城市道路照明智能化_无线路灯控制系统设计

2020-11-20 06:00:52

随着时代的发展,城市现代化建设步伐不断加快,对城市道路照明及城市亮化工程需求也更大,而能源的供需矛盾也越来越突出,节电节能,绿色照明的要求越来越迫切,越来越高。现在再采用那些传统的手控,时钟控城市照明系统的方法已不能满足要求。路灯无线控制系统应需而生,城市道路照明自动化控制和智能化管理作为城市现代化的标志之一,它所带来的经济和社会效益是十分显著的,它的推广和实施也将是市政工程建设中的一项重要内容。本文为大家介绍一款无线路灯控制系统的设计。

系统构成

在无线LED路灯远程控制系统中硬件主要由终端控制节点、路灯控制中心的监控系统以及起到终端控制节点和控制中心通信作用的的路由节点组成。系统构建示意图见下图

城市道路照明智能化_无线路灯控制系统设计

控制中心的监控系绕主要由两个模块组成分别为PC机模块以及无线收发模块,其作用是对路灯控制网路进行构建和管理并及时反映路灯的状况和信息同时粮根据情况发送控制命令,以协调些个路灯系统的正常运行。路灯终端书点包掂LED电源驱动为大功率LED提供电力并能根据MCU控制信号控制LED的工作情况光敏传感器和温度传感器直接将LED工作状况传输给控制模块功率检测模块检测LED功率情况和供电故障并向上,报警无线模块负责传输数据。节点框架图如下图所示。

城市道路照明智能化_无线路灯控制系统设计

前端节点子网是无线LED路灯远程控制系统的重要部分。其体来说。其终端控制节点即为WSN中的终端书点(RFD),控制中心监控系统为协调器(COORD),实现COORD与RFD之间无线迅信的为路由转发节点(ROUTER)设计采用星型网络,一个网络中只有一个协调器。负责建立网络和管理网络。显示状况信息和发送控制命令。网络中的终端节点为路灯控制终端。在WSN对应的模型为RFD,路灯终端节点配置在路灯灯杆上。装有对路灯起到控制作用的控制器和无线模块+接收控制命令和发送路灯的实时状况。网络中的路d1转发节点,在WSN对应模型为ROOTER,也是巴置在路灯灯杆也可实现对路灯的控制,与游岩节点不同的是,其还要负责处理路由转发终端节点的数据,其硬件结构与终端节点差别较小。

远程监控网络

为达到对路灯系统的远程控制作用,系统中的远程监控网络采用混合网络即Zigbee+GRPS网络。由于Zighee无线网的标准传输距离只有75m,即使使用扩展天线也只有200m要实现覆盖整个城市的WSN较为困难。

如果使用中继路由的方式实现,则成本较高网络过大可靠性无法保证且不利于控制。因此将城市路灯组网进行细分,各个子网中包含几百盏路灯,子网内部使用Zighee建立的WSN控制路灯,其终端和协调器之间最多路由跳转2~3次,保证网络可靠性。子网和中央控制中心使用GPRS网络来传输数据。该网络结构如下图所示。

城市道路照明智能化_无线路灯控制系统设计

效益分析

在Zighee技术和LED技术的基础上发展起来的路灯控制系统所获得的经济效益社会效益是十分明显的实现了高度自动化以及高效书能,一方面LED光源是一种高效能环保安全耐用的新型照明光源另一方面无线控制技术可以对路灯照明系统进行科学高效的控制和资源整合合理调整照明时间不仅可以节省照明系缆的用电量,还可以延长照明灯其的使用寿命,减少日常维护的开支。值得注意的是无线控制网络应有较高的可靠性在一个路由节点故障时应能及时启用各用的路由链路保障协调器对终端节点的有效控制,路灯的故障率应该《5%

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