ZigBee 無線智能路燈解決方案 無線單燈控制器

 

針對日益廣泛的智能照明行業(yè)的發(fā)展，巨川電氣重點(diǎn)推出一款基于物聯(lián)網(wǎng)ZigBee的無線路燈照明控制系統(tǒng)的完整解決方案，整個(gè)系統(tǒng)由圖 1?1所示，通過現(xiàn)場控制中心ZigBee轉(zhuǎn)GPRS網(wǎng)關(guān)，將數(shù)據(jù)匯總，通過GPRS連接到互聯(lián)網(wǎng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過聯(lián)網(wǎng)的路燈監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)路燈的調(diào)光、省電統(tǒng)計(jì)、損壞監(jiān)測等功能。

其中，SmartLight是專業(yè)照明控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，其核心芯片采用自主研發(fā)的ZIGBEE無線通信模塊，配合專業(yè)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品具有功能強(qiáng)大，易實(shí)施、免布線、工作可靠、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，是專門為智能路燈照明而研發(fā)出來的高性能路燈節(jié)能產(chǎn)品。 

 解決方案特點(diǎn)

1)  完善的功能

n  電壓電流功耗采集計(jì)量：

n  照明設(shè)備故障報(bào)警；

n  1路繼電器控制信號；

n  遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)+GPRS網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控；

n  任意時(shí)刻節(jié)能模式調(diào)節(jié)；

2）內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)ZigBee協(xié)議

每個(gè)無線智能照明控制器內(nèi)置自主開發(fā)的ZigBee無線傳輸協(xié)議進(jìn)行自組網(wǎng)，免去了現(xiàn)場布線的麻煩，大大節(jié)約了工程施工的成本，提高了安裝效率。

自主開發(fā)的ZigBee無線傳輸協(xié)議歷經(jīng)8年來的不斷完善和發(fā)展，已經(jīng)廣泛使用在電力、工控、軌道交通、石油化工、照明等各種領(lǐng)域。是一個(gè)被市場和客戶認(rèn)可的可靠穩(wěn)定高效的通訊協(xié)議。

 

 1.1      JCT-DK無線單燈控制器產(chǎn)品實(shí)物圖

圖 1?1無線單燈控制器

2.2      產(chǎn)品尺寸

不包含引線和天線的尺寸為132*44*31mm。

2.3     接線圖

 

2.4      引線說明 

 

 

引線說明	功能	說明
棕色	火線輸入	220V火線輸入
藍(lán)色	零線輸入	220V零線輸入
棕色	火線輸出	220V火線輸出
藍(lán)色	零線輸出	220V零線輸出
白色	調(diào)光信號+	PWM或者1-10V調(diào)光信號正極
黑色	調(diào)光信號-	PWM或者1-10V調(diào)光信號負(fù)極

 

 

圖 1?2外部接線示意圖

1、路燈接線方法如圖 1?2所示，交流信號220V電壓從控制器的1腳和2腳輸入。

溫馨提示：在接線時(shí)，需要區(qū)分零線和火線。

2、如果需要輸出調(diào)光信號時(shí)，將調(diào)光信號腳接到控制設(shè)備對應(yīng)的控制信號線上。如果沒有電源驅(qū)動(dòng)器沒有調(diào)光接口，懸空調(diào)光信號線即可。

溫馨提示：控制信號為PWM或1-10V控制輸出,幅值為10V。

 

2.5     電氣參數(shù)

1.1  電源及功耗

除非特別說明，下表所列參數(shù)是指Tamb=25℃時(shí)的值。

 交流電氣參數(shù)

標(biāo)號	項(xiàng)目	條件	規(guī)格
			最小	典型	最大	單位
AC   IN	輸入端口額定工作電源	50Hz	200	220	260	V
AC   OUT	輸出端口額定工作電源	50Hz	200	220	260	V
I	額定工作電流	50Hz	0		10	A

1.2  計(jì)量電氣參數(shù)

標(biāo)號	項(xiàng)目	條件	規(guī)格
			最小	典型	最大	單位
Vtest	測量電壓范圍		200	220	260	V
Itest	測量電流范圍		0		10	A
PW	有功功率		2		2600	W
Pt	有功總電能		0		429496.0000	kWh

1.3  RF參數(shù)

標(biāo)號					說明
	最小	典型	最大	單位
帶寬	2.38		2.500	GHz	16個(gè)基本通道，9個(gè)擴(kuò)展頻段
接收靈敏度		-106		dBm
發(fā)送功率		20	23.5	dBm
動(dòng)態(tài)輸出范圍		55		dB
諧波		-41.2		dBm/MHz

 2.6      技術(shù)特點(diǎn)

● 輸入電源：AC200～260V 50Hz 

● 輸出電源：AC 200～260V 50Hz   負(fù)載電流： 0～10A   負(fù)載功率： 0～2000W 

● 具有電流、電壓、溫度、有功功率、無功功率檢測功能 

● 可選配光照度傳感器、雨雪傳感器輔助參考 

● 具有交流開關(guān)和PWM、0～10V、電阻調(diào)光信號輸出的功能 

● 具有過流保護(hù)、燈具狀況檢測、缺省亮燈等功能 

 ● 適用于 LED燈、高壓鈉燈、金鹵燈等燈具的開關(guān)和調(diào)光使用 

● 基于安全的過載保護(hù)設(shè)計(jì) 

● 無線頻點(diǎn)：2.4G ISM 全球免費(fèi)頻段 

● 無線信道：16 個(gè) 

● 單網(wǎng)容量：65535個(gè)節(jié)點(diǎn) 

● 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌褐С中切途W(wǎng)、樹型網(wǎng)、鏈型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng) 

● 完善的 ZIGBEE 無線組網(wǎng)通訊協(xié)議 

● 工業(yè)級工作溫度范圍：－40℃～＋85℃

 

2.7      高壓鈉燈、疝氣燈、無極控制方案

路燈控制器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖 1.3無線智能照明控制器高壓鈉燈接線框圖

2.7.1   輸入與輸出

交流220V電壓從AC端口輸入，經(jīng)過路燈控制板，可輸出1路帶繼電器控制的輸出，接入1組高壓鈉燈（疝氣燈、無極燈）。

2.7.2   無線控制

在整個(gè)路燈的安裝過程中，無需使用控制信號線，采用無線Zigbee信號作為數(shù)據(jù)傳輸，大大減少了特別是舊燈改造工程的工程量。

2.7.3   電量檢測

為了更好檢測每個(gè)路燈的工作狀態(tài)，本路燈控制器可實(shí)現(xiàn)實(shí)行測量當(dāng)前單燈的當(dāng)前電壓，流經(jīng)當(dāng)前單燈的電流，并計(jì)算出當(dāng)前單燈的有功功率，總功率，在后臺服務(wù)器可匯總單燈的月用電量，為改造智能路燈控制器后，節(jié)約的用電量，提供準(zhǔn)備，合理的數(shù)據(jù)。

 

2.8     LED燈控制方案

控制器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 JCT-DK無線智能照明控制器LED調(diào)光燈接線框圖

2.8.1   電量檢測

需要檢測的電量參數(shù)為：

l  輸入控制器的前端電壓；200~260V

l  通過控制器的總電流：20mA~10A

l  通過控制器的有功功率，消耗的總電能

l  控制器的電能參數(shù)

2.8.2   開關(guān)功能 

單燈控制器可以對任一盞路燈進(jìn)行開關(guān)燈控制，也可以進(jìn)行集中分組控制；

2.8.3   PWM（1-10V）調(diào)光

輸出1路PWM 或者1~10V調(diào)光控制信號，接入到LED電源控制器的調(diào)光控制信號上，如DIM+和DIM-。

2.8.4   采集功能

單燈控制器能采集路燈的電壓、電流、計(jì)算燈具的使用功率等。 

2.8.5   路由功能

每個(gè)單燈控制器都具有中繼路由功能，單個(gè)控制器之間的最大視距傳輸距離2000米。 

2.8.6   組網(wǎng)功能

單燈控制器采用ZigBee無線通信技術(shù)，單燈控制器節(jié)點(diǎn)具備自組網(wǎng)功能，最大支持組建65535個(gè)節(jié)點(diǎn)的超大型網(wǎng)絡(luò)。 

2.8.7   硬件看門狗電路

防止出現(xiàn)程序死機(jī)。

 

3. ZigBee轉(zhuǎn)GPRSJCT-LD網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品手冊

3.1      產(chǎn)品外觀

3.2      產(chǎn)品尺寸規(guī)格

 

 

 3.3      功能特點(diǎn)

■ 產(chǎn)品描述：通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)接收控制命令，控制路燈及采集數(shù)據(jù)，存儲于數(shù)據(jù)庫；

■ 網(wǎng)絡(luò)制式：支持移動(dòng)，聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)，單卡通訊；

■ 通訊模式：連接上之后透傳；

■ 通訊距離：ZigBee端輸出功率20dbm支持空曠2公里通訊；

■ 配件清單：12V電源，GPRS天線，ZigBee天線；

■ 網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制路燈開燈、關(guān)燈、調(diào)光、路燈功耗采集；

■ 網(wǎng)關(guān)能夠控制無線路燈單燈控制器實(shí)現(xiàn)協(xié)議自組網(wǎng)功能；

■ 網(wǎng)關(guān)攜帶的路由條數(shù)大于或等于200條，能控制大于200個(gè)無線控制器；

4. Web軟件展示

圖1-智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)首頁

圖2-智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)路燈控制策略

 圖3-智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)路燈采集數(shù)據(jù)

 

4.1      軟件系統(tǒng)功能特點(diǎn) 

4.1.1   遠(yuǎn)程控制 

監(jiān)控軟件可對任意一盞、一路或自定義的一組路燈進(jìn)行遠(yuǎn)程開關(guān)、調(diào)光控制。 

4.1.2   狀態(tài)查詢 

監(jiān)控軟件可隨時(shí)查詢路燈的開關(guān)狀態(tài)、亮度、電流、電壓、功率等數(shù)據(jù)。 

4.1.3   自動(dòng)巡檢 

監(jiān)控軟件具有自動(dòng)巡檢的功能，可代替人工巡檢。 

4.1.4   情景照明 

監(jiān)控軟件可自定義設(shè)置任意分區(qū)、分組、分時(shí)以及隔盞亮燈等情景照明模式。 

4.1.5   故障報(bào)警 

監(jiān)控軟件可實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警、故障檢測、故障處理情況追蹤功能。 

4.1.6   設(shè)備管理 

監(jiān)控軟件可管理單燈控制器、集中管理器等設(shè)備，包括錄入、修改、刪除、查詢等功能。 

4.1.7   分級權(quán)限 

不同級別的用戶可設(shè)置不同的管理區(qū)域和操作權(quán)限。 

4.1.8   地圖功能 

監(jiān)控軟件集成GIS地理信息系統(tǒng)，可在地圖上查看和管理任意一盞路燈。