專利名稱:一種新型的太陽(yáng)能路燈無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型的太陽(yáng)能路燈無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，該新型的太陽(yáng)能路燈無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控中心管理、無線通信、智能監(jiān)控終端三個(gè)部分；上述三部分的關(guān)系為監(jiān)控中心管理和智能監(jiān)控終端位于該系統(tǒng)的兩端，兩者之間的數(shù)據(jù)傳輸通過無線通信實(shí)現(xiàn)；監(jiān)控中心管理負(fù)責(zé)匯總數(shù)據(jù)、做出邏輯判斷、發(fā)出執(zhí)行指令，智能監(jiān)控終端負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、執(zhí)行指令，無線通信負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向傳輸保障信息暢通。
【專利說明】
一種新型的太陽(yáng)能路燈無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型的太陽(yáng)能路燈無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集集中化、蓄電池充放電電路控制智能化、驅(qū)動(dòng)控制合理化、路燈控制人性化，屬于太陽(yáng)能路燈和無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控相結(jié)合的工程應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中蓄電池充放電電路對(duì)電壓要求較高，充放電不當(dāng)時(shí)設(shè)備極易損壞，造成了現(xiàn)有太陽(yáng)能路燈成本高、壽命低等缺點(diǎn)。這極大地限制了太陽(yáng)能路燈這種綠色能源路燈的推廣。隨著太陽(yáng)能路燈大規(guī)模應(yīng)用，如何對(duì)太陽(yáng)能路燈實(shí)現(xiàn)智能化控制，解決上述問題成為國(guó)內(nèi)外研究的重要方向。ZigBee技術(shù)是一種新興的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈系統(tǒng)的遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，通過對(duì)路燈相關(guān)參數(shù)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的智能化控制。目前在國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)中大范圍采用ZigBee單一的技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線通信尚屬空白。
[0003]為了克服上述技術(shù)難題，本實(shí)用新型提供一種新型的太陽(yáng)能路燈無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種新型的太陽(yáng)能路燈無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心管理、無線通信、智能監(jiān)控終端三個(gè)部分;上述三部分的關(guān)系為監(jiān)控中心管理和智能監(jiān)控終端位于該系統(tǒng)的兩端，兩者之間的數(shù)據(jù)傳輸通過無線通信實(shí)現(xiàn);監(jiān)控中心管理負(fù)責(zé)匯總數(shù)據(jù)、做出邏輯判斷、發(fā)出執(zhí)行指令，智能監(jiān)控終端負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、執(zhí)行指令，無線通信負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向傳輸保障信息暢通。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是設(shè)計(jì)一種新型的太陽(yáng)能路燈無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用于大范圍的太陽(yáng)能路燈系統(tǒng)，對(duì)蓄電池在線監(jiān)測(cè)、路燈狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、路燈單個(gè)控制，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集集中化、蓄電池充放電電路控制智能化、驅(qū)動(dòng)控制合理化、路燈控制人性化。
【附圖說明】

[0006]圖1是本實(shí)用新型監(jiān)控中心管理的B/S架構(gòu)系統(tǒng)示意圖。
[0007]圖2是本實(shí)用新型無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖3是本實(shí)用新型終端結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]圖中，I.數(shù)據(jù)庫(kù)，2.ZigBee網(wǎng)絡(luò)，3.PC終端，4.ZigBee子網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)，5.ZigBee子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，6.ZigBee骨干網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)，7.電阻分壓模塊，8.電源和復(fù)位模塊，9.太陽(yáng)能電池電壓采樣模塊，10.蓄電池電壓采樣模塊，11.蓄電池電流采樣模塊，12.微處理器，13.輸出驅(qū)動(dòng)模塊，14.ZigBee模塊，15.蓄電池充放電管理模塊，16.時(shí)鐘模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0010]圖1所示本實(shí)施例監(jiān)控中心管理的B/S架構(gòu)系統(tǒng)示意圖，包括數(shù)據(jù)庫(kù)1、ZigBee網(wǎng)絡(luò)
2、PC終端3，共計(jì)三部分;監(jiān)控中心管理采用B/S架構(gòu)，以數(shù)據(jù)庫(kù)I為中心構(gòu)建服務(wù)器，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)2進(jìn)行通信，PC終端3實(shí)現(xiàn)操作人員的人工化控制。
[0011]具體的說明是:數(shù)據(jù)庫(kù)1:存儲(chǔ)、使用和管理數(shù)據(jù)資源，功能包括校驗(yàn)權(quán)限、校驗(yàn)數(shù)據(jù)流以及生成數(shù)據(jù)流、生成的查詢結(jié)合和數(shù)據(jù)指令，自動(dòng)判斷用戶權(quán)限并根據(jù)用戶要求進(jìn)行查詢并生成報(bào)表，管理用戶和用戶自定義組，管理路燈信息，對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行分析；ZigBee網(wǎng)絡(luò)2:可自動(dòng)監(jiān)測(cè)每盞太陽(yáng)能路燈的狀態(tài)，當(dāng)某盞太陽(yáng)能路燈發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸信息，能快速提供該太陽(yáng)能路燈的編號(hào)、位置，利于工作人員及時(shí)、準(zhǔn)確地更換，節(jié)約了大量查詢壞燈的資源，若太陽(yáng)能路燈以及電纜線路被破壞，同樣可以在監(jiān)控中心及時(shí)報(bào)警，該系統(tǒng)通過光敏傳感器有效的控制了太陽(yáng)能路燈的開關(guān);PC終端3:提供有好的用戶界面，可根據(jù)用戶的權(quán)限使用本系統(tǒng)，操作員通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器可以在其權(quán)限之內(nèi)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行操作，并可以實(shí)時(shí)的監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的狀況。
[0012]圖2所示本實(shí)施例無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，包括ZigBee子網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)4、ZigBee子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)5、ZigBee骨干網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)6，共計(jì)三部分。本實(shí)行新型實(shí)施例系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)共分60個(gè)子網(wǎng)和I個(gè)骨干網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)設(shè)一個(gè)網(wǎng)關(guān)，子網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)連接骨干網(wǎng)。
[0013]具體的說明是:首先ZigBee協(xié)調(diào)器以廣播的形式發(fā)送信息，骨干網(wǎng)中中心節(jié)點(diǎn)6的路由器接收到信息以后與自己本身的信息進(jìn)行對(duì)比，如果該信息符合本身的要求，則接受此信息，然后通過網(wǎng)橋傳遞給ZigBee子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)5的協(xié)調(diào)器；否則對(duì)此信息不予理會(huì)。ZigBee子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)5的協(xié)調(diào)器收到信息以后，發(fā)送給智能終端即ZigBee子網(wǎng)從節(jié)點(diǎn)4，從而使相應(yīng)的太陽(yáng)能路燈進(jìn)行動(dòng)作。智能終端向監(jiān)控中心發(fā)送信息時(shí)，首先是把運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)打包，通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)把信息傳送給本身網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器，子網(wǎng)的協(xié)調(diào)器接收到信息以后通過網(wǎng)橋把其傳送到骨干網(wǎng)絡(luò)中的路由器中，路由器進(jìn)而把信息傳送到監(jiān)控中心的ZigBee協(xié)調(diào)器中，最后在監(jiān)控中心的界面上顯示出某個(gè)太陽(yáng)能路燈運(yùn)行的具體參數(shù)。
[0014]圖3所示本實(shí)施例終端結(jié)構(gòu)框圖，包括電阻分壓模塊7、電源和復(fù)位模塊8、太陽(yáng)能電池電壓采樣模塊9、蓄電池電壓采樣模塊10、蓄電池電流采樣模塊11、微處理器12、輸出驅(qū)動(dòng)模塊13、ZigBee模塊14、溫度采樣模塊15、時(shí)鐘模塊16，共計(jì)十部分。
[0015]各個(gè)模塊的功能分別如下:
[0016]電阻分壓模塊7:通過電阻分壓為系統(tǒng)提供一定的采樣電壓值；
[0017]電源和復(fù)位模塊8:提供系統(tǒng)+5V和+3.3V(+12V)的電壓，并提供復(fù)位功能；
[0018]太陽(yáng)電池電壓采樣模塊9:完成太陽(yáng)電池電壓的采樣；
[0019]蓄電池電壓采樣模塊10:完成蓄電池電壓的采樣；
[0020]蓄電池電流采樣模塊11:完成蓄電池電流的采樣；
[0021]微處理器12:對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行集中、分析、處理；
[0022]輸出驅(qū)動(dòng)模塊13:驅(qū)動(dòng)LED太陽(yáng)能路燈；
[0023]ZigBee模塊14:實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)模塊與子網(wǎng)協(xié)調(diào)器之間的通信；
[0024]溫度采樣模塊15:完成溫度采樣，對(duì)蓄電池的過充點(diǎn)實(shí)行自動(dòng)的溫度補(bǔ)償功能；
[0025]時(shí)鐘電路模塊16:使路燈控制器具備根據(jù)春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)自動(dòng)調(diào)整負(fù)載工作時(shí)間的長(zhǎng)短。
[0026]具體的說明是:每個(gè)太陽(yáng)能路燈都連接一個(gè)ZigBee智能控制終端，該智能控制終端主要負(fù)責(zé)采集蓄電池兩端的電壓信號(hào)和充電電流，其次還安裝一些特殊的傳感器采集溫度，光照強(qiáng)度等信息。智能控制終端通過本身自帶的ADC，分別將0V-26V的電壓信號(hào)和O?6A的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，當(dāng)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化結(jié)束后，智能監(jiān)控終端將完成兩個(gè)功能:一是通過ZigBee無線傳輸技術(shù)傳輸給子網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器;二是當(dāng)監(jiān)測(cè)到輸入的電壓低于23.5V或高于26V時(shí)進(jìn)行電路切換，即將蓄電池供電改為市電供電。子網(wǎng)協(xié)調(diào)器也有兩個(gè)功能，一是負(fù)責(zé)收集這些信號(hào)，并將其儲(chǔ)存至終端電腦，建立數(shù)據(jù)庫(kù);二是產(chǎn)生控制信號(hào)并傳輸，對(duì)LED驅(qū)動(dòng)和蓄電池充電進(jìn)行強(qiáng)行轉(zhuǎn)換。
[0027]上述方法實(shí)現(xiàn)了采用ZigBee技術(shù)對(duì)陽(yáng)能路燈大范圍無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集集中化、蓄電池充放電電路控制智能化、驅(qū)動(dòng)控制合理化、路燈控制人性化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型的太陽(yáng)能路燈無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括電阻分壓模塊、電源和復(fù)位模塊、太陽(yáng)能電池電壓采樣模塊、蓄電池電壓采樣模塊、蓄電池電流采樣模塊、微處理器、輸出驅(qū)動(dòng)模塊、Zi gBee模塊、溫度采樣模塊、時(shí)鐘模塊，共計(jì)十部分;每個(gè)太陽(yáng)能路燈都連接一個(gè)ZigBee智能控制終端，采用ZigBee技術(shù)對(duì)陽(yáng)能路燈大范圍無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集集中化、蓄電池充放電電路控制智能化、驅(qū)動(dòng)控制合理化、路燈控制人性化。
【文檔編號(hào)】H05B33/08GK205726505SQ201620176776
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月8日
【發(fā)明人】梁偉偉, 許娜, 鄭煥祺, 朱永剛, 胡名龍
【申請(qǐng)人】梁偉偉