基于Zigbee技术的LED路灯节能控制系统

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基于Zigbee技术的LED路灯节能控制系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及路灯节能控制领域，具体涉及一种基于Zigbee技术的LED路灯节能控制系统。\n背景技术\n[0002] 随着城市的发展和人们生活水平的提高，路灯的电能消耗和灯具损耗也越来越大，由于电力紧张和电费上涨，照明节能降耗将越来越受到重视，将节能与环保的技术运用于照明路灯成为大势所趋。\n[0003] 目前，现有的城市照明管理方式通常是群控、组控，采用人工巡检的方式，因此给城市照明系统的管理和维护带来很大困难。单灯控制方式可以实现照明模式的多样化和灵活性，可以让管理部门及时发现路灯的隐患、提供路灯的准确位置。但是，单灯控制需要对每个路灯进行控制，由于路灯数量庞大，如何传输控制信号，采集路灯当前状态信息成为瓶颈。\n[0004] 此外，城市路灯的供电电压并不平稳，特别是午夜用电低谷时，电网电压会更高，路灯变压器输出电压会超出正常电压的15％以上，高达245V，而此时道路上的交通量已降到低谷，行人也稀少，必然导致路灯的光通量增大，使路面照度明显升高，这不仅浪费电能，而且严重影响照明灯具的使用寿命。同时灯具的功率近似与供电电压的平方成正比。因此，通过稳定或适当降低城市路灯的供电电压，可以达到节能和提供照明灯具使用寿命的目的，降低城市道路照明灯具的维护量。\n[0005] 因此，提供一种具有功率调节功能，可以随时监控每个路灯的工作状态以达到节能目的的路灯控制系统势在必行。\n实用新型内容\n[0006] 本实用新型的目的是提供一种基于Zigbee技术的LED路灯节能控制系统，其具有功率调节功能，可以随时监控每个路灯的工作状态以达到节能的目的。\n[0007] 为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：\n[0008] 基于Zigbee技术的LED路灯节能控制系统包括路灯管理中心系统、多个基地台、多个GPRS终端、多个Zigbee中心基站和多个Zigbee现场控制终端；所述多个基地台分别与路灯管理中心系统相连，多个GPRS终端分别与多个基地台一一对应相连，多个Zigbee中心基站分别与多个GPRS终端一一对应相连，多个Zigbee现场控制终端分别与多个Zigbee中心基站相连，每个Zigbee现场控制终端与一个LED路灯相连；所述多个Zigbee现场控制终端根据现场情况控制每个LED路灯的开关、正常运行与降功率运行，并采集每个LED路灯的工作电压和工作电流数据，同时将每个LED路灯的开关状态和工作状态的信息数据传送给附近的Zigbee中心基站，Zigbee中心基站接收Zigbee现场控制终端传来的路灯信息数据，并将接收的路灯信息数据通过GPRS终端经基地台传送给路灯管理中心系统；路灯管理中心系统根据接收到的路灯信息数据监控每个LED路灯的开、关、正常运行、故障及降功率运行情况，并根据监控信息对每个LED路灯的工作情况做出调整。\n[0009] 上述每个Zigbee中心基站与相邻的Zigbee中心基站之间相互连接，以Zigbee无线通信方式传递路灯的当前状态信息。\n[0010] 本实用新型的有益效果是：该控制系统具有功率调节功能，可将路灯的工作状态根据需要控制在正常状态或降功率状态；还可以按需要随时监控每个路灯的工作状态，包括开、关、故障及降功率运行，以达到预定的节能效果；该系统还具有故障检测及自动关灯功能，避免了电能的不必要空耗。\n附图说明\n[0011] 图1是本实用新型基于Zigbee技术的LED路灯节能控制系统结构框图。\n[0012] 图2是本实用新型中的多个Zigbee中心基站之间的通信关系示意图。\n具体实施方式\n[0013] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。\n[0014] 如图1和图2所示，本实用新型基于Zigbee技术的LED路灯节能控制系统包括路灯管理中心系统、n个基地台、n个GPRS终端、n个Zigbee中心基站和至少n个Zigbee现场控制终端；n个基地台分别与路灯管理中心系统相连，n个GPRS终端分别与n个基地台一一对应相连，n个Zigbee中心基站分别与n个GPRS终端一一对应相连，至少n个Zigbee现场控制终端分别与n个Zigbee中心基站相连，每个Zigbee现场控制终端与一个LED路灯相连；其中，n≥1且为整数，图1中的m和s的取值均为整数，且m≥n，s≥n。\n[0015] 所述多个Zigbee现场控制终端根据现场情况控制每个LED路灯的开关、正常运行与降功率运行，并采集每个LED路灯的工作电压和工作电流数据，同时将每个LED路灯的开关状态和工作状态的信息数据传送给附近的Zigbee中心基站；Zigbee中心基站设有与GPRS终端通信的GPRS网络接口，Zigbee中心基站接收Zigbee现场控制终端传来的路灯信息数据，并将接收的路灯信息数据通过GPRS终端传送给基地台，基地台通过Intemet或GPRS将接收的路灯信息数据传送给路灯管理中心系统；路灯管理中心系统根据接收到的路灯信息数据监控每个LED路灯的开、关、正常运行、故障及降功率运行情况，并根据监控信息对每个LED路灯的工作情况做出调整，如，调整路灯的开关个数、开关时间、降功率运行时间等。\n[0016] 每个Zigbee中心基站与相邻的Zigbee中心基站之间可以无线通信，传递各自管辖区域内路灯的当前状态信息。Zigbee中心基站之间的标准通讯距离为1KM，如加装高增益天线，通讯距离可大大增加。\n[0017] 经过实验验证，按5000盏200W的LED灯，5000盏100W的LED灯，正常情况下，路灯每天照明时间大约为11小时，采用本实用新型的节能控制系统，控制其全功率正常照明时间为3小时，降功率节能照明时间为8小时，以照明电费节约这项进行定量计算得：200W的LED路灯每盏一年可节省电量约292度，100W的LED路灯每盏一年节省电量约146度，按每度0.8元计算，每年可节省的电费大约为：(292×5000+146×5000)×0.8＝1752000元。\n[0018] 采用本实用新型的节能控制系统后，每夜巡灯由本系统实现，如无故障，则不必出动车辆，节省大量人力物力。控制系统自动控制开关灯的操作，取消了每半年一次的人工修改时钟的工作，也可节省大量的人力物力。