專利名稱:基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大功率LED路燈控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種路燈控制裝置(系統(tǒng)),尤其涉及一種基于zigbee無 線傳輸技術(shù)的大功率LED路燈控制裝置。
背景技術(shù):
在傳統(tǒng)的路燈和現(xiàn)行的大功率LED的場合,使用比較多的控制方法是光線 檢測自動開路燈和半夜降功率技術(shù),雖然在一定的程度上有所節(jié)約電能,但是 不同路況的需要不同時間來控制,況且冬季和夏季的生活習(xí)慣不一樣,如果統(tǒng) 一采用同一時間來控制,顯然電能浪費得比較嚴重。更嚴重的是管理部門只能 依靠傳統(tǒng)的人工檢査路燈是否正常,是否老化。通常路燈使用幾年后無論路燈 是否正常都需全部換掉,浪費了大量的社會資源。
由此衍生出一系列的控制技術(shù),比如TCP/IP協(xié)議的通訊控制技術(shù)、 GPRS/CDMA通訊控制技術(shù),還有一些使用電力載波等等。這些技術(shù)在一定的場合 下是具有可行性的,但是以上技術(shù)有以下缺點TCP/IP通訊初次投資成本太高 和安裝不方便,GPRS/CDMA通訊運行成本太高,電力載波通訊只能使用在交流供 電場合。
隨著技術(shù)的發(fā)展,高效、節(jié)能的大功率LED路燈逐漸取代傳統(tǒng)的路燈而成 為新的道路照明方式,顯然也需要一種新的通訊控制方式取代傳統(tǒng)方式。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于大功率LED路燈的控制 系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用一種基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大 功率LED路燈控制裝置(或稱系統(tǒng)),包括zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)、RF接收模塊、大功率LED模塊,RF接收模塊與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)連接, zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)與恒流驅(qū)動電路連接,恒流驅(qū)動電路與大功率LED 模塊連接,zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)通過恒流驅(qū)動電路驅(qū)動大功率LED模塊。
為使本裝置具有自動偵測大功率LED模塊的溫度、使用狀況、恒流驅(qū)動電 路上的電壓、電流等參數(shù)功能,并可以自動調(diào)節(jié)各項參數(shù)和將參數(shù)回傳給主機 功能。所述LED路燈控制裝置還包括光敏元件、熱敏元件、亮度檢測控制模塊、 溫度檢測控制模塊、電流檢測控制模塊和電壓檢測控制模塊,光敏元件通過亮 度檢測控制模塊與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)連接,熱敏元件通過溫度檢測控 制模塊與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)連接,大功率LED模塊分別通過電流檢測 控制模塊和電壓檢測控制模塊與無線傳輸及控制系統(tǒng)連接。控制系統(tǒng)在收到調(diào) 節(jié)參數(shù)后自動分析當前大功率LED路燈系統(tǒng)運行情況而自動調(diào)節(jié)各項參數(shù),使 得LED路燈工作在最佳狀態(tài)。
所述LED路燈控制裝置還設(shè)有網(wǎng)絡(luò)/路由單元,網(wǎng)絡(luò)/路由單元與zigbee無 線傳輸及控制系統(tǒng)實現(xiàn)相互通訊。在一定的傳輸條件下,每隔一定距離需要一 個中繼器來中繼/路由無線信號,其中繼器也可以通過大功率LED路燈中的 Zigbee的無線傳輸及控制系統(tǒng)來兼任。
本實用新型具有以下有益效果1、以超高亮度的大功率LED模組為路燈光 源,使用可調(diào)節(jié)電流大小的恒流電路驅(qū)動大功率LED,配以Zigbee無線通訊/ 控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各個路燈間相互通訊、相互傳遞信息,并實時檢測大功率LED的 電壓、電流和溫度等各項參數(shù),在收到調(diào)節(jié)參數(shù)后自動分析當前大功率LED路 燈系統(tǒng)運行情況而自動調(diào)節(jié)各項參數(shù),使路燈工作在最佳狀態(tài)。2、采用Zigbee 通訊技術(shù)功耗小、成本低,工作在不受無線管理中心管制的頻段,實現(xiàn)各節(jié)點 間自動路由、加密傳輸各種信息,可以管理來自市電的電源系統(tǒng),也可以管理來自太陽能、太陽能加風(fēng)能的電源系統(tǒng),可以使用在太陽能以及太陽能和風(fēng)能
結(jié)合的LED路燈系統(tǒng)中。3、通訊系統(tǒng)在安裝中無需考慮另外布線,降低安裝成 本,通過系統(tǒng)檢測大大降低維護和檢測成本,且系統(tǒng)運行成本低,網(wǎng)絡(luò)容量大, 時延短,實時性強。本裝置可以控制由白光組合而成的LED路燈,也可以控制 由RGB顏色組合成的LED路燈或由白色組成主照明配以其他調(diào)整顏色的LED路 燈。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的描述。
圖1是本實用新型一種實施例的電原理圖; 圖2是本實用新型一種實施例的工作、檢測流程圖; 圖3是交流供電LED路燈單元示意圖4是太陽能以及太陽能和風(fēng)能結(jié)合的LED路燈單元示意圖; 圖5是一個區(qū)域單個系統(tǒng)組成原理示意圖; 圖6是多個區(qū)域的單個系統(tǒng)和控制中心的組成原理示意圖; 圖7是LED模組和LED路燈散熱片結(jié)合示意圖。
圖面說明1、大功率LED模塊,2、散熱片,3、恒流驅(qū)動電路,5、 Zigbee 的無線傳輸及控制系統(tǒng),51、 RF天線,52、熱敏元件,53、 RF接收模塊,54、 電壓檢測控制模塊,55、電流檢測控制模塊,56、溫度檢測控制模塊,57、亮 度檢測控制模塊,58、光敏元件,6、太陽能或太陽能結(jié)合風(fēng)能的控制器,7、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單元節(jié)點,8、公共通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器,9、控制中心。
具體實施方式
如圖1所示實施例,包括zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)5、 RF接收模塊53、 光敏元件58、熱敏元件52、亮度檢測控制模塊57、溫度檢測控制模塊56、電流檢測控制模塊55、電壓檢測控制模塊54和大功率LED模塊1; RF接收模塊 53與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)5連接,將接收到的信號傳輸給zigbee無線 傳輸及控制系統(tǒng),zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)5采用單片機(MCU)或微處理器 (MPU); zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)5通過恒流驅(qū)動電路3驅(qū)動大功率LED模 塊1,光敏元件58通過亮度檢測控制模塊57與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)5 連接,將接收到的亮度信號傳輸給zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)5;熱敏元件52 通過溫度檢測控制模塊56與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)5連接,將接收到的 溫度信號傳輸給zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)5;大功率LED模塊1分別通過電 流檢測控制模塊55和電壓檢測控制模塊54與無線傳輸一控制系統(tǒng)5連接。光 敏元件58和熱敏元件52安裝在所述大功率LED模塊1附近,以便有效的接收 LED的工作狀態(tài)的信息;大功率LED模塊1組成的LED光源照明燈具,其LED可 以串聯(lián)、并聯(lián)或者混聯(lián);恒流驅(qū)動電路3將電能(包括市電和低壓直流電)的電 流恒定驅(qū)動大功率LED模塊1; Zigbee的無線傳輸及控制系統(tǒng)5通過電壓檢測 控制模塊54、電流檢測控制模塊55、溫度檢測控制模塊56、亮度檢測控制模塊 57來檢測大功率LED模塊1的工作電壓、工作電流、工作溫度、亮度幾項工作 參數(shù)。如遇異常則嘗試調(diào)整工作參數(shù)是否能解決,不能解決就向主機發(fā)送信號 以申請解決或向控制中心匯報。每一個Zigbee的無線傳輸及控制系統(tǒng)5都可以 中繼同一區(qū)域系統(tǒng)的信號。本裝置的工作及檢測流程如圖2所示。
如圖3所示,本裝置工作在市電狀態(tài)時,Zigbee的無線傳輸及控制系統(tǒng)5 無需考慮電源供給問題,只考慮怎樣使大功率LED模塊1工作在最佳工作狀態(tài)。
如圖4所示,本裝置工作在太陽能或太陽能和風(fēng)能結(jié)合的LED路燈上時, 還包括太陽能或太陽能結(jié)合風(fēng)能的控制器6,所述控制器6與恒流驅(qū)動電路3連 接并與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)5相互通訊。當系統(tǒng)蓄電池儲存的電能比較充足的時候,Zigbee的無線傳輸及控制系統(tǒng)5會考慮亮度優(yōu)先。當系統(tǒng)儲存的 電能不是很多的時候,Zigbee的無線傳輸及控制系統(tǒng)5會適當降低一些大功率 LED模塊1的電流,以使的系統(tǒng)可以工作更長的時間。
如圖5所示,網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單元7會將一個區(qū)域的路燈自動分配一個固定 的編號給一個Zigbee的無線傳輸及控制系統(tǒng)5節(jié)點的LED路燈,Zigbee的無線 傳輸及控制系統(tǒng)5節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單元7相互通訊后進入工作狀態(tài),如發(fā) 生與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單元7通訊不上,則按照最后一次和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單元7 通訊的參數(shù)工作。圖中的A是網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單元7只管理路面一側(cè)的LED路燈, B是網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單元7管理兩側(cè)的LED路燈,在安裝中可以按工作條件不同 而自由組合各種的管理方式。其中網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單元7的任務(wù)是(1)、為各 個節(jié)點的LED路燈分配網(wǎng)絡(luò)地址;(2)、在通訊型號需要跨越的LED路燈節(jié)點比 較多的時候還可以充當路由功能使用;(3)、管理一定區(qū)域LED路燈,檢測各個 路燈的工作參數(shù)是否正常;(4)、搜尋各個LED路燈的最佳通訊路徑。可以控制 各個LED路燈間自由組合成星形、環(huán)型、樹型與網(wǎng)狀型拓撲;(5)、實現(xiàn)Zigbee 的無線傳輸及控制系統(tǒng)5和控制中心間相互交換數(shù)據(jù)。
如圖6所示,網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單元7在取得其管理的區(qū)域的數(shù)據(jù)后,可以 通過公共通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器8來轉(zhuǎn)換成GPRS或以太網(wǎng)Intelnet等等通訊方式向 控制中心傳輸數(shù)據(jù),反之控制中心也可以通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器8向網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)/路由單 元7向各個Zigbee的無線傳輸及控制系統(tǒng)5傳送控制信號。
每一條路/區(qū)域都具備一個主機,該主機可以通訊/控制該條路、該區(qū)域的 所有大功率LED路燈,并將所有大功率LED路燈參數(shù)經(jīng)過Intelnet、 GPRS等公 用傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸給控制中心,也可以將控制中心的參數(shù)傳回給主機,主機在分發(fā) 給各個受控制的大功率LED路燈。
權(quán)利要求1、一種基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大功率LED路燈控制裝置,其特征是包括zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)(5)、RF接收模塊(53)、大功率LED模塊(1),RF接收模塊(53)與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)(5)連接,zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)(5)與恒流驅(qū)動電路(3)連接,恒流驅(qū)動電路(3)與大功率LED模塊(1)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大功率LED路燈控 制裝置,其特征是還包括光敏元件(58)、熱敏元件(52)、亮度檢測控制模塊(57)、溫度檢測控制模塊(56)、電流檢測控制模塊(55)和電壓檢測控制模 塊(54),光敏元件(58)通過亮度檢測控制模塊(57)與zigbee無線傳輸及 控制系統(tǒng)(5)連接,熱敏元件(52)通過溫度檢測控制模塊(56)與zigbee 無線傳輸及控制系統(tǒng)(5)連接,大功率LED模塊(1)分別通過電流檢測控制 模塊(55)和電壓檢測控制模塊(54)與無線傳輸及控制系統(tǒng)(5)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大功率LED路 燈控制裝置,其特征是還設(shè)有網(wǎng)絡(luò)/路由單元(7),所述網(wǎng)絡(luò)/路由單元(7)與 zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)(5)實現(xiàn)相互通訊。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大功率LED路燈控 制裝置,其特征是還設(shè)有公共網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器(8),網(wǎng)絡(luò)/路由單元(7)通過公共 網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器(8)與控制中心(9)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大功率LED路 燈控制裝置,其特征是還包括太陽能或太陽能結(jié)合風(fēng)能的控制器(6),所述控 制器(6)與恒流驅(qū)動電路(3)連接并與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)(5)相 互通訊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大功率LED路燈控 制裝置,其特征是還包括太陽能或太陽能結(jié)合風(fēng)能的控制器(6),所述控制器(6)與恒流驅(qū)動電路(3)連接并與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)(5)相互通 訊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大功率LED路燈控 制裝置,其特征是還包括太陽能或太陽能結(jié)合風(fēng)能的控制器(6),所述控制器(6)與恒流驅(qū)動電路(3)連接并與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)(5)相互通 訊。
專利摘要一種基于zigbee無線傳輸技術(shù)的大功率LED路燈控制裝置,包括zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)、RF接收模塊、大功率LED模塊,RF接收模塊與zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)連接,zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)與恒流驅(qū)動電路連接,恒流驅(qū)動電路與大功率LED模塊連接,zigbee無線傳輸及控制系統(tǒng)通過恒流驅(qū)動電路驅(qū)動大功率LED模塊。本裝置適用于大功率LED路燈的控制系統(tǒng)。
文檔編號G08C17/02GK201323678SQ20082017139
公開日2009年10月7日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者瞿道宏 申請人:李日梅