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1、基于PLC与GPRS、ZigBee的路灯无线控制系统基于PLC与GPRS、ZigBee的路灯无线控制系统网络转载导语:基于PLC与无线通讯模块相结合的路灯控制方案,采用了组态软件、PLC控制模块、单片机收集模块、GRPS通信模块、ZigBee无线模块等技术,灵敏控制路灯的工作状态,为路灯照明系统提供稳定、可靠、低本钱的施行方案,不仅大大节约了铺设通信电缆的费用,而且到达了节能的目的。随着我国经济建立的开展,能源的开发和利用也显得日益紧张起来。3月份以来,我国多地出现淡季“电荒现象,而电能利用效率低下是导致“电荒的重要原因之一,在这种情况下,进步电能效率迫在屠睫。而随着城市路网建立的不断开展,路
2、灯数量增多,使得人们对电能节约和路灯的管理要求也越来越高。采用先进技术节约能源和进步路灯自动化控制与管理程度,已成为城市照明系统建立的当务之急。1路灯照明管理现状1照明设施开关灯统一性差,智能化程度低,不具备远程修改开关灯时间,不能根据实际情况修改开关灯时间,能源浪费大,增加了财政负担;2路灯设备分散,管理人员少,管理困难,不能实时、准确、全面地监控设备运行状况,缺乏灵敏的控制手段;3人工巡检工作量大,效率低,本钱高,浪费人力、物力、财力,缺乏有效的故障预警机制。2ZigBee简介ZigBee是一种新兴的短间隔、低复杂度、低耗功、低传输速率、低本钱的双向无线组网通讯技术。它是一种介于RFIDR
3、adioFrequencyIdentification,无线射频识别和蓝牙之间的技术。3GPRS简介GPRS通用分组无线业务是一种新的承载业务,提供了一种高效、低本钱的无线分组数据业务,十分适用于连续的、突发性的和频繁的数据传输。GRPS永远在线,接入速度快,用户可随时与无线网络保持连接,可使远程数据收集的效率大幅进步。4简介PLC即可编程控制器,是一种带有指令存储器,数字或者模拟输入/输出接口,可以完成逻辑,顺序、定时、等功能,用于控制机器或者消费经过的自动控制装置。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰才能强、编程简单等特点。5系统工作原理运用组态软件作为上位机的控制平台
4、,通过GPRS与现场控制器PLC通讯。监控中心软件通过GPRS网络向各个现场控制器发送动作指令,使现场控制器完成各种配置和数据收集工作,并对现场控制器发送上来的数据进展分析和处理。现场控制器通过ZigBee无线通讯设备接收单灯控制器所发送来的信号,进展分析处理并通过GPRS通讯系统向监控中心发送信息,以此来实现对路灯的远程无线控制,如图1所示。6系统组成系统由3局部组成:现场控制器、单灯控制器、监控中心。6.1现场控制器由PLC独立控制模块、GPRS通信模块、ZigBee无线通信模块等组成,完成数据收集、控制输出、数据通信、故障报警等功能。现场控制器通过GPRS与照明管理监控中心效劳器相连,通
5、过ZigBee无线通信模块与单灯控制器相连,以此实现实时通信,如图2所示。6.2单灯控制器每盏路灯都装有单灯控制器,由ZigBee无线通信模块、完成电量收集和模块遥信功能的单片机模块组成。ZigBee无线模块具有网状拓扑构造,这样ZigBee子网就有内置冗余保证,假如网络中有节点脱离网络,无法工作,节点数据将自动路由到一个交换节点保证系统的可靠、稳定。单灯控制器是路灯监控系统中控制功能的执行局部,控制路灯的状态并监测路灯运行的电流、电压、功率因素等,将这些参数通过无线方式传送到现场控制器,同时接收来自现场控制器的所有控制指令,进而实现远程控制功能,如图3所示。图3单灯控制器的组成6.3监控中心
6、监控中心由监控中心软件、GPRS通信模块组成,对整个照明系统进展集中控制。监控中心软件可实现远程监控、收集数据、建立数据库、数据分析等功能,通过GPRS通信模块实时扫描各路灯电量数据和输出状态,可以将监控中心软件发送的各种有效指令发送给现场控制器。遇到报警信息,通过GSM短信方式送至巡检人员手机。7监控中心软件介绍组态软件是用于数据收集和经过控制的专用软件,本系统采用组态王作为开发工具,它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点,能充分利用图形编辑功能,为用户提供了友好的可视化界面。监控中心软件是整个路灯监控系统的控制中心,它负责跟控制现场中的监控终端进展远程通信,对获取的数据
7、进展处理,主要功能如下:1查询功能现场控制器将单灯的电压、电流、功率、设备运行状态等参数通过无线信道发送回监控中心,监控中心主机对这些数据进展分析、处理后,以直观的报表或者图表形式提供管理人员,为决策提供准确的根据。2控制功能手控与自控相结合,提供灵敏、可靠的开关控制功能,通过“设置参数里的开关灯方案及开关灯时间,下发给现场控制器,让现场控制器按指定的方案运行。3设置参数监控中心可自动或者手动执行全控开关灯,可以控制任一单灯执行开关灯,可随意设置半夜灯或者全夜灯形式,并对设置的参数和要求进展保存。4报警功能当现场控制器主动报警或者检测单灯控制器时发现有故障,监控中心软件发出声光报警信号提醒工作人员,并在画面上显示故障报警位置状况和类型,保存报警记录的同时以短信息的方式通知现场巡检人员。5数据统计与报表统计备收集参数的数据信息,形成报表,便于分析研究,可打印报表。8完毕语本系统从路灯控制的详细要求出发,建立了友好的可视化界面,集无线通讯技术、自动化控制技术、监控系统组网于一体,有效的解决了路灯控制的灵敏性、实时性、可靠性、经济性等问题,抗干扰力强,通信稳定,上位机给监控终端发出的命令能准确到位。不仅大大节约了铺设通信电缆的费用,更到达了节能能源的目的。