本实施例第一控制模块采用单片机CC2530，接收第一电参检测模块检测的电参信息，通过第一通讯模块发送到智能网关，并通过第一通讯模块接收智能网关发送的控制指令，控制路灯控制接口实现对路灯的开启和关闭；接收环境参数监控模块检测的环境光照程度信号，通过路灯控制接口控制路灯的明暗程度。
[0025](4)第一通讯模块采用支持Zigbee协议的CC2530单片机外接天线实现，通过Zigbee协议与智能网关实现自组网，并交互数据。
[0026](5)环境参数监控模块采用光敏继电器，检测环境的光照程度，并上传到第一通讯丰旲块。
[0027](6)路灯控制接口由微型继电器(S1、S2)组成，每个第一控制模块至少控制2盏路