自-ZigBee无线远程灯监控系统方案

ＺｉｇBee无线远程灯监控系统方案

厦门四信通信

科技有限公司

Xiａmen Foｕr-Ｆaith Ｃoｍmunication Technｏｌogy Co;

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一、引言

当代社会，城市照明已经成为展示城市魅力的名片和窗口,因为城市照明不仅是一门科学,而更是一种文化，是一种艺术。城市路灯照明在带来辉煌、绚丽和方便的同时，也遇到了诸多预料不到的问题,如：管理问题、费用问题、用电问题、电缆被盗的问题等等。照明自动监控与管理系统能够灵活开/关灯，随时了解运行参数,及时发现故障,将传统的人工“巡灯”制度改为“值班”制度，极大地提高照明系统的管理效率。系统能将采集到的数据自动进行存储、统计，并能随时进行查询和打印，极大地提高管理水平，同时还能通过全夜灯、半夜灯和智能调压等手段，降低能耗,提高设备使用寿命,获得良好的经济效益。

在城市路灯照明面临的诸多问题中,节能问题是一个迫切需要解决的问题。它不仅涉及到降低城市路灯照明经费的问题，还涉及到电力能源问题，特别是在电力能紧张的背景下，通过智能照明控制装置，合理调整照明时间，不仅可以节省照明系统20%以上的用电量，而且照明灯具的使用寿命也得到了极大的延长。ZigＢｅe技术是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术。目前已经广泛应用于无线网络监控行业，并取得了较好的效果。提出了基于ZｉgＢee技术的无线网络的通讯系统。在降低成本的同时能够克服电力线载波通讯中不能换相的问题,另外使用Mｅsh网络进行通讯保障了无线通讯的可靠性。

二、项目分析

2.１ 系统组成

2.1.1路灯控制终端

路灯采集控制终端由一级终端路灯控制监控柜和二级终端组成，监控柜包括工

控机、电能测量单片机、多路控制板、监控板;二级终端安装在每盏灯里，包括电力载波模块(ＥPCW）和输入输出接口板；路灯控制终端可实时监控每盏路灯的亮灭情况、电能负荷状态、灯杆损坏报警,漏电报警等功能。 ２.１.２无线传输设备

前端采用四信F8914 ＺｉｇBｅe模块,通过232／4８5(端子接口)和路灯监控终端内的PLC相连,Ziｇbｅｅ作为一种无线连接,可工作在2. 14 GＨz(全球流行) 、8６８ ＭHｚ (欧洲流行)和９15 MHz (美国流行) 3个频段上,分别具有最高至2５0 kbit／ s、20 kbiｔ／ s、40 kbit/ s的传输速率。该型号设备一般为终端节点,互相之间不能通讯，完成信息的发送和接收。实物如图1

图1 F8914

ZｉgBeｅ中心节点采用四信Ｆ811４ ZigＢee+ＧPRＳ模块,中心节点收到的数据可以通过串口直接是输出到服务器上（前端与服务器的距离较近）;还可有通过GPＲS把其收到的数据发送的远端的服务器上,GPRＳ部分采用国际标准TCP/IP通信协议,且两种方式都是实现数据透明传输功能。省去了每个终端的GPRS模块，只需要中心节点一个，节约了成本。实物如图2

图２ F81１4 2.１.3数据管理中心

1） 遥控:主站计算机按设定好的经纬时间曲线自动控制全市路灯的开/关状态,也可在主站手动控制任意的一级终端和二级终端的开/关状态。

2) 遥测:自动巡测或随机检测各个终端亮灯率、电压、电流、功率因数、有功和频率等工作参数,在自动运行时只要终端有变化,它便立即将变化数据向主站传输，无须主站巡检。

3) 遥信:对各个终端开/关状态、故障和报警等信息的获取,保证系统有效正常地运行。

２.2 系统总架构

2.2.1 F8914 －-- F８９１4组网

Ｆ８91４(前端)通过标准的232/4８5与路灯监控一级终端里的PLＣ连接通信,获取的数据直接通过2.4G频率发送到F891４(中心节点)。F8914(中心节点)通过串口与服务器连接,把数据送到后台，后台管理软件对数据进行分析。如图3所示