基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統的製作方法
2023-07-06 19:39:51 1
專利名稱：基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統的製作方法
技術領域：
本實用新型公開一種LED控制管理系統，特別是一種基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統。
背景技術：
隨著LED照明產業的發展，LED照明器材在人們生活中的應用越來越多，目前，LED 照明行業中，對LED照明產品的供電及控制仍然採用傳統LED電源點對點驅動及分布式照明供電方式(其系統結構請參看附圖1)，傳統的供電方式驅動效率及可靠性低，並且無智能控制功能，而且使用及維護困難、使用成本較高；如何解決傳統LED電源的驅動和控制方式是影響LED照明高效性和可靠性的技術瓶頸。
發明內容針對上述提到的現有技術中的LED照明系統的供電方式驅動效率及可靠性低的缺點，本實用新型提供一種新的基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，其結合Zigbee 和GPRS技術對LED照明系統進行控制，智能實現LED燈開/關、調光、工作狀態、故障報警、 自動組網等遠程集中控制和管理，解決傳統LED電源的驅動和控制方式是影響LED照明高效和可靠性的技術瓶頸。本實用新型解決其技術問題採用的技術方案是一種基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，系統包括控制中心、現場控制模塊和LED路燈無線終端，控制中心通過GPRS 與現場控制模塊進行通信，現場控制模塊通過Zigbee與LED路燈無線終端進行通信。本實用新型解決其技術問題採用的技術方案進一步還包括所述的控制中心包括中心伺服器和GPRS模塊，中心伺服器和GPRS模塊相互連接， 通過GPRS模塊與現場控制模塊進行通信。所述的現場控制模塊包括GPRS模塊和Zigbee模塊，GPRS模塊和Zigbee模塊相互連接，現場控制模塊通過GPRS模塊與控制中心進行通信，現場控制模塊通過Zigbee模塊與LED路燈無線終端進行通信。所述的LED路燈無線終端包括Zigbee模塊、電源模塊和LED燈具，Zigbee模塊與現場控制模塊進行通信，並將控制信號發送給電源模塊，控制電源模塊驅動LED燈具。所述的電源模塊包括整流模塊、PFC模塊、PffM模塊、數字指令控制模塊和調光控制模塊，市電輸入整流模塊，經整流模塊整流後，輸出至PFC模塊，由PFC模塊進行功率因數調節，然後輸出至PWM模塊，由PWM模塊進行調壓後輸出驅動LED燈具，Zigbee模塊輸出控制信號經過數字指令控制模塊輸出至PFC模塊，對PFC模塊進行控制，Zigbee模塊輸出控制信號經過調光控制模塊輸出至PWM模塊，對PWM模塊進行控制。所述的電源模塊還包括輔助電源模塊，經整流模塊整流後的市電，再經過輔助電源模塊轉換後給Zigbee模塊供電。所述的電源模塊還包括均流變壓器，PWM模塊輸出經過均流變壓器後輸出多路，同時驅動多路LED燈具。本實用新型的有益效果是本實用新型帶冗餘備份功能，極大提高了 LED電源驅動可靠性，LED電源遠離LED燈熱源，可靠性提高，使用壽命相應延長，可採用無線調光技術，調光信號的節點數量相應降低，調光成本低，適合放置地面使用，方便於集中管理和維修，易實現產業化生產工藝流程縮短，便於多測試工位整合，適合在線智能ATE測試，減少人為誤測機率，提高產品質量。下面將結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步說明。
圖1為現有技術中的LED照明系統結構圖。圖2為本實用新型控制系統流程圖。圖3為本實用新型電源模塊部分電路方框圖。圖4為本實用新型電源系統結構圖。
具體實施方式
本實施例為本實用新型優選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護範圍之內。本實用新型主要為LED照明外接驅動電源智能控制系統，本實用新型採用了國外 Zigbee無線通信與遠程GPRS網絡通信無縫連結及冗餘技術集中控制等先進照明控制技術解決方案和新的技術路線。請參看附圖2，本實用新型中的系統主要包括三個部分，即控制中心、現場控制模塊和LED路燈無線終端，本實施例中，控制中心通過GPRS與現場控制模塊進行通信，現場控制模塊通過Zigbee與LED路燈無線終端進行通信。本實施例中，控制中心包括中心伺服器和GPRS模塊，其中中心伺服器可以採用PC機或工控機等，可以對整個LED照明系統進行控制，中心伺服器和GPRS模塊相互連接，本實施例中，中心伺服器和GPRS模塊可以採用 RS-232總線、RS-485總線等常規方式進行連接，中心伺服器通過GPRS模塊與現場控制模塊進行通信，將控制信息發送給現場控制模塊，並接收現場控制模塊的反饋信息。本實施例中，現場控制模塊主要包括GPRS模塊和Zigbee模塊，GPRS模塊和Zigbee模塊相互連接， 現場控制模塊通過GPRS模塊與控制中心進行通信，接收控制中心發送的控制信號，並將本地信號反饋給控制中心，現場控制模塊通過Zigbee模塊與LED路燈無線終端進行通信，將控制信號利用Zigbee短距離無線傳輸方式發送給LED路燈無線終端，並接收LED路燈無線終端的反饋信號。請參看附圖3，本實施例中，LED路燈無線終端包括Zigbee模塊、電源模塊和LED 燈具，Zigbee模塊與現場控制模塊進行通信，並將控制信號發送給電源模塊，控制電源模塊驅動LED燈具。本實施例中，電源模塊包括整流模塊、PFC模塊、PWM模塊、數字指令控制模塊和調光控制模塊，市電輸入整流模塊，經整流模塊整流後，輸出至PFC模塊，由PFC模塊進行功率因數調節，然後輸出至PWM模塊，由PWM模塊進行調壓後輸出驅動LED燈具，Zigbee 模塊輸出控制信號經過數字指令控制模塊輸出至PFC模塊，對PFC模塊進行控制，Zigbee模塊輸出控制信號經過調光控制模塊輸出至PWM模塊，對PWM模塊進行控制，本實施例中，電源模塊還包括均流變壓器，PWM模塊輸出經過均流變壓器後輸出多路，同時驅動多路LED燈具。本實施例中，電源模塊還包括輔助電源模塊，經整流模塊整流後的市電，再經過輔助電源模塊轉換後給Zigbee模塊供電。本實用新型中，LED路燈無線終端中的Zigbee模塊負責與Zigbee子網絡內各LED 燈上的「無線終端」實時通訊，接收數據並轉發給「現場控制模塊」，同時將「現場控制器模塊」的控制指令發送給所有無線終端，實現對LED路燈的現場檢測和控制。本實施例中，利用GPRS模塊與控制中心遠距離無線數據傳輸，並周期性反饋各個LED路燈工作狀態至控制中心，同時接受控制中心指令傳輸至現場控制器模塊，實現在線即時遠程LED路燈開/關、 調光、電壓/電流反饋、狀態查詢、定時控制、故障檢測/報警等運行參數設置和工作狀態智能控制，管理方便，效率高。本實用新型中，以「現場控制模塊」作智能控制節點，接收LED路燈無線終端的Zigbee無線信號，並按預裝程序處理後發出控制指令發送給LED路燈無線終端，同時以簡報形式定時通過GPRS無線網絡反饋至監視中心，如出現故障而現場控制器又無法處理則直接反饋至監視中心，同時監視中心可以通過GPRS遠程無線網絡控制現場控制器以改變其對於LED路燈的控制程序。本實用新型打破傳統LED電源點對點驅動及分布式照明供電的方法，創新開發基於冗餘技術的LED集中驅動電源。本實用新型在LED恆壓/恆流驅動電源上，融合Zigbee 協議，組合成為高可靠、實用性強和低成本的無線實時控制多路LED電源。LED燈無線終端通過Zigbee信道，接受和執行各種指令，並將執行結果和數據送回現場控制器，LED燈間相互通訊，實現路燈的複雜控制，在線即時控制LED燈開/關、亮度調節、狀態查詢、故障檢測等，還可拓展數據採集功能，包括可見光亮度、溫度、溼度、功率因數等。本實用新型在LED 恆壓/恆流驅動電源上，結合Zigbee硬體電路，組合成新型「強制均流變壓器」，實現多路均流輸出。本實用新型帶冗餘備份功能，極大提高了 LED電源驅動可靠性，LED電源遠離LED 燈熱源，可靠性提高，使用壽命相應延長，可採用無線調光技術，調光信號的節點數量相應降低，調光成本低，適合放置地面使用，方便於集中管理和維修，易實現產業化生產工藝流程縮短，便於多測試工位整合，適合在線智能ATE測試，減少人為誤測機率，提高產品質量。本實用新型創新將國外先進Zigbee無線通信與GPRS網絡通信無縫連結及冗餘技術用於LED照明智能遠程集中控制和管理，開發基於Zigbee + GPRS通信的智能LED照明遠程集中控制管理系統，填補國內空白。其實現低成本短程無線Zigbee網絡與遠程無線GPRS網絡的無縫連接，構建以LED燈為最小控制單元的低成本、高可靠和實用性強的智能化無線聯網控制網絡。本實用新型集智能LED照明遠程集中控制和管理於一體，實現綜合業務智能控制管理功能，包括電源集中驅動，LED燈相互通訊，在線即時控制LED燈開/ 關、亮度調節、狀態查詢、故障檢測，拓展可見光亮度、溫度、溼度、功率因數等數據採集，自動組網、自動路由、自適應，對LED燈分區、分線路、分組管理等。本實用新型系統全模塊化，由LED集中驅動電源(集中AC/DC模塊)、Zigbee專用通訊模塊、現場控制模塊、GPRS專用通訊模塊、燈檢測模塊(反饋功能模塊)組成，標準、通用，使用簡便、靈活，互換性強。本實用新型優化無線聯網控制網絡，智能實現LED燈開/關、調光、工作狀態、故障報警、自動組網等遠程集中控制和管理。本實用新型中的Zigbee網絡可多達6，5萬個無線傳輸模塊，具有簡單、使用方便、工作可靠、智能化自組織\成本低等特點。
權利要求1.一種基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，其特徵是所述的系統包括控制中心、現場控制模塊和LED路燈無線終端，控制中心通過GPRS與現場控制模塊進行通信，現場控制模塊通過Zigbee與LED路燈無線終端進行通信。
2.根據權利要求1所述的基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，其特徵是所述的控制中心包括中心伺服器和GPRS模塊，中心伺服器和GPRS模塊相互連接，通過GPRS模塊與現場控制模塊進行通信。
3.根據權利要求1所述的基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，其特徵是所述的現場控制模塊包括GPRS模塊和Zigbee模塊，GPRS模塊和Zigbee模塊相互連接，現場控制模塊通過GPRS模塊與控制中心進行通信，現場控制模塊通過Zigbee模塊與LED路燈無線終端進行通信。
4.根據權利要求1所述的基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，其特徵是所述的LED路燈無線終端包括Zigbee模塊、電源模塊和LED燈具，Zigbee模塊與現場控制模塊進行通信，並將控制信號發送給電源模塊，控制電源模塊驅動LED燈具。
5.根據權利要求4所述的基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，其特徵是所述的電源模塊包括整流模塊、PFC模塊、PWM模塊、數字指令控制模塊和調光控制模塊，市電輸入整流模塊，經整流模塊整流後，輸出至PFC模塊，由PFC模塊進行功率因數調節，然後輸出至PWM模塊，由PWM模塊進行調壓後輸出驅動LED燈具，Zigbee模塊輸出控制信號經過數字指令控制模塊輸出至PFC模塊，對PFC模塊進行控制，Zigbee模塊輸出控制信號經過調光控制模塊輸出至PWM模塊，對PWM模塊進行控制。
6.根據權利要求5所述的基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，其特徵是所述的電源模塊還包括輔助電源模塊，經整流模塊整流後的市電，再經過輔助電源模塊轉換後給Zigbee模塊供電。
7.根據權利要求5所述的基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，其特徵是所述的電源模塊還包括均流變壓器，PWM模塊輸出經過均流變壓器後輸出多路，同時驅動多路 LED燈具。
專利摘要本實用新型公開一種基於Zigbee技術的LED智能控制電源系統，系統包括控制中心、現場控制模塊和LED路燈無線終端，控制中心通過GPRS與現場控制模塊進行通信，現場控制模塊通過Zigbee與LED路燈無線終端進行通信。本實用新型帶冗餘備份功能，極大提高了LED電源驅動可靠性，LED電源遠離LED燈熱源，可靠性提高，使用壽命相應延長，可採用無線調光技術，調光信號的節點數量相應降低，調光成本低，適合放置地面使用，方便於集中管理和維修，易實現產業化生產工藝流程縮短，便於多測試工位整合，適合在線智能ATE測試，減少人為誤測機率，提高產品質量。
文檔編號G08C17/02GK202035190SQ20112008673
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月29日 優先權日2011年3月29日
發明者唐挺榮, 王永彬, 蘇周, 顧永德 申請人:深圳茂碩電源科技股份有限公司