一种LED照明无线物联装置及应用其的无线物联系统的制作方法

本实用新型涉及物联系统，尤其涉及一种LED照明无线物联装置及应用其的无线物联系统。

背景技术：

随着物联网技术的发展，社区智能化管理越来越普及，社区智能化管理包括许多应用功能，如社区照明、噪声监测、空气质量监测、气温监测、水箱水质监测、社区短文播报等等；但是一般一个应用功能对应一个管理系统；因此现有的社区管理系统非常单一，集成度很低，真正的智能化应用往往需要多个系统和系统装置拼合完成，导致施工布线错综复杂，运行故障率高，维护管理相当麻烦，而且系统建设成本极高，从而阻遏社区智能化普及应用。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种LED照明无线物联装置及应用其的无线物联系统，该LED照明无线物联装置既能为LED光源提供恒流供电(即LED光源不再需要单独配置调光电源)，又能为其它外接物联装置供电，通过接收远程控制指令实现对LED照明及其他外接物联装置的控制，实现多种物联装置的智能化管理。其具体采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种LED照明无线物联装置，包括整流模块、恒流输出模块、辅助电源模块、输出采样模块、无线通信模块、MCU控制模块和数据采集模块；

所述整流模块输入端连接到市电，输出端连接所述恒流输出模块和辅助电源模块；

所述恒流输出模块输出端连接LED光源；

所述辅助电源模块的供电端连接外接物联装置、所述MCU控制模块和所述无线通信模块；

所述无线通信模块与外界通信，发送状态信息和接收远程控制指令，并将所述远程控制指令发送至所述MCU控制模块；

所述MCU控制模块与所述无线通信模块相连，接收所述远程控制指令；所述恒流输出模块的一端连接到所述MCU控制模块的一端；

所述输出采样模块输入端连接所述恒流输出模块得到输出采样信号，输出端连接到所述MCU控制模块；

所述数据采集模块输入端连接所述外接物联装置的输出端，输出端连接所述所述MCU控制模块。

优选的，还包括浪涌保护模块、EMI模块、滤波模块、保护模块、RS485 通信模块，所述RS485通信模块用于与带有RS485接口的物联装置进行通信。

优选的，所述无线通信模块为RF433无线通信模块。

优选的，还包括LED编程模块，所述LED编程模块包括电源单元、RF433 无线通信单元和MCU控制单元，所述MCU控制单元与终端机相互通信，接收编程信息，并将所述编程信息解析成远程控制指令发送至所述RF433无线通信单元，所述RF433无线通信单元将所述远程控制指令发送至所述RF433无线通信模块。

优选的，所述恒流输出模块的最大输出功率不变。

一种无线物联系统，包括多个如上所述的LED照明无线物联装置，智能网关和管理终端；

所述智能网关与所述LED照明无线物联装置进行无线通信，并与所述管理终端相互通信。

优选的，所述智能网关包括电源模块、中心处理器、上行服务器通信模块和下行通信模块，所述上行服务器通信模块采用3G、4G或LAN口进行上行通信。

优选的，所述下行通信模块采用RF433窄带进行下行通信，所述LED照明无线物联装置的无线通信模块为RF433无线通信模块，所述RF433无线通信模块具有自组网功能。

优选的，外接物联装置包括噪声监测装置、空气质量监测装置、气温监测装置、光亮度感应装置中的一种或多种。

优选的，带有RS485接口的物联装置包括社区短文播报装置和/或电力开关控制装置。

本实用新型提供的LED照明无线物联装置通过无线通信模块接收远程控制指令实现恒流输出模块的输出参数的控制，并设置辅助电源模块为集成多种外接物联装置供电，实现了真正的智能化；本实用新型还提供了一种无线物联系统，包括多个LED照明无线物联装置、智能网关和管理终端，LED照明无线物联装置与智能网关相互通信，管理终端通过智能网关实现对LED照明无线物联装置的数据采集和管理，并且LED照明无线物联装置还能够自组网，局域网络拓扑不仅支持星型，还支持树型，即使LED照明无线物联装置不仅能与智能网关直接通信，也可以通过相邻的LED照明无线物联装置信号跳传，与智能网关相互通信，跳传深度达3级以上。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型提供的一种LED照明无线物联装置结构框图；

图2为本实用新型提供的另一种LED照明无线物联装置结构框图；

图3为本实用新型提供的一种无线物联系统示意图；

图4为本实用新型提供一种无线物联系统的智能网关结构框图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在一实施例中，如图1所示，一种LED照明无线物联装置，包括整流模块101、恒流输出模块102、辅助电源模块104、输出采样模块103、无线通信模块105、MCU控制模块106和数据采集模块107；

所述整流模块101输入端连接到市电，用于将市电电压转换为直流电压，输出端连接到恒流输出模块102和辅助电源模块104的输入端；

所述恒流输出模块102将所述直流电压转换为稳定直流电流源，其输出端连接LED光源，用于为LED光源供电；

所述辅助电源模块104的供电端连接外接物联装置、所述MCU控制模块 106和所述无线通信模块105，用于将所述直流电压转换为低压直流电压，用于为外接物联装置、所述MCU控制模块106和所述无线通信模块105提供电源；

所述无线通信模块105与外界通信，用于发送状态信息和接收远程控制指令，并将所述远程控制指令发送至所述MCU控制模块106；

所述MCU控制模块106与所述无线通信模块105相连，接收所述远程控制指令，对所述远程控制指令进行解析和执行，将解析结果发送至所述恒流输出模块102；所述恒流输出模块102的一端连接到所述MCU控制模块106的一端，接收所述解析结果，根据所述解析结果输出对应的输出参数；即，所述MCU控制模块106对所述远程控制指令进行解析和执行，使得所述恒流输出模块102输出与所述远程控制指令相对应的输出参数；

所述输出采样模块103输入端连接所述恒流输出模块102得到输出采样信号，输出端连接到所述MCU控制模块106，所述MCU控制模块106接收所述输出采样信号将所述输出采样信号和基准信号对比解析，得到所述状态信息，并将所述状态信息发送至所述无线通信模块105；输出采样模块103用于采样所述恒流输出模块102的输出参数得到输出采样信号，并将所述输出采样信号输入到所述MCU控制模块106，所述MCU控制模块106将所述输出采样信号和基准信号对比解析，得到所述状态信息，并将所述状态信息发送至所述无线通信模块；

所述数据采集模块107输入端连接所述外接物联装置的输出端，输出端连接所述所述MCU控制模块106，所述MCU控制模块106对所述输出数据进行解析，并将解析结果发送至所述无线通信模块105。所述数据采集模块107用于采集所述外接物联装置的输出数据，并将所述输出数据传送至所述所述MCU 控制模块106，所述MCU控制模块106对所述输出数据进行解析，并将解析结果发送至所述无线通信模块105。

本实施例中，所述远程控制指令包含基准信号信息，MCU控制模块接收所述包含基准信号的信息后，将输出采样模块103采样得到的输出采样信号与基准信号进行对比，输出与基准信号对应的输出参数。

LED照明无线物联装置的恒流输出模块102具备中高功率LED光源模组恒流电源驱动功能，LED光源(灯具)无须再配备LED调光电源。该装置自带辅助电源模块，可以为传感器等外接物联终端供电。该装置通过无线通信模块105接收远程控制指令，再通过CPU解析、执行，实现以下功能：

1.控制恒流输出值，调节LED光源亮度；

2.采集电流、电压输出值，经CPU对比解析，可以精准判断输出故障，再将故障信息反馈远程系统软件管理中心；

3.采集其它外接物联终端的信息，经CPU解析，可以定时反馈远程系统软件管理中心，以便监控。

在另一个实施例中，一种LED照明无线物联装置还包括浪涌保护模块 108、EMI模块109、滤波模块110、保护模块111、RS485通信模块112，所述RS485通信模块112用于与带有RS485接口的物联装置进行通信。本实施例中，进一步的，所述无线通信模块为RF433无线通信模块，数据采集模块 107包括模拟量采集单元1071和数字量采集单元1072。

所述浪涌保护模块108用于防止雷击浪涌或市电浪涌对所述LED照明无线物联装置造成伤害；

所述EMI模块109用于保证所述LED照明无线物联装置性能满足电磁兼容标准要求；

所述RS485通信模块112用于与其他带RS485通信接口的物联装置通信，以便简化系统，实现统一控制管理。

该装置通过RF433通信模块接收远程控制指令，再通过CPU解析、执行，实现以下功能：

1.控制恒流输出值，调节LED光源亮度；

2.采集电流、电压输出值，经CPU对比解析，可以精准判断输出故障，再将故障信息反馈远程系统软件管理中心；

3.采集传感器模拟量或数字量信息，经CPU解析，可以定时反馈远程系统软件管理中心，以便监控。

4.通过RS485通信模块与带RS485通信物联装置通信，如：社区短文播报、电力开关控制等。

本实用新型提供了一个LED照明无线物联装置，除上述介绍的模块外，还包括LED编程模块113，所述LED编程模块113包括电源单元1131、RF433 无线通信单元1132和MCU控制单元1133，所述MCU控制单元1133与终端机相互通信，接收编程信息，并将所述编程信息解析成远程控制指令发送至所述RF433无线通信单元，所述RF433无线通信单元将所述远程控制指令发送至所述RF433无线通信模块。进一步的，所述恒流输出模块的最大输出功率不变，即LED照明无线物联装置为恒功率模块。需要说明的是，所述恒流输出模块虽为恒功率模块，但是它也可以降额工作，本发明对此不做限定，具体工作范围根据用户需求进行设定。本事实例中，通过调节电流基准或者电压基准(称之为基准信号)可以改变恒流输出模块的输出参数，从而使其兼容多种LED光源。所述编程信息中包含基准信号信息，所述远程控制指令与编程信息对应，也包含基准信号信息，RF433无线通信单元1132将包含基准信号的信息发送至RF433无线通信模块105。需要说明的是，上述编程过程和基准信号发送过程的时间不受限制，可以在LED照明无线物联装置出厂时进行设置，也可以在安装好以后进行设置。

本实施例中，LED照明无线物联装置使用前可通过LED编程装置及编程软件，在较宽范围对恒流输出模块102进行恒功率编程设置，可以兼容几十种乃至上百种不同厂家的LED光源模组，该功能可以大大缩减LED照明无线物联装置的规格。LED编程装置通过无线RF433模块和无线LED照明物联装置连接，再通过串口与PC机连接，PC机LED编程软件可以根据LED光源模组驱动电流/电压要求，设置或读取当前恒流输出值，以满足不同规格LED光源模组最高光效值匹配问题。

本实用新型还提供了一种无线物联系统，包括多个LED照明无线物联装置1，智能网关2和管理终端3；

所述智能网关2与所述LED照明无线物联装置1进行无线通信，并与所述管理终端3相互通信。在一个实施例中，所述管理终端3为智能手机或者电脑，智能手机或者电脑上安装有管理软件，通过管理软件，实现以下功能：

1、远程多策略(如光感、声控、人体感应、分时等混合联动)自动对社区照明实现智能化控制与管理，如亮度调节、故障上报等)；

2、远程对基础设施安全监控，如路面窨井盖

3、远程对空气质量、气温、噪声进行检测；

4、对灯杆显示屏同步播放社区短文信息；

5、对社区其他景观设施电力开/关控制，如社区景观亮化、景观喷泉等等

6、其他传感扩展

进一步的，如图4所示，本实施例中所述智能网关2包括电源模块21、中心处理器23、上行服务器通信模块22和下行通信模块24，所述上行服务器通信模块22采用3G、4G或LAN口进行上行通信，即智能网关上行通信采用3G/4G模块或以太网(LAN口)与互联网连接，具体的，通过3G/4G模块与服务商基站通信，通信与管理终端3通信；或者通过LAN口与有线网络对接，管理终端3也与有线网络相连。

进一步的，所述下行通信模块采用RF433窄带进行下行通信，所述LED 照明无线物联装置的无线通信模块为RF433无线通信模块，所述RF433无线通信模块具有自组网功能。下行通信采用无线低频RF433窄带子组网通信技术，该技术由于采用低频载波技术，应用于社区树木林立、建筑密集等环境，具有较好信号穿透力，智能网关与下行无线终端(LED照明无线物联装置)满足星型和树形自组网能力，下行每个LED照明无线物联装置不仅可以自己和智能网关通信，还可以为临近的LED照明无线物联装置中继通信(当该临近装置无法与智能网关通信时，系统将通过临近无线终端自动锁定最优组网路径)，该无线技术有效改善无线终端失控盲点，同时兼具较高的空中速率，同类系统表现突出。

一个实施例中，外接物联装置包括噪声监测装置、空气质量监测装置、气温监测装置中的一种或多种。

另一个实施例中，带有RS485接口的物联装置包括社区短文播报装置和/ 或电力开关控制装置。

本实用新型提供的一种无线物联系统，具有以下优势：

1、将无线RF433低频自组网窄带通信技术应用到树木林密、建筑物密集的社区环境，解决免布线、免流量区域组网，信号具有良好的穿透力，覆盖距离更广，相比其他同类无线系统，具有更低盲点率，系统成本也更低。

2、系统区域窄带组网更简洁，无须中继装置，物理链路仅智能网关和LED 照明无线物联装置两级实现LED照明的智能控制，LED灯具无须再配LED调光电源。

3、LED照明无线物联装置功能集成度高，不仅可以驱动LED光源模组，还可以通过辅助电源模块给搭载在灯杆上的外接物联装置供电，通过模拟量和数字量采集接口可直接读取外接物联装置的数值，还可以通过RS485接口与带RS485接口的其他装置通信，完成对该装置的远程控制能力。

4、将恒功率可编程电源技术集成至LED照明无线物联装置，该装置恒流输出可宽范围设定,可以兼容数十种乃至上百种不同规格的LED光源模组，LED 照明模组互换性更好，也缩减无线LED照明物联装置品类，方便生产管理。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本实用新型；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时,凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。