一种基于ZIGBEE通信的路灯网关的制作方法

文档编号:14477827
研发日期:2018/5/19

本发明涉及物联网智能照明技术领域,具体为一种基于ZIGBEE通信的路灯网关。



背景技术:

电力是以电能作为动力的能源,发明于十九世纪七十年代,电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮,成为人类历史十八世纪以来,世界发生的三次科技革命之一,从此科技改变了人们的生活,二十世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一,是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统,它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力,再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。

路灯是电力使用的一种方式,是指给道路提供照明功能的灯具,泛指交通照明中路面照明范围内的灯具。道路照明是城市照明的重要组成部分,传统的路灯常采用高压钠灯360度发光,光损失大的缺点造成了能源的巨大浪费,当前,全球的环境在日益恶化,各国都在发展清洁能源,而随着国民经济的高速增长,我国能源供需矛盾日渐突出,电力供应开始存在着严重短缺的局面,节能是所急需解决的问题,因此,开发高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的LED路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。

道路照明与人们生产生活密切相关,随着我国城市化进程的加快,LED路灯以定向发光、功率消耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、绿色环保等优势逐渐走入人们的视野,成为世界上最具有替代传统光源优势的新一代节能光源,因此,LED路灯将成为道路照明节能改造的最佳选择,LED路灯与常规路灯不同的是,LED光源采用低压直流供电、由GAN基功率型蓝光LED与黄色合成的高效白光,具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等独特优点,可广泛应用于道路。

目前路灯网关(也称作路灯集中控制器)通常安装在路灯控制柜中,路灯网关中包含ZIGBEE协调器模块、GPRS模块、MCU模块和辅助电源模块,ZIGBEE协调器模块负责与路灯单灯控制器通信,而单灯控制器安装在每盏路灯上,且每个单灯控制器中都有一个ZIGBEE终端节点。

由于路灯控制柜与所控制路灯的位置不确定,有些路灯控制柜与其管理的路灯距离较远,或路灯控制柜位置隐蔽,被建筑物、树木遮挡,或路灯控制柜位置较低,从而造成路灯网关与单灯控制器通信不畅、丢包严重、有些甚至不能通信。

为了解决ZIGBEE通信不畅的问题,人们开发了ZIGBEE信号增强设备,虽然这在一定程度上解决了通信不畅的问题,但也造成了其信号强度过高,影响其他2.4G设备工作的问题,为人们的使用带来不便,为此,我们提出一种基于ZIGBEE通信的路灯网关。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种基于ZIGBEE通信的路灯网关,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于ZIGBEE通信的路灯网关,包括上位机服务器、路灯网关和单灯控制器,所述上位机服务器与路灯网关双向连接,且路灯网关包括辅助电源模块,所述辅助电源模块的输出端与ARM处理器的输入端连接,且ARM处理器分别与RAM存储器、GPRS通信模块、Flash存储器和ZIGBEE协调器模块双向连接,所述路灯网关还与单灯控制器双向连接,且单灯控制器包括ZIGBEE终端节点。

优选的,所述路灯网关与上位机服务器之间采用GPRS通信,路灯网关与单灯控制器之间采用ZIGBEE通信。

优选的,所述ARM处理器从Flash存储器中读取路灯网关所管理的单灯控制器内ZIGBEE终端节点的地址,并根据该地址建立一个查询列表,ARM处理器从列表开始按顺序与单灯控制器通信,并获得每个单灯控制器中的ZIGBEE信号强度等数据,同时把数据存入RAM存储器中。

优选的,所述当查询列表中所有单灯控制器的ZIGBEE信号强度都在合理值范围时,即所有电子镇流器与路灯网关通信稳定,反之,则通信不稳定。

优选的,所述路灯网关持续与单灯控制器中的ZIGBEE终端节点通信,并综合多次的查询结果做出分析,统计出通信丢包率,并把当前的处理结果通过GPRS通信模块发送给上位机服务器,且若存在路灯网关与单灯控制器通信不稳定的情况,可随时调整路灯网关的安装位置,来达到与所有单灯控制器通信稳定的结果。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

本发明通过该网关的作用,可自由部署路灯网关,并根据其与所控路灯的位置,自由安装在合适的路灯杆上,同时通过单灯控制器返回的ZIGBEE信号强度,来分析路灯网关的安装位置是否合理,并且可以通过路灯网关分析的安装位置是否合理来实时调整其安装位置,通信可靠性大大增加,达到了提高路灯网关与单灯控制器之间通信可靠性的目的,解决了路灯控制柜位置偏僻导致的网关与单灯控制器通信不畅的问题。

附图说明

图1为本发明系统原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,一种基于ZIGBEE通信的路灯网关,包括上位机服务器、路灯网关和单灯控制器,上位机服务器与路灯网关双向连接,且路灯网关包括辅助电源模块,辅助电源模块的输出端与ARM处理器的输入端连接,且ARM处理器分别与RAM存储器、GPRS通信模块、Flash存储器和ZIGBEE协调器模块双向连接,路灯网关还与单灯控制器双向连接,且单灯控制器包括ZIGBEE终端节点。

路灯网关与上位机服务器之间采用GPRS通信,路灯网关与单灯控制器之间采用ZIGBEE通信。

ARM处理器从Flash存储器中读取路灯网关所管理的单灯控制器内ZIGBEE终端节点的地址,并根据该地址建立一个查询列表,ARM处理器从列表开始按顺序与单灯控制器通信,并获得每个单灯控制器中的ZIGBEE信号强度等数据,同时把数据存入RAM存储器中。

当查询列表中所有单灯控制器的ZIGBEE信号强度都在合理值范围时,即所有电子镇流器与路灯网关通信稳定,反之,则通信不稳定。

路灯网关持续与单灯控制器中的ZIGBEE终端节点通信,并综合多次的查询结果做出分析,统计出通信丢包率,并把当前的处理结果通过GPRS通信模块发送给上位机服务器,且若存在路灯网关与单灯控制器通信不稳定的情况,可随时调整路灯网关的安装位置,来达到与所有单灯控制器通信稳定的结果。

使用时,通过该网关的作用,可自由部署路灯网关,并根据其与所控路灯的位置,自由安装在合适的路灯杆上,同时通过单灯控制器返回的ZIGBEE信号强度,来分析路灯网关的安装位置是否合理,并且可以通过路灯网关分析的安装位置是否合理来实时调整其安装位置,通信可靠性大大增加,达到了提高路灯网关与单灯控制器之间通信可靠性的目的,解决了路灯控制柜位置偏僻导致的网关与单灯控制器通信不畅的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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