[实用新型]基于ZigBee技术的太阳能灯具、节点网络及其监控系统

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种基于ZigBee技术的太阳能灯具、节点网络系统及其远程监控系统。

背景技术

    随着社会的发展，人们对绿色环保节能越来越重视，一些节能产品也逐渐面世。太阳能灯具（太阳能路灯，庭院灯，景观灯等）也出现在人们的生活中。太阳能灯具以它不需要提前布电缆线、维护系数低、可安装在没有市电的偏远地带等优点，逐步取代现有的传统照明方式。

    但在现阶段，太阳能照明也存在着如下一些严重的缺陷：

首先，阴雨天时间稍长点可能造成灯具晚上不工作或者蓄电池长期处在亏电状态严重缩短寿命。

其次，冬天和夏天的日照情况不同造成灯具蓄电池夏天电量充足而冬天长期亏电，为了解决这个问题一般是加大光伏组件功率，但是成本也相应的增加了。还有一种技术就是在控制器上加上日历的功能，让灯具在不同的季节执行不同的照明模式，但是如果时钟精度不够可能会造成照明模式错误。

还有，如果太阳能灯具出现故障也不能及时的发现。如果发生故障的灯具在人活动较频繁的地方还可以及时反馈到售后服务部，如果安装在较偏远的地方则无法及时反馈导致故障时间过长，过长故障时间可能造成蓄电池模组永久损坏。还有些故障需要测试较长时间检测才能确定，给现场维修带来一定麻烦。

再有，如果控制器出现软件技术缺陷时只能更换控制器或者逐个的控制器进行软件升级。

另外，现阶段太阳能灯具在晚上启动的时候不能够同时启动，对视觉效果有一定的影响。如果是可变色的景观灯则无法做到同步变换的效果，各景观灯变化步调不一致，给人造成眼花缭乱的感觉，严重影响照明效果。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee通讯技术的太阳能灯具，包括微处理器、充电模块、太阳能光伏组件、蓄电池模组、LED驱动模块、LED模组和ZigBee通讯模块。所述微处理器连接并控制充电模块、蓄电池模组、LED驱动模块和ZigBee通讯模块，微处理器控制蓄电池模组充电、LED驱动模块的工作方式选择、蓄电池的充电及放电保护等，太阳能光伏组建将光能转换为电能，在微处理器的控制下，通过充电模块将电能存储在蓄电池模组中。蓄电池模组根据微处理器的指令，通过LED驱动模块对LED模组进行供电，进行照明。ZigBee通讯模块负责太阳能灯具与外部通讯设备之间的通讯和组网。

本实用新型还提供一种由上述太阳能灯具构成的节点网络系统，由用户节点和协调器节点构成，用户节点和协调器节点均为上述具有ZigBee通讯模块的太阳能灯具，协调器节点作为主控单元，具有用户节点的所有功能，可连接多个用户节点，与各用户节点进行通讯。对于离协调器节点较远的用户节点，还设置有路由节点，一个或多个用户节点首先连接到路由节点，再通路由节点连接到协调器节点，所述路由节点由具有ZigBee通讯模块的太阳能灯具设置而成，路由节点具有用户节点的所有功能。作为协调器节点的太阳能灯具的ZigBee通讯模块还连接一个flash存储器，该flash存储器主要用来记录每个节点的工作日志文件以及故障报告。

通过使用本实用新型的具有ZigBee通讯技术的太阳能灯具和节点网络系统，可以让一个节点网络内的太阳能灯具同时点亮，如果是变色的景观灯则可以同步变化或按照某一规律变化；可以根据日照情况来执行不同的照明模式，保护蓄电池模组不致于长期亏电；还能保证大部分灯具亮度一致；能够记录每个节点的故障形式以及工作日志，对于一些比较难发现故障可以通过分析日志文件来确定故障类型，便于维修；每个节点的太阳能系统控制软件升级方便，需要升级时只需要将升级文件传送给协调器节点即可，而不需要每个节点进行升级；需要修改灯具的照明模式时只需文件传给协调器节点即可。

此外，本实用新型还提供一种基于GRRS技术的远程实时监控系统，对上述具有ZigBee通讯模块的太阳能灯具节点网络系统进行监控，包括远程监控装置、GPRS通讯模块、GPRS发射接收天线和基站，基站利用ZigBee技术与所述节点网络系统的协调器节点进行无线通讯，所述基站与GPRS通讯模块之间通过GPRS网络利用GPRS发射接收天线进行通讯，远程监控装置通过GPRS通讯模块接收来自所述节点网络的协调器节点的数据信息，经处理后，将控制指令通过GPRS通讯模块、GPRS发射接收天线、基站发送给所述节点网络的协调器节点，对各太阳能灯具进行控制。此外，当太阳能灯具节点网络系统中只有一个协调器节点时，可以将基站设置在作为协调器节点的太阳能灯具中。