[发明专利]Zigbee和电力载波双路冗余的LED路灯控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED路灯控制系统，特别是一种Zigbee和电力载波双路冗余的LED路灯控制系统。

背景技术

LED路灯是一种固态冷光源，具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等优点，因此，LED路灯正在逐渐成为目前世界上最具有替代传统光源优势的新一代节能光源。然而在LED路灯给人们带来方便的同时，如何更加合理、高效、智能的实现对LED路灯的使用和管理就自然而然的成为了亟待相关管理部门解决的问题。

国内目前采用的路灯管理方式一般为传统的“巡灯”方式，这既浪费人力、物力、财力，且管理统一性差，智能化水平低，不能及时发现路灯故障，又无法根据实际情况灵活修改路灯的开关时间。故有关部门正尝试摒弃传统的路灯管理方式，寻求更加科学智能的管理方式，以求能够达到节约人力物力和提高管理效率的目的。Zigbee和电力载波双路冗余的LED路灯控制系统正是为解决该问题而提出的，该LED路灯控制系统可实现对公路照明相应路段的在线实时监测，有效减轻巡检劳动强度，及时发现LED路灯故障，智能控制LED路灯的开和关，确保LED路灯系统的安全稳定运行。

发明内容

该LED路灯控制系统旨在实时监控LED路灯的运行情况，判断LED路灯运行是否正常，并智能控制路灯的运行状态。该LED路灯控制系统可根据路灯所在经纬度和所处季节智能调控路灯的统一开关时间，同时该系统集成了光线自动检测装置，能够在LED路灯统一开灯时间之外，根据道路的光线灵活决定路灯的开关。

该LED路灯控制系统采用Zigbee和电力线载波双路冗余通信的方案来保障系统的安全稳定运行；由于利用电力线载波通信不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，且设备简单，通信成本低，这里首选使用电力载波通信方式：同时为了应对特殊情况如电力线路停运检修和突发情况导致电力线路断裂时，不至于使LED路灯控制系统瘫痪，采用Zigbee作为备用通信手段。

为实现上述目的，该发明采用了如下技术方案：整个系统由LED路灯终端监控装置、电力线载波通信装置、光线自动检测装置、集中控制终端装置和远程监控中心构成，通常情况下，LED路灯终端监控装置通过电力线载波通信装置把监测数据传送到集中控制终端装置，再经由集中控制终端装置GPRS网络送到远程监控中心服务器上，同时集中控制终端装置汇集GPS单元采集的地理位置、日期信息和光线自动检测装置采集的道路光线信息，经处理分析后，传送相应LED路灯控制信号到LED路灯终端监控装置以控制LED路灯的运行状态；当遇到特殊情况，导致电力线载波通信中断时，LED路灯终端监控装置和集中控制终端装置间采用Zigbee通信方式。远程监控中心也可以反向传送各种指令到集中控制终端装置和LED路灯终端监控装置，调整集中控制终端装置和LED路灯终端监控装置的运行状态。

本发明的LED路灯控制系统，其中所述的LED路灯终端监控装置包括供电单元、传感器单元、信号调理单元、数据存储单元、MCU、LED路灯调控单元和信号控制与收发单元。

所述的供电单元由变压器、整流和稳压电路和蓄电池组成。

所述的传感器单元包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、功率传感器，可以分别测量LED路灯工作时的电压、电流、温度和功率。

所述的信号调理单元主要对采集到的数据进行A/D转换、放大、滤波等处理。

所述的信号控制与收发单元包括Zigbee模块和有线收发模块。

本发明的LED路灯控制系统，其中所述的电力线载波通信装置包括供电单元、耦合单元、信号放大单元、滤波单元、数据存储单元、MCU、调制解调单元和信号控制与收发单元。

本发明的LED路灯控制系统，其中所述的光线自动检测装置包括供电单元、光敏传感器、信号调理单元、数据存储单元、MCU和信号控制与收发单元。光敏传感器获取相应的道路光线检测数据，交给MCU，通过信号调理单元经过相应的放大、A/D转换及相应数据处理之后，由信号控制与收发单元通过电力线载波通信装置或Zigbee无线方式定时传输给集中控制终端装置，同时数据存储单元存储数据。

本发明的LED路灯控制系统，其中所述的集中控制终端装置包括通讯单元、信号处理单元、数据存储单元、GPS单元、GPRS单元、MCU和电源单元。集中控制终端装置通过接收LED路灯终端监控装置和光线自动检测装置传送的数据，经过解析、计算并汇集GPS单元的定位和授时信息通过GPRS网络将数据发送到远程监控中心服务器，同时集中控制终端装置将道路光线监测数据传送给LED路灯监控单元以调整LED路灯的运行状态。