基于物联网技术的城市LED路灯监控系统技术方案

本实用新型专利技术实施例提供了一种基于物联网技术的城市LED路灯监控系统，既能及时、准确地检测出路灯故障，又能对路灯进行开关及亮度调节，从而完成对LED路灯的智能化控制。所述系统包括：设置在街道上的若干盏路灯，每盏路灯包含有一个灯头和一个路灯内部控制器，每盏路灯中的灯头和路灯内部控制器之间通过控制线相连；所有路灯内部控制器通过物联网方式相连并以街道为单位构成zigbee区域网；每个zigbee区域网内设置一台路灯集中控制器，路灯集中控制器与所在zigbee区域网内的路灯内部控制器通过物联网相连；各个路灯集中控制器与远程监控管理中心之间通过GPRS无线网相连。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及城市照明
，尤其涉及一种基于物联网技术的城市LED路灯监控系统。
技术介绍
现代社会对照明的要求不再只是停留在照亮的层次上，而是对灯光的光色、艺术性等方面提出了更高的要求，LED照明以其节能低碳、无污染、长寿命、体积小、响应快、色彩丰富等显著优点被人们广泛关注。在大功率城市路灯照明领域上LED的优越性更是得到了充分的体现，与此同时也诞生出大量的LED路灯控制系统。但是大多数的控制系统没有充分发挥出LED路灯的可控制，普遍缺少路灯级的通信链路，一般只能对整条道路的路灯进行统一控制，无法测量和控制到每一盏灯；此外就路灯开关控制方式来说大多采用手控方式或时控方式，若要按提前预定好的时间自行开/关灯，则需要在路灯的配电箱中安装定时器，不论在任何季节气象条件下，时间是唯一的开关依据，而有些景观灯的开关则需要人工手动控制方法。现行的方法既不能及时调整开/关灯的时间，更无法及时反映照明设施的运行情况，并且故障率高，维修也不方便。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种基于物联网技术的城市LED路灯监控系统，既能及时、准确地检测出路灯故障，又能对路灯进行开关及亮度调节，从而完成对LED路灯的智能化控制。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案:一种基于物联网技术的城市LED路灯监控系统，包括:设置在街道上的若干盏路灯，每盏路灯包含有一个灯头和一个路灯内部控制器，每盏路灯中的灯头和路灯内部控制器之间通过控制线相连；所有路灯内部控制器通过物联网方式相连并以街道为单位构成zigbee区域网；每个zigbee区域网内设置一台路灯集中控制器，路灯集中控制器与所在zigbee区域网内的路灯内部控制器通过物联网相连；各个路灯集中控制器与远程监控管理中心之间通过GPRS无线网相连。其中，路灯内部控制器包括:直流电源、恒流源、下位机zigbee模块、下位机AVR微控制器、工作状态监控模块、灯头接口共计六部分；直流电源分别与恒流源、下位机zigbee模块、下位机AVR微控制器以及工作状态监控模块连接；所述下位机AVR微控制器与所述下位机zigbee模块通过RS-484总线相连；所述下位机AVR微控制器分别与所述工作状态监控模块和所述恒流源通过控制线相连；所述恒流源与所述工作状态监控模块相连，所述恒流源通过所述灯头接口连接灯头。其中，路灯集中控制器包括:电源模块、IXD显示、中位机zigbee模块、中位机AVR微控制器、GPRS模块、声光报警模块、键盘共计七部分；电源模块分别与LCD显示、中位机zigbee模块、中位机AVR微控制器以及GPRS模块连接，为其提供电源；中位机AVR微控制器分别与中位机z igbee模块和GPRS模块之间通过RS-485串口连接；中位机AVR微控制器与IXD显示、声光报警模块、键盘通过相应控制线相连。本技术与现有技术相比，所产生的有益效果是:(I)灵活控制，在任何可以上网的地方，只要有浏览器便可以对路灯进行监控。(2)既能对LED灯具实现远程开、关控制又能远程采集各种灯具工作时的电量、温度等数据，维持灯具的正常运行，在减少人工维护成本的同时，极大地方便了灯具的管理。(3)无须布线，节省成本和避免线路故障。(4)可对单盏路灯实现O?100%调光控制。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种LED路灯远程监控系统的结构框图；图2为本技术实施例提供的一种路灯内部控制器的结构方框图；图3为本技术实施例提供的一种路灯集中控制器的结构方框图。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。ZigBee作为一种新兴的短距离、低速率的无线通信技术，zigbee区域网是一种短距离、低速率的无线通信网。zigbee模块是应用这种无线通信技术进行通信的一个模块。本技术的实施例提供了一种基于物联网技术的城市LED路灯监控系统，如图1所示，所述城市LED路灯监控系统包括:设置在街道上的若干盏路灯，每盏路灯包含有一个灯头I和一个路灯内部控制器2，每盏路灯中的灯头I和路灯内部控制器2之间通过控制线相连；所有路灯内部控制器2通过物联网方式相连并以街道为单位构成zigbee区域网3 ;每个zigbee区域网3内设置一台路灯集中控制器4，路灯集中控制器4与所在zigbee区域网3内的路灯内部控制器2通过物联网相连；各个路灯集中控制器4与远程监控管理中心5之间通过GPRS无线网相连。如图2所示，为路灯内部控制器2的结构方框图。所述路灯内部控制器包括:直流电源21、恒流源22、下位机zigbee模块23、下位机AVR微控制器24、工作状态监控模块25、灯头接口 26共计六部分。直流电源分别与恒流源22、下位机zigbee模块23、下位机AVR微控制器24以及工作状态监控模块25连接，直流电源21为其提供电源；下位机AVR微控制器24与下位机zigbee模块23通过RS-485总线相连；下位机AVR微控制器24与工作状态监控模块25和恒流源22通过相应控制线相连；恒流源22与工作状态监控模块25相连并通过灯头接口 26连接灯头。以往的LED灯头，经常会碰到LED灯头不亮的情况，这就是行业内的人说的死灯现象，原因是由于LED灯工作电压低(红黄橙LED工作电压2.0V-2.6V，蓝绿白LED工作电压3.0-3.6V)，一般都要用串、并联来联接，来适应不同的工作电压，如果其中一串LED灯的内部连接引线断开，造成该串灯头无电流通过而产生死灯，势必会增大流过其它灯串的电流，过大电流使PN结失效从而影响路灯的整体使用寿命，本技术采用单串灯头与单个恒流源匹配的方式，使每个灯头在额定工作电流状态下工作，达到了灯头的正常使用寿命，再加上良好的散热设计，提高了整个系统的稳定性。具体可参考图1和图2，图1中一个灯头I对应一个路灯内部控制器2，图2中，每个路灯内部控制器2中包含有一个恒流源22，该恒流源22通过灯头接口 26连接一个灯头，为该灯头提供额定工作电流。路灯内部控制器2中重要的组成部分是恒流源22，直流电源21向所述恒流源22输入电压范围宽可达到5?36 (V)，恒流源22的输出电压1.25?35 (V)，最大输出电流1.25?3.5 (A)，恒流源22采用脉宽调制(PWM)技术，路灯内部控制器2通过下位机Zigbee模块23接收到路灯集中控制器4的控制命令后，由下位机AVR微控制器24进行命令解析，完成占空比的设定，调节恒流源22的输出电流，以实现LED灯的O %?100 %亮度调节。考虑到整个系统的性价比，本技术中所采用的下位机zigbee模块23的传输距离为100米，与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网技术的城市LED路灯监控系统，其特征在于，包括：设置在街道上的若干盏路灯，每盏路灯包含有一个灯头和一个路灯内部控制器，每盏路灯中的灯头和路灯内部控制器之间通过控制线相连；所有路灯内部控制器通过物联网方式相连并以街道为单位构成zigbee区域网；每个zigbee区域网内设置一台路灯集中控制器，所述路灯集中控制器与所在zigbee区域网内的路灯内部控制器通过物联网相连；各个所述路灯集中控制器与远程监控管理中心之间通过通用分组无线服务技术GPRS无线网相连；其中，所述路灯内部控制器包括：直流电源、恒流源、下位机zigbee模块、下位机AVR微控制器、工作状态监控模块、灯头接口共计六部分；直流电源分别与恒流源、下位机zigbee模块、下位机AVR微控制器以及工作状态监控模块连接；所述下位机AVR微控制器与所述下位机zigbee模块通过RS‑484总线相连；所述下位机AVR微控制器分别与所述工作状态监控模块和所述恒流源通过控制线相连；所述恒流源与所述工作状态监控模块相连，所述恒流源通过所述灯头接口连接灯头；所述路灯集中控制器包括：电源模块、LCD显示、中位机zigbee模块、中位机AVR微控制器、GPRS模块、声光报警模块、键盘共计七部分；电源模块分别与LCD显示、中位机zigbee模块、中位机AVR微控制器以及GPRS模块连接，为其提供电源；中位机AVR微控制器分别与中位机zigbee模块和GPRS模块之间通过RS‑485串口连接；中位机AVR微控制器与LCD显示、声光报警模块、键盘通过相应控制线相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，刘强，赵航，刘银辉，邵丙新，
申请(专利权)人：吉林工程技术师范学院，
类型：新型
国别省市：吉林;22