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以433MHZ无线通讯技术为基础的LED智能路灯照明系统研究

李中秋  
【摘要】:LED智能照明系统是利用无线通讯、电力载波通讯、传感控制和节能型电器控制等技术使照明更节能、灯具更便于管理的一套系统。由于无线通讯技术起步于欧美国家,国内智能照明系统起步较晚,近年来才得到迅速的发展。智能照明系统具有二次节能的效果,通过智能巡检等功能可减少人工成本,通过自动调光等功能可提高使用者的舒适性,可提高城市照明系统的管理水平,具有一定的经济效益。本论文围绕Web远程控制LED路灯的目标进行了深入的研究,设计并实现了基于433Mhz无线通讯技术的LED路灯智能照明系统,实现了Web访问LED路灯智能照明系统,可通过设置某个区域的路灯的开关时间、亮度等来控制路灯,也可以通过设置照度传感器感应到的具体光照值控制路灯的开关。本系统包含以下五个部分:智能照明服务器、Zigbee网关控制器、433Mhz发送接收模块、照度/动静传感器和LED智能调光电源。本系统从上到下各级用到以下通讯方式:Internet以太网通讯协议、RS-485总线控制、ZigBee无线通讯协议和433Mhz无线通讯协议。其中重点研究了Zigbee网关控制器、433Mhz无线发射接收模块和LED智能调光电源三个模块:(1)Zigbee网关控制器是智能照明系统中必备的组成部分。它的功能包括组网、管理节点、下发自IP网络传来的智能照明服务器的命令到终端节点,并接收节点的响应信息并上传给智能照明服务器。(2)433Mhz无线发射接收控制器向上与网关控制器通信方式为2.4Ghz ZigBee无线通讯,向下采用433Mhz无线通讯方式与LED灯具进行通信。(3)LED智能调光电源在系统中可以动态的调整LED路灯的供电状态,通过一些电子元器件对电流形成一个有效的反馈,使输出的电流趋于恒定,这样可以动态的调整LED路灯的供电状态,使路灯能够按需求调光。本系统最终通过将433MHZ无线通讯嵌入到Zigbee网关与调光电源之间,实现了通过网页浏览的方式查看控制LED路灯照明智能系统,可对LED路灯进行预约开灯、关灯、调光等功能。经过反复的性能测试及项目客户的使用反馈,验证了Zigbee和433Mhz结合的这套LED智能照明系统具有传输距离远、成本低廉、穿透性强和智能性高等优势。


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