“物联网技术在LED路灯智能化信息管理系统中的应用”
关键字
光敏传感器:利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器。
温度传感器:利用热敏材料将热信号转换为电信号的传感器。
路由器:网络中会根据信道的情况自动选择和设定路由,以最佳路径,按前后顺序发送信号的设备。
集中器:集中器是路灯监控系统的核心,安装在某一路灯上,数据上行通过GPRS 通道,下行通过电力线载波技术与采集终端相连。
采集,存储上行数据,以及下行命令,完成系统智能节能功能的实现。
自组织网络:自组织网络是由一组带有收发装置的终端组成的一种多跳临时性自治系统,终端节点具有路由功能,可以通过有线或无线连接构成任意的网络拓扑,这种网络可以独立工作,也可以与Internet或蜂窝无线网络连接。
电力载波(PLC):电力载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。
GPRS:通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service)的简称,它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务,以封包(Packet)式来传输,GPRS 的传输速率可提升至56甚至114Kbps。
一、系统功能
1、全天候24小时自动监控;
2、单灯状态检测:开/关、故障或异常信息自动上报;
3、单灯照度、温度、电压、电流自动上报;
4、照明系统智能节能控制,如时控、光控、单双灯控制等;
5、实时监控管理系统;
6、灯具实时数据分析系统;
二、网络拓扑结构
根据目前路灯的管理现状,可以将LED路灯智能监控系统分成两个层次:LED路灯层,监控管理和监控服务层,它们之间分别通过电力线载波和GPRS 无线方式交换数据,如下图所示。
每盏LED路灯作为一个智能化传感节点,实时监测其功耗、温度、亮度、故障等工况参数,它们之间通过电力线载波技术交换数据,最后汇总到LED集中控制器进行节点之间的协调、组网管理与节能控制。
LED路灯与监控管理和监控服务平台采用GPRS无线方式传输数据,以使路灯管理部门实时了解路灯的工作状况,对路灯进行控制;而作为路灯生产企业,又可以对LED路灯进行质量跟踪、维护和数据分析,以提升企业的产品质量和售后服务水平。
三、技术方案
(1)网络协议软件结构
(2)硬件系统
硬件系统中的监控管理平台和服务管理平台是PC机,Windows XP操作系统;而LED节点和LED集中控制器采用ARM嵌入式系统和RT-thread实时操作系统。
LED 节点
LED 集中控制器
附录:图片与界面
LED 路灯传感节点
MCU
电力线载波调制器
传感器
电源接口
传感器
MCU
GPRS
电力线载波 调制器 电源接口
传感节点控制主板电力载波通信模块
PC机上位监控软件界面(一)PC机上位监控软件界面(二)。