基于ZigBee的路燈智能控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于ZigBee的路燈智能控制系統,包含PC機管理中心、ZigBee中心節點、ZigBee路由節點、路燈控制單元和路燈,若干ZigBee路由節點與ZigBee中心節點無線連接構建成ZigBee網絡,ZigBee中心節點與PC機管理中心連接,ZigBee路由節點與路燈控制單元連接,路燈控制單元與路燈連接。采用了 ZigBee 短距離通信技術與 GPRS 遠距離通信技術相結合,建立成路燈照明智能控制系統,在滿足正常照明的需求下,最大化的節約能源。
【專利說明】
基于Z i gBee的路燈智能控制系統
技術領域
[OO01 ]本實用新型涉及一種智能控制系統,特別是一種基于Z i gBe e的路燈智能控制系統。
【背景技術】
[0002]21世紀初期,隨著移動通信技術的飛速發展,GSM/GPRS技術的研究也逐漸走向成熟,科研人員也開始考慮并著手將GSM/GPRS技術應用到路燈照明系統中。長沙是我國第一座將GPRS技術成功的應用到智能路燈系統中的城市。繼而是柳州市路燈管理處通過與上海交通大學的強強聯手,研發出具有Web功能的智能路燈監控系統。在這個系統中,將路燈監控系統、GPRS和地理信息系統相結合,實現了遠程監控和定位的功能。此技術在國內屬于領先的水平,其中一些技術已經達到國際先進的標準。石家莊市是針對智能路燈照明系統的路燈故障監測和控制方面,研發一種路燈中央控制室與路燈采用GPRS技術實時的進行連接。2004年,哈爾濱移動針對本市監控路燈效果不達標的問題,通過引入GPRS技術成功的解決了這么問題。首都北京市的夜景照明主管部門也通過采用GPRS技術,研發出了基于GPRS的夜景照明監控管理系統(LAMS)。
[0003]傳統的路燈照明是有線手動控制,分區或分路段定時對路燈進行開關,不僅成本費用比較高,浪費了很多電力資源,并且還需大量工作人員不斷巡邏,以檢察故障路燈,并對其進行維修。而目前的GPRS技術的自動路燈控制系統成本較高,操作麻煩,并且無法做到最大化的節能。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于ZigBee的路燈智能控制系統,它在滿足正常照明的需求下,最大化的節約能源。
[0005]為解決上述技術問題,本實用新型所采用的技術方案是:
[0006]一種基于ZigBee的路燈智能控制系統,其特征在于:包含PC機管理中心、ZigBee中心節點、ZigBee路由節點、路燈控制單元和路燈,若干ZigBee路由節點與ZigBee中心節點無線連接構建成ZigBee網絡,ZigBee中心節點與PC機管理中心連接,ZigBee路由節點與路燈控制單元連接,路燈控制單元與路燈連接;所述Z i gBe e中心節點和Z i gBe e路由節點包含MCU、光敏電阻、車輛檢測模塊、2.4GHz天線、按鍵和指示燈、晶振、復位、JTAG、直流電源和220V交流電源,光敏電阻與MCU連接用于檢測外部環境光,車輛檢測模塊與MCU連接用于檢測行人車輛通行情況,2.4GHz天線與MCU連接用于無線通信,按鍵和指示燈與MCU連接用于人工操作和提示,晶振與MCU連接用于為MCU提供時鐘信號,復位與MCU連接用于系統復位初始化,JTAG與M⑶連接用于芯片測試,直流電源與MCU連接用于將交流電轉化為直流電為系統供電,220V交流電源與直流電源和路燈控制單元連接進行供電,所述ZigBee中心節點還包含串口模塊,ZigBee中心節點通過串口模塊與PC機管理中心連接。
[0007]進一步地,所述車輛檢測模塊為多普勒雷達模塊。
[0008]進一步地,所述MCU采用CC2430芯片模塊。
[0009]進一步地,所述串口模塊為RS-232串口。
[0010]進一步地,所述路燈控制單元包含光親隔離單元和繼電器單元。
[0011]本實用新型與現有技術相比,具有以下優點和效果:采用了ZigBee短距離通信技術與GPRS遠距離通信技術相結合,建立成路燈照明智能控制系統。系統不但可以根據監控路面亮度和路面車輛行人情況,進行實時調整路燈的亮滅,也可以手動遠程調整路燈照明。在滿足正常照明的需求下,最大化的節約能源。而且可以遠程監控照明系統,發現有路燈不能正常運行可以及時通知工作人員進行維修,避免了工作人員頻繁現場巡邏的麻煩,路燈故障及時得以解決,保障路燈正常運行,盡可能的避免因照明引起的交通事故的發生。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的基于ZigBee的路燈智能控制系統的系統連接圖。
[0013]圖2是本實用新型的基于ZigBee的路燈智能控制系統的ZigBee路由節點模塊示意圖。
[0014]圖3是本實用新型的基于ZigBee的路燈智能控制系統的路燈控制單元示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明,以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
[0016]如圖所示,本實用新型的一種基于ZigBee的路燈智能控制系統,包含PC機管理中心、Z i g B e e中心節點、Z i g B e e路由節點、路燈控制單元和路燈,若干Z i g B e e路由節點與ZigBee中心節點無線連接構建成Zi gBee網絡,ZigBee中心節點與PC機管理中心連接,Z i g B e e路由節點與路燈控制單元連接,路燈控制單元與路燈連接。Z i g B e e中心節點和ZigBee路由節點包含MCU、光敏電阻、車輛檢測模塊、2.4GHz天線、按鍵和指示燈、晶振、復位、JTAG、直流電源和220V交流電源,光敏電阻與MCU連接用于檢測外部環境光,車輛檢測模塊與MCU連接用于檢測行人車輛通行情況,2.4GHz天線與MCU連接用于無線通信,按鍵和指示燈與MCU連接用于人工操作和提示,晶振與MCU連接用于為MCU提供時鐘信號,復位與MCU連接用于系統復位初始化,JTAG與MCU連接用于芯片測試,直流電源與MCU連接用于將交流電轉化為直流電為系統供電,220V交流電源與直流電源和路燈控制單元連接進行供電。ZigBee中心節點還包含串口模塊,ZigBee中心節點通過串口模塊與PC機管理中心連接。
[0017]車輛檢測模塊為多普勒雷達模塊,多普勒雷達模塊用來檢測車輛,由傳感器發射微波信號,并根據收到的回波得到多普勒頻率信號,該信號經過外圍電路處理后輸入ZigBee路由節點。
[0018]M⑶采用CC2430芯片模塊,以CC2430為核心,通過控制外圍設備完成系統功能。串口模塊為RS-232串口。路燈控制單元包含光耦隔離單元和繼電器單元,通過光電耦合器件,將微控制器與外部電路隔離開。CC2430的路燈控制信號CRTL與光隔相連接,光隔的輸出口向繼電器發送吸合命令,控制路燈的打開和關斷。
[0019]多普勒雷達模塊用來檢測車輛,由傳感器發射微波信號,并根據收到的回波得到多普勒頻率信號,該信號經過外圍電路處理后輸入ZigBee路由節點。節點根據自身的車輛檢測模塊得到的數據和相鄰節點發送的無線數據共同進行決策控制,通過一定的算法輸出控制信號,該信號經光電隔離器控制繼電器,從而控制路燈的亮滅。系統中各分布節點定時地將路燈的工作狀態以無線數據包的形式通過2.4GHz天線發射,以多跳接力的方式通過ZigBee網絡匯總到ZigBee中心節點,ZigBee中心節點將匯總的數據通過RS-232串口傳送到PC機管理中心。
[0020]本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型所作的舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代,只要不偏離本實用新型說明書的內容或者超越本權利要求書所定義的范圍,均應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于ZigBee的路燈智能控制系統,其特征在于:包含PC機管理中心、ZigBee中心節點、ZigBee路由節點、路燈控制單元和路燈,若干ZigBee路由節點與ZigBee中心節點無線連接構建成ZigBee網絡,ZigBee中心節點與PC機管理中心連接,ZigBee路由節點與路燈控制單元連接,路燈控制單元與路燈連接;所述ZigBee中心節點和ZigBee路由節點包含M⑶、光敏電阻、車輛檢測模塊、2.4GHz天線、按鍵和指示燈、晶振、復位、JTAG、直流電源和220V交流電源,光敏電阻與MCU連接用于檢測外部環境光,車輛檢測模塊與MCU連接用于檢測行人車輛通行情況,2.4GHz天線與MCU連接用于無線通信,按鍵和指示燈與M⑶連接用于人工操作和提示,晶振與MCU連接用于為MCU提供時鐘信號,復位與MCU連接用于系統復位初始化,JTAG與MCU連接用于芯片測試,直流電源與MCU連接用于將交流電轉化為直流電為系統供電,220V交流電源與直流電源和路燈控制單元連接進行供電,所述ZigBee中心節點還包含串口模塊,ZigBee中心節點通過串口模塊與PC機管理中心連接。2.按照權利要求1所述的基于ZigBee的路燈智能控制系統,其特征在于:所述車輛檢測模塊為多普勒雷達模塊。3.按照權利要求1所述的基于ZigBee的路燈智能控制系統,其特征在于:所述MCU采用CC2430芯片模塊。4.按照權利要求1所述的基于ZigBee的路燈智能控制系統,其特征在于:所述串口模塊為 RS-232串口。5.按照權利要求1所述的基于ZigBee的路燈智能控制系統,其特征在于:所述路燈控制單元包含光耦隔離單元和繼電器單元。
【文檔編號】H05B37/02GK205546142SQ201620224561
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月22日
【發明人】周繼威, 唐慧強, 邱芃
【申請人】南京信息工程大學