一種新型的太陽能路燈無線網絡監控系統的製作方法

2023-05-30 14:45:46 7

專利名稱:一種新型的太陽能路燈無線網絡監控系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型的太陽能路燈無線網絡監控系統，該新型的太陽能路燈無線網絡監控系統包括監控中心管理、無線通信、智能監控終端三個部分；上述三部分的關係為監控中心管理和智能監控終端位於該系統的兩端，兩者之間的數據傳輸通過無線通信實現；監控中心管理負責匯總數據、做出邏輯判斷、發出執行指令，智能監控終端負責採集現場數據、執行指令，無線通信負責將數據進行雙向傳輸保障信息暢通。
【專利說明】
一種新型的太陽能路燈無線網絡監控系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種新型的太陽能路燈無線網絡監控系統，實現了數據採集集中化、蓄電池充放電電路控制智能化、驅動控制合理化、路燈控制人性化，屬於太陽能路燈和無線網絡監控相結合的工程應用技術領域。
【背景技術】
[0002]目前太陽能路燈系統中蓄電池充放電電路對電壓要求較高，充放電不當時設備極易損壞，造成了現有太陽能路燈成本高、壽命低等缺點。這極大地限制了太陽能路燈這種綠色能源路燈的推廣。隨著太陽能路燈大規模應用，如何對太陽能路燈實現智能化控制，解決上述問題成為國內外研究的重要方向。ZigBee技術是一種新興的近距離、低複雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術。該技術的應用可以實現對路燈系統的遠程無線網絡監控，通過對路燈相關參數的監控，實現對路燈的智能化控制。目前在國內外太陽能路燈系統中大範圍採用ZigBee單一的技術實現無線通信尚屬空白。
[0003]為了克服上述技術難題，本實用新型提供一種新型的太陽能路燈無線網絡監控系統。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:設計一種新型的太陽能路燈無線網絡監控系統，包括監控中心管理、無線通信、智能監控終端三個部分;上述三部分的關係為監控中心管理和智能監控終端位於該系統的兩端，兩者之間的數據傳輸通過無線通信實現;監控中心管理負責匯總數據、做出邏輯判斷、發出執行指令，智能監控終端負責採集現場數據、執行指令，無線通信負責將數據進行雙向傳輸保障信息暢通。
[0005]本實用新型的有益效果是設計一種新型的太陽能路燈無線網絡監控系統，應用於大範圍的太陽能路燈系統，對蓄電池在線監測、路燈狀態的遠程監測、路燈單個控制，實現了數據採集集中化、蓄電池充放電電路控制智能化、驅動控制合理化、路燈控制人性化。
【附圖說明】

[0006]圖1是本實用新型監控中心管理的B/S架構系統示意圖。
[0007]圖2是本實用新型無線網絡拓撲結構圖。
[0008]圖3是本實用新型終端結構框圖。
[0009]圖中，I.資料庫，2.ZigBee網絡，3.PC終端，4.ZigBee子網從節點，5.ZigBee子網網關，6.ZigBee骨幹網中心節點，7.電阻分壓模塊，8.電源和復位模塊，9.太陽能電池電壓採樣模塊，10.蓄電池電壓採樣模塊，11.蓄電池電流採樣模塊，12.微處理器，13.輸出驅動模塊，14.ZigBee模塊，15.蓄電池充放電管理模塊，16.時鐘模塊。
【具體實施方式】
[0010]圖1所示本實施例監控中心管理的B/S架構系統示意圖，包括資料庫1、ZigBee網絡
2、PC終端3，共計三部分;監控中心管理採用B/S架構，以資料庫I為中心構建伺服器，通過ZigBee網絡2進行通信，PC終端3實現操作人員的人工化控制。
[0011]具體的說明是:資料庫1:存儲、使用和管理數據資源，功能包括校驗權限、校驗數據流以及生成數據流、生成的查詢結合和數據指令，自動判斷用戶權限並根據用戶要求進行查詢並生成報表，管理用戶和用戶自定義組，管理路燈信息，對各種參數進行分析；ZigBee網絡2:可自動監測每盞太陽能路燈的狀態，當某盞太陽能路燈發生故障時，系統通過ZigBee網絡傳輸信息，能快速提供該太陽能路燈的編號、位置，利於工作人員及時、準確地更換，節約了大量查詢壞燈的資源，若太陽能路燈以及電纜線路被破壞，同樣可以在監控中心及時報警，該系統通過光敏傳感器有效的控制了太陽能路燈的開關;PC終端3:提供有好的用戶界面，可根據用戶的權限使用本系統，操作員通過網絡瀏覽器可以在其權限之內對該系統進行操作，並可以實時的監控現場的狀況。
[0012]圖2所示本實施例無線網絡拓撲結構圖，包括ZigBee子網從節點4、ZigBee子網網關5、ZigBee骨幹網中心節點6，共計三部分。本實行新型實施例系統網絡共分60個子網和I個骨幹網，每個子網設一個網關，子網通過網關連接骨幹網。
[0013]具體的說明是:首先ZigBee協調器以廣播的形式發送信息，骨幹網中中心節點6的路由器接收到信息以後與自己本身的信息進行對比，如果該信息符合本身的要求，則接受此信息，然後通過網橋傳遞給ZigBee子網網關5的協調器；否則對此信息不予理會。ZigBee子網網關5的協調器收到信息以後，發送給智能終端即ZigBee子網從節點4，從而使相應的太陽能路燈進行動作。智能終端向監控中心發送信息時，首先是把運行參數數據打包，通過ZigBee無線網絡把信息傳送給本身網絡的協調器，子網的協調器接收到信息以後通過網橋把其傳送到骨幹網絡中的路由器中，路由器進而把信息傳送到監控中心的ZigBee協調器中，最後在監控中心的界面上顯示出某個太陽能路燈運行的具體參數。
[0014]圖3所示本實施例終端結構框圖，包括電阻分壓模塊7、電源和復位模塊8、太陽能電池電壓採樣模塊9、蓄電池電壓採樣模塊10、蓄電池電流採樣模塊11、微處理器12、輸出驅動模塊13、ZigBee模塊14、溫度採樣模塊15、時鐘模塊16，共計十部分。
[0015]各個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提供一定的採樣電壓值；
[0017]電源和復位模塊8:提供系統+5V和+3.3V(+12V)的電壓，並提供復位功能；
[0018]太陽電池電壓採樣模塊9:完成太陽電池電壓的採樣；
[0019]蓄電池電壓採樣模塊10:完成蓄電池電壓的採樣；
[0020]蓄電池電流採樣模塊11:完成蓄電池電流的採樣；
[0021]微處理器12:對採樣信號進行集中、分析、處理；
[0022]輸出驅動模塊13:驅動LED太陽能路燈；
[0023]ZigBee模塊14:實現終端節點模塊與子網協調器之間的通信；
[0024]溫度採樣模塊15:完成溫度採樣，對蓄電池的過充點實行自動的溫度補償功能；
[0025]時鐘電路模塊16:使路燈控制器具備根據春、夏、秋、冬四個季節自動調整負載工作時間的長短。
[0026]具體的說明是:每個太陽能路燈都連接一個ZigBee智能控制終端，該智能控制終端主要負責採集蓄電池兩端的電壓信號和充電電流，其次還安裝一些特殊的傳感器採集溫度，光照強度等信息。智能控制終端通過本身自帶的ADC，分別將0V-26V的電壓信號和O?6A的電流信號轉換為數位訊號，當數位訊號轉化結束後，智能監控終端將完成兩個功能:一是通過ZigBee無線傳輸技術傳輸給子網絡協調器;二是當監測到輸入的電壓低於23.5V或高於26V時進行電路切換，即將蓄電池供電改為市電供電。子網協調器也有兩個功能，一是負責收集這些信號，並將其儲存至終端電腦，建立資料庫;二是產生控制信號並傳輸，對LED驅動和蓄電池充電進行強行轉換。
[0027]上述方法實現了採用ZigBee技術對陽能路燈大範圍無線網絡監控系統，實現了數據採集集中化、蓄電池充放電電路控制智能化、驅動控制合理化、路燈控制人性化。
【主權項】
1.一種新型的太陽能路燈無線網絡監控系統，其特徵在於:包括電阻分壓模塊、電源和復位模塊、太陽能電池電壓採樣模塊、蓄電池電壓採樣模塊、蓄電池電流採樣模塊、微處理器、輸出驅動模塊、Zi gBee模塊、溫度採樣模塊、時鐘模塊，共計十部分;每個太陽能路燈都連接一個ZigBee智能控制終端，採用ZigBee技術對陽能路燈大範圍無線網絡監控系統，實現了數據採集集中化、蓄電池充放電電路控制智能化、驅動控制合理化、路燈控制人性化。
【文檔編號】H05B33/08GK205726505SQ201620176776
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月8日
【發明人】梁偉偉, 許娜, 鄭煥祺, 朱永剛, 胡名龍
【申請人】梁偉偉