專利名稱：一種led路燈物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及遠程控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED路燈物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)
備
背景技術(shù)：
路燈照明是城市基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，在城市的交通安全、社會治安、人民生活和市容風(fēng)貌中居于舉足輕重的地位，發(fā)揮著不可替代的作用，而且標志著城市實力和成熟的程度。建國以來，伴隨我國城市現(xiàn)代化建設(shè)的突飛猛進，城市路燈照明取得了輝煌的成果， 成為一項蓬勃發(fā)展的公用事業(yè)，但是普遍存在市政開支緊張與路燈照明不足的矛盾。因此， 必須在對路燈進行自動化、智能化的監(jiān)控管理的基礎(chǔ)上，在實施城市光亮工程的基礎(chǔ)上，最大限度地實施城市路燈照明的節(jié)能。目前，國內(nèi)城市的城市路燈監(jiān)控管理水平還非常低，很多城市還停留在手動控制狀態(tài)，不僅費時費力，而且還往往不能保證路燈100%地光亮。從數(shù)據(jù)傳輸方面看，自從上世紀八十年代起至今，城市路燈照明監(jiān)控發(fā)展分為四個階段第一階段，八十年代末，采用220V強電有線控制方式；第二階段，九十年代初期到中期，利用電力線、電話線載波控制方式；第三階段，九十年代中期到末期，采用230MHZ專用頻道進行無線數(shù)據(jù)傳輸控制方式；第四階段，二i^一世紀初期至今，采用中國移動、中國聯(lián)通的短消息SMS (Short Message Service，短消息業(yè)務(wù))和GPRS / CDMA無線公網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞胶?30MHZ 專用數(shù)據(jù)傳輸控制方式。電力線載波通信PLC (Power Line Communication)技術(shù)和GPRS 無線通信技術(shù)成為現(xiàn)有路燈監(jiān)控的主要方案，但這兩種監(jiān)控的方式都沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用，主要是這兩種方式存在著比較大的缺點。電力線載波通信技術(shù)是指利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行傳輸?shù)募夹g(shù)。它存在以下的缺點一、配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用；二、三相電力線間有很大信號損失(10_30dB)三、不同信號耦合方式對電力載波信號損失不同；四、電力線存在固有的脈沖干擾；五、電力線對載波信號造成高削減。而單獨采用GPRS技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，可以解決電力線通信存在的問題，但這種方式成本極高。不可能將監(jiān)控設(shè)備分布在每一盞路燈上，這樣將會浪費太多的資源，所以只能把路燈分段或者分區(qū)域來控制，往往只做到“線控”，即由監(jiān)控終端對路燈線路的配電箱開關(guān)進行控制，采用定時器或光控器，以“群控”或“組控”等方式，控制“一群”或“一組”路燈的開和關(guān)，讓路燈在規(guī)定的時間內(nèi)亮或滅，同時，采集配電箱的工況參數(shù)進行分析，判斷照明設(shè)施是否處在正常狀態(tài)下運行。[0015]在管理方面，傳統(tǒng)的城市路燈采用“晚上巡燈，白天巡線”人工巡檢方式。這種人工巡檢方式不僅耗費大量的人力和物力，而且實時性很差，故障處理效率也很低，既耗費大量的人力、物力，又不能達到準確、全面的管理效果。所以，急需一種不但可以對每盞路燈進行單燈控制，還可在節(jié)省人力，設(shè)備資源和生產(chǎn)成本的情況下，仍然能夠高效，準確，全面地管理各路燈的路燈遠程控制設(shè)備。

實用新型內(nèi)容為了獲得這種不但可以對每盞路燈進行單燈控制，還可在節(jié)省人力，設(shè)備資源和生產(chǎn)成本的情況下，仍然能夠高效，準確，全面地管理各盞路燈的路燈遠程控制設(shè)備，本實用新型提出了一種新的技術(shù)解決方案，具體內(nèi)容如下一種LED路燈物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備，包括ZigBee傳感器終端節(jié)點，ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點，GPRS傳輸組件和城市路燈監(jiān)控中心，所述ZigBee傳感器終端節(jié)點設(shè)置在LED路燈上并與LED路燈一一對應(yīng)；所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點一端無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接ZigBee 傳感器終端節(jié)點，另一端通過GPRS傳輸組件雙向數(shù)據(jù)傳輸連接城市路燈監(jiān)控中心。更優(yōu)選的是，所述ZigBee傳感器終端節(jié)點包括ZigBee無線通信模塊，光感或震動傳感器和功率控制電路；所述光感或震動傳感器連接ZigBee無線通信模塊輸入端；ZigBee 無線通信模塊輸出端通過功率控制電路連接對應(yīng)的LED路燈。更優(yōu)選的是，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點設(shè)有ZigBee射頻收發(fā)模塊和GPRS模塊；所述ZigBee射頻收發(fā)模塊通過一嵌入式微處理器雙向數(shù)據(jù)傳輸連接所述GPRS模塊，并且所述ZigBee射頻收發(fā)模塊還通過天線無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接所述ZigBee無線通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸端。更優(yōu)選的是，所述GPRS傳輸組件包括服務(wù)GPRS支持節(jié)點，網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點和分組控制單元；所述網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點一端通過天線無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接所述GPRS模塊；另一端通過服務(wù)GPRS支持節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸連接所述分組控制單元；所述分組控制單元還數(shù)據(jù)傳輸連接所述城市路燈監(jiān)控中心。更優(yōu)選的是，所述城市路燈監(jiān)控中心包括路由器和計算機服務(wù)器；所述路由器一端數(shù)據(jù)傳輸連接分組控制單元，另一端數(shù)據(jù)傳輸連接計算機服務(wù)器。從ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點的GPRS模塊到GPRS傳輸組件的網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點之間為本實用新型的主干網(wǎng)，采用了 GPRS無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸；而ZigBee傳感器終端節(jié)點的ZigBee無線通信模塊到ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點的ZigBee射頻收發(fā)模塊之間為本實用新型的二級子網(wǎng)，采用Zigbee無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸。依次通過主干網(wǎng)和二級子網(wǎng)，就可以將來自遠處的城市路燈監(jiān)控中心的控制信號傳送到各LED路燈對應(yīng)ZigBee傳感器終端節(jié)點的ZigBee無線通信模塊上，并利用對應(yīng)ZigBee傳感器終端節(jié)點的功率控制電路調(diào)整對應(yīng)LED路燈的工作狀態(tài)。同時，還可將利用各ZigBee傳感器終端節(jié)點的光感或震動傳感器對應(yīng)檢測各LED路燈工作狀態(tài)以及周圍環(huán)境，并將各LED路燈的工作狀態(tài)以及周圍環(huán)境依次通過二級子網(wǎng)和主干網(wǎng)傳輸給遠處的城市路燈監(jiān)控中心，方便進行對各LED路燈的工作狀態(tài)以及周圍環(huán)境進行實時監(jiān)控。本實用新型產(chǎn)生如下有益效果本實用新型采用ZigBee無線結(jié)合GPRS無線技術(shù)，不但節(jié)省了生產(chǎn)成本和設(shè)備資源，還可以根據(jù)來自計算機服務(wù)器的不同指令，對每一個LED路燈或者是線路中任意組合的LED路燈分別進行控制，從而實現(xiàn)照明模式的多樣化和靈活性。并且，單燈控制還可以及時發(fā)現(xiàn)LED路燈的隱患、提供LED路燈準確位置，及時處理LED路燈的隱患，無需人力巡檢， 大大提高LED路燈的管理水平。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的ZigBee傳感器終端節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型主要包括ZigBee傳感器終端節(jié)點，ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點，GPRS傳輸組件和城市路燈監(jiān)控中心，所述ZigBee傳感器終端節(jié)點設(shè)置在LED路燈上并與LED路燈一一對應(yīng)；所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點一端無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接ZigBee傳感器終端節(jié)點，另一端通過GPRS傳輸組件雙向數(shù)據(jù)傳輸連接城市路燈監(jiān)控中心。本實用新型同時采用ZigBee無線技術(shù)和GPRS無線技術(shù)，具體內(nèi)容如下如圖2所示，所述ZigBee傳感器終端節(jié)點(虛線框)包括ZigBee無線通信模塊，光感或震動傳感器和功率控制電路；所述光感或震動傳感器連接ZigBee無線通信模塊輸入端；ZigBee無線通信模塊輸出端通過功率控制電路連接對應(yīng)的LED路燈。而如圖3所示，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點設(shè)有ZigBee射頻收發(fā)模塊和GPRS模塊；所述ZigBee射頻收發(fā)模塊通過一嵌入式微處理器雙向數(shù)據(jù)傳輸連接所述GPRS模塊，并且所述ZigBee射頻收發(fā)模塊還通過天線無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接所述ZigBee無線通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸端。由于ZigBee無線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)容量十分巨大，理論上一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點能容納最大ZigBee傳感器終端節(jié)點個數(shù)可以達至65535個，并且，ZigBee無線技術(shù)的標準傳輸距離為75m，在增加了 RF發(fā)射功率后，可增加到l-3km，同時ZigBee無線技術(shù)還具有低損耗，短延時，高容量，高安全，低成本的特點，所以ZigBee無線技術(shù)特別適合使用在短距離的數(shù)據(jù)傳輸。并且，如圖1所示，所述GPRS傳輸組件包括服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)，網(wǎng)關(guān)GPRS 支持節(jié)點(GGSN)和分組控制單元(P⑶);所述網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)—端通過天線無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接所述GPRS模塊；另一端通過服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)數(shù)據(jù)傳輸連接所述分組控制單元(P⑶)；所述分組控制單元(P⑶)還數(shù)據(jù)傳輸連接所述城市路燈監(jiān)控中心。GPRS無線技術(shù)是建立在GSM基礎(chǔ)上的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)上，它疊加了一個基于分組交換的無線接口，引入了三種新的邏輯網(wǎng)絡(luò)實體服務(wù)GPRS支持節(jié)點 (SGSN)、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)和分組控制單元(P⑶)，同時配合軟件升級，目標是提供高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。用分組交換來補充電路交換是對GSM技術(shù)的一個重要升級。分組交換的一大優(yōu)點是可以靈活分配網(wǎng)絡(luò)資源，僅在數(shù)據(jù)傳送時才使用無線信道，這樣多個用戶可以共享一條無線信道，大大提高資源利用率。GPRS的數(shù)據(jù)傳送使用業(yè)務(wù)信道，每條信道是速率為9kbps-21. 4kbps，如果一個用戶獨占8個信道，總速率將超過170kbps，在實際中單個用戶可以同時使用1至3條信道，速率為幾十kbps，所以GPRS無線技術(shù)特別適合使用在長距離高速率的數(shù)據(jù)傳輸。而且，更優(yōu)選的是，如圖1所示，城市路燈監(jiān)控中心主要包括路由器和計算機服務(wù)器；所述路由器一端數(shù)據(jù)傳輸連接分組控制單元(PCU)，另一端數(shù)據(jù)傳輸連接計算機服務(wù)O從GPRS模塊到網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)之間為本實用新型的主干網(wǎng)，采用了 GPRS無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸；而從ZigBee無線通信模塊到ZigBee射頻收發(fā)模塊之間為本實用新型的二級子網(wǎng)，采用Zigbee無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸。依次通過主干網(wǎng)和二級子網(wǎng)， 就可以將來自遠處的城市路燈監(jiān)控中心的控制信號傳送到各LED路燈對應(yīng)ZigBee傳感器終端節(jié)點的ZigBee無線通信模塊上，并利用對應(yīng)ZigBee傳感器終端節(jié)點的功率控制電路調(diào)整對應(yīng)LED路燈的工作狀態(tài)。同時，還可將利用各ZigBee傳感器終端節(jié)點的光感或震動傳感器對應(yīng)檢測各LED路燈工作狀態(tài)以及周圍環(huán)境，并將各LED路燈的工作狀態(tài)以及周圍環(huán)境依次通過二級子網(wǎng)和主干網(wǎng)傳輸給遠處的城市路燈監(jiān)控中心，方便進行對各LED路燈的工作狀態(tài)以及周圍環(huán)境進行實時監(jiān)控。并且，計算機服務(wù)器與ZigBee傳感器終端節(jié)點是“對等”關(guān)系，即在任何時候，數(shù)據(jù)包可以從計算機服務(wù)器遠程地向ZigBee傳感器終端節(jié)點傳遞，也可以從ZigBee傳感器終端節(jié)點遠程地向計算機服務(wù)器傳遞，數(shù)據(jù)傳遞是并行的，計算機服務(wù)器可以同時向很多個ZigBee傳感器終端節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，多個ZigBee傳感器終端節(jié)點也可以在同一個時刻同時向計算機服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，只要傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠，計算機服務(wù)器能夠在很短的時間內(nèi)與全部ZigBee傳感器終端節(jié)點進行一次數(shù)據(jù)交換。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，作出其他各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種LED路燈物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備，其特征在于，包括ZigBee傳感器終端節(jié)點，ZigBee 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點，GPRS傳輸組件和城市路燈監(jiān)控中心，所述ZigBee傳感器終端節(jié)點設(shè)置在 LED路燈上并與LED路燈一一對應(yīng)；所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點一端無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接ZigBee傳感器終端節(jié)點，另一端通過GPRS傳輸組件雙向數(shù)據(jù)傳輸連接城市路燈監(jiān)控中心。
2.如權(quán)利要求1所述的LED路燈物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備，其特征在于，所述ZigBee傳感器終端節(jié)點包括ZigBee無線通信模塊，光感或震動傳感器和功率控制電路；所述光感或震動傳感器連接ZigBee無線通信模塊輸入端；ZigBee無線通信模塊輸出端通過功率控制電路連接對應(yīng)的LED路燈。
3.如權(quán)利要求1所述的LED路燈物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備，其特征在于，所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點設(shè)有ZigBee射頻收發(fā)模塊和GPRS模塊；所述ZigBee射頻收發(fā)模塊通過一嵌入式微處理器雙向數(shù)據(jù)傳輸連接所述GPRS模塊，并且所述ZigBee射頻收發(fā)模塊還通過天線無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接所述ZigBee無線通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸端。
4.如權(quán)利要求1所述的LED路燈物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備，其特征在于，所述GPRS傳輸組件包括服務(wù)GPRS支持節(jié)點，網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點和分組控制單元；所述網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點一端通過天線無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接所述GPRS模塊；另一端通過服務(wù)GPRS支持節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸連接所述分組控制單元；所述分組控制單元還數(shù)據(jù)傳輸連接所述城市路燈監(jiān)控中心。
5.如權(quán)利要求1所述的LED路燈物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備，其特征在于，所述城市路燈監(jiān)控中心包括路由器和計算機服務(wù)器；所述路由器一端數(shù)據(jù)傳輸連接分組控制單元，另一端數(shù)據(jù)傳輸連接計算機服務(wù)器。
專利摘要一種LED路燈物聯(lián)網(wǎng)控制設(shè)備，包括ZigBee傳感器終端節(jié)點，ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點，GPRS傳輸組件和城市路燈監(jiān)控中心，所述ZigBee傳感器終端節(jié)點設(shè)置在LED路燈上并與LED路燈一一對應(yīng)；所述ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點一端無線雙向數(shù)據(jù)傳輸連接ZigBee傳感器終端節(jié)點，另一端通過GPRS傳輸組件雙向數(shù)據(jù)傳輸連接城市路燈監(jiān)控中心。
文檔編號G08C17/02GK202068627SQ20112016832
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者吳鵬 申請人:廣東金智慧物聯(lián)網(wǎng)信息科技有限公司