基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)，包含PC機(jī)管理中心、ZigBee中心節(jié)點(diǎn)、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)、路燈控制單元和路燈，若干ZigBee路由節(jié)點(diǎn)與ZigBee中心節(jié)點(diǎn)無(wú)線連接構(gòu)建成ZigBee網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)與PC機(jī)管理中心連接，ZigBee路由節(jié)點(diǎn)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(shù)與 GPRS 遠(yuǎn)距離通信技術(shù)相結(jié)合，建立成路燈照明智能控制系統(tǒng)，在滿足正常照明的需求下，最大化的節(jié)約能源。
【專利說明】
基于Z i gBee的路燈智能控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[OO01 ]本實(shí)用新型涉及一種智能控制系統(tǒng)，特別是一種基于Z i gBe e的路燈智能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]21世紀(jì)初期，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，GSM/GPRS技術(shù)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(shù)應(yīng)用到路燈照明系統(tǒng)中。長(zhǎng)沙是我國(guó)第一座將GPRS技術(shù)成功的應(yīng)用到智能路燈系統(tǒng)中的城市。繼而是柳州市路燈管理處通過與上海交通大學(xué)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，研發(fā)出具有Web功能的智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，將路燈監(jiān)控系統(tǒng)、GPRS和地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控和定位的功能。此技術(shù)在國(guó)內(nèi)屬于領(lǐng)先的水平，其中一些技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)。石家莊市是針對(duì)智能路燈照明系統(tǒng)的路燈故障監(jiān)測(cè)和控制方面，研發(fā)一種路燈中央控制室與路燈采用GPRS技術(shù)實(shí)時(shí)的進(jìn)行連接。2004年，哈爾濱移動(dòng)針對(duì)本市監(jiān)控路燈效果不達(dá)標(biāo)的問題，通過引入GPRS技術(shù)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(shù)，研發(fā)出了基于GPRS的夜景照明監(jiān)控管理系統(tǒng)(LAMS)。
[0003]傳統(tǒng)的路燈照明是有線手動(dòng)控制，分區(qū)或分路段定時(shí)對(duì)路燈進(jìn)行開關(guān)，不僅成本費(fèi)用比較高，浪費(fèi)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(duì)其進(jìn)行維修。而目前的GPRS技術(shù)的自動(dòng)路燈控制系統(tǒng)成本較高，操作麻煩，并且無(wú)法做到最大化的節(jié)能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)，它在滿足正常照明的需求下，最大化的節(jié)約能源。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)，其特征在于:包含PC機(jī)管理中心、ZigBee中心節(jié)點(diǎn)、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)、路燈控制單元和路燈，若干ZigBee路由節(jié)點(diǎn)與ZigBee中心節(jié)點(diǎn)無(wú)線連接構(gòu)建成ZigBee網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)與PC機(jī)管理中心連接，ZigBee路由節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)和Z i gBe e路由節(jié)點(diǎn)包含MCU、光敏電阻、車輛檢測(cè)模塊、2.4GHz天線、按鍵和指示燈、晶振、復(fù)位、JTAG、直流電源和220V交流電源，光敏電阻與MCU連接用于檢測(cè)外部環(huán)境光，車輛檢測(cè)模塊與MCU連接用于檢測(cè)行人車輛通行情況，2.4GHz天線與MCU連接用于無(wú)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(shí)鐘信號(hào)，復(fù)位與MCU連接用于系統(tǒng)復(fù)位初始化，JTAG與M⑶連接用于芯片測(cè)試，直流電源與MCU連接用于將交流電轉(zhuǎn)化為直流電為系統(tǒng)供電，220V交流電源與直流電源和路燈控制單元連接進(jìn)行供電，所述ZigBee中心節(jié)點(diǎn)還包含串口模塊，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)通過串口模塊與PC機(jī)管理中心連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述車輛檢測(cè)模塊為多普勒雷達(dá)模塊。
[0008]進(jìn)一步地，所述MCU采用CC2430芯片模塊。
[0009]進(jìn)一步地，所述串口模塊為RS-232串口。
[0010]進(jìn)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(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:采用了ZigBee短距離通信技術(shù)與GPRS遠(yuǎn)距離通信技術(shù)相結(jié)合，建立成路燈照明智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)不但可以根據(jù)監(jiān)控路面亮度和路面車輛行人情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整路燈的亮滅，也可以手動(dòng)遠(yuǎn)程調(diào)整路燈照明。在滿足正常照明的需求下，最大化的節(jié)約能源。而且可以遠(yuǎn)程監(jiān)控照明系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)有路燈不能正常運(yùn)行可以及時(shí)通知工作人員進(jìn)行維修，避免了工作人員頻繁現(xiàn)場(chǎng)巡邏的麻煩，路燈故障及時(shí)得以解決，保障路燈正常運(yùn)行，盡可能的避免因照明引起的交通事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)的系統(tǒng)連接圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)的ZigBee路由節(jié)點(diǎn)模塊示意圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型的基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)的路燈控制單元示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0016]如圖所示，本實(shí)用新型的一種基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)，包含PC機(jī)管理中心、Z i g B e e中心節(jié)點(diǎn)、Z i g B e e路由節(jié)點(diǎn)、路燈控制單元和路燈，若干Z i g B e e路由節(jié)點(diǎn)與ZigBee中心節(jié)點(diǎn)無(wú)線連接構(gòu)建成Zi gBee網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)與PC機(jī)管理中心連接，Z i g B e e路由節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)包含MCU、光敏電阻、車輛檢測(cè)模塊、2.4GHz天線、按鍵和指示燈、晶振、復(fù)位、JTAG、直流電源和220V交流電源，光敏電阻與MCU連接用于檢測(cè)外部環(huán)境光，車輛檢測(cè)模塊與MCU連接用于檢測(cè)行人車輛通行情況，2.4GHz天線與MCU連接用于無(wú)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(shí)鐘信號(hào)，復(fù)位與MCU連接用于系統(tǒng)復(fù)位初始化，JTAG與MCU連接用于芯片測(cè)試，直流電源與MCU連接用于將交流電轉(zhuǎn)化為直流電為系統(tǒng)供電，220V交流電源與直流電源和路燈控制單元連接進(jìn)行供電。ZigBee中心節(jié)點(diǎn)還包含串口模塊，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)通過串口模塊與PC機(jī)管理中心連接。
[0017]車輛檢測(cè)模塊為多普勒雷達(dá)模塊，多普勒雷達(dá)模塊用來(lái)檢測(cè)車輛，由傳感器發(fā)射微波信號(hào)，并根據(jù)收到的回波得到多普勒頻率信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過外圍電路處理后輸入ZigBee路由節(jié)點(diǎn)。
[0018]M⑶采用CC2430芯片模塊，以CC2430為核心，通過控制外圍設(shè)備完成系統(tǒng)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(hào)CRTL與光隔相連接，光隔的輸出口向繼電器發(fā)送吸合命令，控制路燈的打開和關(guān)斷。
[0019]多普勒雷達(dá)模塊用來(lái)檢測(cè)車輛，由傳感器發(fā)射微波信號(hào)，并根據(jù)收到的回波得到多普勒頻率信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過外圍電路處理后輸入ZigBee路由節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身的車輛檢測(cè)模塊得到的數(shù)據(jù)和相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送的無(wú)線數(shù)據(jù)共同進(jìn)行決策控制，通過一定的算法輸出控制信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)光電隔離器控制繼電器，從而控制路燈的亮滅。系統(tǒng)中各分布節(jié)點(diǎn)定時(shí)地將路燈的工作狀態(tài)以無(wú)線數(shù)據(jù)包的形式通過2.4GHz天線發(fā)射，以多跳接力的方式通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)匯總到ZigBee中心節(jié)點(diǎn)，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)將匯總的數(shù)據(jù)通過RS-232串口傳送到PC機(jī)管理中心。
[0020]本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本實(shí)用新型所作的舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)，其特征在于:包含PC機(jī)管理中心、ZigBee中心節(jié)點(diǎn)、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)、路燈控制單元和路燈，若干ZigBee路由節(jié)點(diǎn)與ZigBee中心節(jié)點(diǎn)無(wú)線連接構(gòu)建成ZigBee網(wǎng)絡(luò)，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)與PC機(jī)管理中心連接，ZigBee路由節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)包含M⑶、光敏電阻、車輛檢測(cè)模塊、2.4GHz天線、按鍵和指示燈、晶振、復(fù)位、JTAG、直流電源和220V交流電源，光敏電阻與MCU連接用于檢測(cè)外部環(huán)境光，車輛檢測(cè)模塊與MCU連接用于檢測(cè)行人車輛通行情況，2.4GHz天線與MCU連接用于無(wú)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(shí)鐘信號(hào)，復(fù)位與MCU連接用于系統(tǒng)復(fù)位初始化，JTAG與MCU連接用于芯片測(cè)試，直流電源與MCU連接用于將交流電轉(zhuǎn)化為直流電為系統(tǒng)供電，220V交流電源與直流電源和路燈控制單元連接進(jìn)行供電，所述ZigBee中心節(jié)點(diǎn)還包含串口模塊，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)通過串口模塊與PC機(jī)管理中心連接。2.按照權(quán)利要求1所述的基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛檢測(cè)模塊為多普勒雷達(dá)模塊。3.按照權(quán)利要求1所述的基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU采用CC2430芯片模塊。4.按照權(quán)利要求1所述的基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述串口模塊為 RS-232串口。5.按照權(quán)利要求1所述的基于ZigBee的路燈智能控制系統(tǒng)，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(hào)】H05B37/02GK205546142SQ201620224561
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】周繼威, 唐慧強(qiáng), 邱芃
【申請(qǐng)人】南京信息工程大學(xué)