一种太阳能路灯监测与控制系统技术方案

本实用新型专利技术属于无线通信领域，涉及物联网技术，尤其涉及一种太阳能路灯监测与控制系统；包括无线传感器网络模块、网关、控制中心上位机、上位机，其中所述的无线传感器网络模块包括无线传感节点、协调节点；其中所述的无线传感节点为网状网络拓扑结构，与协调节点相连，所述的协调节点与网关相连，将无线传感节点的数据传给网关，其中所述的网关优选以无线WIFI方式发送至控制中心；本实用新型专利技术具有节点自组网、监测范围广、低功耗、灵活性好、系统成本低以及对生态环境影响小等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能路灯监测与控制系统
本使用新型属于无线通信领域，涉及物联网技术，尤其涉及一种通过ZigBee协议进行无线发射、接收的系统。
技术介绍
在诸多的城市基础建设硬件中，城市路灯、景观灯等城市照明设施，无疑是整个城市夜晚的亮点，为城市的夜色增添无穷魅力。能源缺乏(电能、煤、水、有色金属等)已是目前经济持续稳定地增长的瓶颈，传统的路灯控制方式不仅工作效率低下，而且极大地浪费电能。传统路灯的照明和管理存在浪费大、路灯使用寿命短、远程操控及巡查无法监控，人工作业量大、故障维修反应效率低、统计查询功能弱等现象。为了符合节约型、可持续性发展社会的标准，从节约电能、提高管理水平的角度和改善城市投资环境的社会效应出发，路灯智能化建设已成为市政建设的必然趋势。
技术实现思路
根据现阶段全国路灯管理部门的管理现状，综合分析城市功能性照明路灯的建设实际情况，建设基于物联网技术的太阳能路灯监测与控制系统。 以下是具体技术方案: 一种太阳能路灯监测与控制系统，包括无线传感器网络模块、网关、控制中心上位机、上位机，其中所述的无线传感器网络模块包括无线传感节点、协调节点；其中所述的无线传感节点为网状网络拓扑结构，与协调节点相连，所述的协调节点与网关相连，将无线传感节点的数据传给网关，其中所述的网关优选以无线WIFI方式发送至控制中心。 所述的无线传感节点包括传感器模块、处理器模块、无线通信模块、电源模块。 所述的传感器模块包括电压传感器、数据采集电路、放大电路。 所述的处理器模块为型号MSP430F5638的单片机包括A/D转换电路。 所述的无线通信模块为型号CC2530的单片机。 所述的网关包括接收数据部分、数据处理部分、数据发送部分，其中所述的数据接收部分包括型号为CC2530的无线收发模块；数据处理部分包括Cortex-M3处理器；数据传输部分包括ZigBee传输协议和无线收发模块。 所述的传感节点与协调节点之间的传输方式为ZigBee无线传输。 所述的控制中心上位机的二次开发环境为Niagara软件。 所述的网关与控制中心的数据传输方式再优选为为有线网络。 所述的上位机为PC和手持移动网络设备中的一种。 有益效果:本技术涉及的一种太阳能路灯监测系统具有节点自组网、监测范围广、低功耗、灵活性好、系统成本低以及对生态环境影响小等优点，更易于实现对太阳能路灯的监测和控制。 【附图说明】 图1是本技术的系统结构框图。 图2是本技术的传感器节点硬件结构框图。 图3是本技术的网关节点硬件结构框图。 具体实施例 一种太阳能路灯监测与控制系统，包括无线传感器网络模块、网关、控制中心上位机，其中所述的无线传感器网络模块包括无线传感节点、协调节点；其中所述的无线传感节点为网状网络拓扑结构，与协调节点相连，所述的协调节点与网关相连，将无线传感节点的数据传给网关，其中所述的网关优选以无线WIFI方式发送至控制中心。 所述的无线传感节点包括传感器模块、处理器模块、无线通信模块、电源模块。 所述的传感器模块包括电压传感器、数据采集电路、放大电路。 所述的处理器模块为型号MSP430F5638的单片机包括A/D转换电路。 所述的无线通信模块为型号CC2530的单片机。 所述的网关包括接收数据部分、数据处理部分、数据发送部分，其中所述的数据接收部分包括型号为CC2530的无线收发模块；数据处理部分包括Cortex-M3处理器；数据传输部分包括ZigBee传输协议和无线收发模块。 所述的传感节点与协调节点之间的传输方式为ZigBee无线传输。 所述的控制中心上位机的二次开发环境为Niagara软件。 所述的网关与控制中心的数据传输方式再优选为为有线网络。 在图1中，太阳能路灯监测与控制系统，通过节点上的电压传感器对太阳能电池板的电压、蓄电池电压参数进行测量，然后将测量到的数据通过ZigBee方式传输，每个节点的传输距离可达I公里，各个节点通过自组网络的方式构成网络，通过ZigBee协议无线进行发送，传输给下一个无线节点，以此类推，逐级传输，最后由网关接收。采用网状网络拓扑结构进行组网，每个无线节点既是数据采集的节点又是路由节点，负责接收和传输其他节点的数据。网关以WiFi方式发送给控制中心，上位机主机通过WiFi接收各监测点的电压数据。该系统采用Niagara软件作为上位机开发环境进行二次开发，可以在上位机中实时监测传感器采集到的数据并进行控制，也可以在Internet上对数据进行实时监测和控制。 在图2中，传感器模块包含电压传感器，主要负责太阳能电池板的电压、蓄电池电压的采集并对模拟信号进行放大处理，然后将模拟信号传递给处理器模块。处理器模块采用TI公司的单片机芯片MSP430F5638，可以在线对单片机进行调试和下载程序，处理器模块通过模数转换转化为数字量。无线通信模块为CC2530单片机。CC2530取得数字量并以无线ZigBee方式将指标值通过路由节点发送给协调节点。CC2530发送数据时，使用直接正交上变频。基带信号的同相分量和正交分量直接被DAC转换为模拟信号，通过低频滤波器，直接变频到设定的信道上，再由天线发射出去。电源管理模块为传感器单元、处理器单元、无线通信模块提供能源，并对电源进行管理，以提高能量的利用率。 图3所示网关接收数据部分仍采用CC2530无线收发模块，可以采用统一的传输协议，保证传输的可靠性；由于还要进行数据的处理，网关节点不附加传感器，以便提高处理器对数据的处理能力，同时，控制中心一般远离监测时，需要采用WiFi模块来实现数据的远程传输，距离不远时使用有线网络进行传输。 以上所述实施例，只是本技术较优选的具体的实施方式的一种，本领域的技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能路灯监测与控制系统，其特征在于，包括无线传感器网络模块、网关、控制中心上位机，上位机，其中所述的无线传感器网络模块包括无线传感节点、协调节点；其中所述的无线传感节点为网状网络拓扑结构，与协调节点相连，所述的协调节点与网关相连，将无线传感节点的数据传给网关，其中所述的网关以无线WIFI方式发送至控制中心。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能路灯监测与控制系统，其特征在于，包括无线传感器网络模块、网关、控制中心上位机，上位机，其中所述的无线传感器网络模块包括无线传感节点、协调节点；其中所述的无线传感节点为网状网络拓扑结构，与协调节点相连，所述的协调节点与网关相连，将无线传感节点的数据传给网关，其中所述的网关以无线WIFI方式发送至控制中心。2.根据权利要求1所述的一种太阳能路灯监测与控制系统，其特征在于，所述的无线传感节点包括传感器模块、处理器模块、无线通信模块、电源模块。3.根据权利要求2所述的一种太阳能路灯监测与控制系统，其特征在于，所述的传感器模块包括电压传感器、数据采集电路、放大电路。4.根据权利要求2所述的一种太阳能路灯监测与控制系统，其特征在于，所述的处理器模块为型号MSP430F5638的单片机包括A/D转换电路。5.根据权利要求2所述的一种太阳能路灯监测与控制系统，其特征在于，所述的无...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广岭，刘忠迎，
申请(专利权)人：山东东阿奥星太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37