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的發展,巨川電氣重點推出一款基于物聯網ZigBee的無線路燈照明控制系統的完整解決方案,整個系統由圖 1?1所示,通過現場控制中心ZigBee轉GPRS網關,將數據匯總,通過GPRS連接到互聯網,遠程監控中心通過聯網的路燈監控軟件,實現路燈的調光、省電統計、損壞監測等功能。
其中,SmartLight是專業照明控制系統中的一個重要組成部分,其核心芯片采用自主研發的ZIGBEE無線通信模塊,配合專業的硬件和軟件設計,使產品具有功能強大,易實施、免布線、工作可靠、易于維護等優點,是專門為智能路燈照明而研發出來的高性能路燈節能產品。
解決方案特點
1) 完善的功能
n 電壓電流功耗采集計量:
n 照明設備故障報警;
n 1路繼電器控制信號;
n 遠程互聯網+GPRS網絡監控;
n 任意時刻節能模式調節;
2)內嵌網絡ZigBee協議
每個無線智能照明控制器內置自主開發的ZigBee無線傳輸協議進行自組網,免去了現場布線的麻煩,大大節約了工程施工的成本,提高了安裝效率。
自主開發的ZigBee無線傳輸協議歷經8年來的不斷完善和發展,已經廣泛使用在電力、工控、軌道交通、石油化工、照明等各種領域。是一個被市場和客戶認可的可靠穩定高效的通訊協議。
1.1 JCT-DK無線單燈控制器產品實物圖
圖 1?1無線單燈控制器
2.2 產品尺寸
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 |
藍色 |
零線輸入 |
220V零線輸入 |
棕色 |
火線輸出 |
220V火線輸出 |
藍色 |
零線輸出 |
220V零線輸出 |
白色 |
調光信號+ |
PWM或者1-10V調光信號正極 |
黑色 |
調光信號- |
PWM或者1-10V調光信號負極 |
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,需要區分零線和火線。
2、如果需要輸出調光信號時,將調光信號腳接到控制設備對應的控制信號線上。如果沒有電源驅動器沒有調光接口,懸空調光信號線即可。
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
1.1 電源及功耗
除非特別說明,下表所列參數是指Tamb=25℃時的值。
交流電氣參數
標號 |
項目 |
條件 |
規格 |
|||
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 計量電氣參數
標號 |
項目 |
條件 |
規格 |
|||
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
標號 |
說明 |
||||
最小 |
典型 |
最大 |
單位 |
||
帶寬 |
2.38 |
2.500 |
GHz |
16個基本通道,9個擴展頻段 |
|
接收靈敏度 |
-106 |
dBm |
|||
發送功率 |
20 |
23.5 |
dBm |
||
動態輸出范圍 |
55 |
dB |
|||
諧波 |
-41.2 |
dBm/MHz |
2.6 技術特點
● 輸入電源:AC200~260V 50Hz
● 輸出電源:AC 200~260V 50Hz 負載電流: 0~10A 負載功率: 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
● 具有交流開關和PWM、0~10V、電阻調光信號輸出的功能
● 具有過流保護、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和調光使用
● 基于安全的過載保護設計
● 無線頻點:2.4G ISM 全球免費頻段
● 無線信道:16 個
● 單網容量:65535個節點
● 網絡拓撲:支持星型網、樹型網、鏈型網、網狀網
● 完善的 ZIGBEE 無線組網通訊協議
● 工業級工作溫度范圍:-40℃~+85℃
2.7 高壓鈉燈、疝氣燈、無極控制方案
路燈控制器內部的結構如圖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信號作為數據傳輸,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
為了更好檢測每個路燈的工作狀態,本路燈控制器可實現實行測量當前單燈的當前電壓,流經當前單燈的電流,并計算出當前單燈的有功功率,總功率,在后臺服務器可匯總單燈的月用電量,為改造智能路燈控制器后,節約的用電量,提供準備,合理的數據。
2.8 LED燈控制方案
控制器內部的結構如圖3所示。
圖3 JCT-DK無線智能照明控制器LED調光燈接線框圖
2.8.1 電量檢測
需要檢測的電量參數為:
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
2.8.2 開關功能
單燈控制器可以對任一盞路燈進行開關燈控制,也可以進行集中分組控制;
2.8.3 PWM(1-10V)調光
輸出1路PWM 或者1~10V調光控制信號,接入到LED電源控制器的調光控制信號上,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、計算燈具的使用功率等。
2.8.5 路由功能
每個單燈控制器都具有中繼路由功能,單個控制器之間的最大視距傳輸距離2000米。
2.8.6 組網功能
單燈控制器采用ZigBee無線通信技術,單燈控制器節點具備自組網功能,最大支持組建65535個節點的超大型網絡。
2.8.7 硬件看門狗電路
防止出現程序死機。
3. ZigBee轉GPRSJCT-LD網關產品手冊
3.1 產品外觀
3.2 產品尺寸規格
3.3 功能特點
■ 產品描述:通過移動網絡或互聯網接收控制命令,控制路燈及采集數據,存儲于數據庫;
■ 網絡制式:支持移動,聯通網絡,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;
■ 網關能夠實現遠程控制路燈開燈、關燈、調光、路燈功耗采集;
■ 網關能夠控制無線路燈單燈控制器實現協議自組網功能;
■ 網關攜帶的路由條數大于或等于200條,能控制大于200個無線控制器;
4. Web軟件展示
圖1-智能路燈監控系統首頁
圖2-智能路燈監控系統路燈控制策略
圖3-智能路燈監控系統路燈采集數據
4.1 軟件系統功能特點
4.1.1 遠程控制
監控軟件可對任意一盞、一路或自定義的一組路燈進行遠程開關、調光控制。
4.1.2 狀態查詢
監控軟件可隨時查詢路燈的開關狀態、亮度、電流、電壓、功率等數據。
4.1.3 自動巡檢
監控軟件具有自動巡檢的功能,可代替人工巡檢。
4.1.4 情景照明
監控軟件可自定義設置任意分區、分組、分時以及隔盞亮燈等情景照明模式。
4.1.5 故障報警
監控軟件可實現故障報警、故障檢測、故障處理情況追蹤功能。
4.1.6 設備管理
監控軟件可管理單燈控制器、集中管理器等設備,包括錄入、修改、刪除、查詢等功能。
4.1.7 分級權限
不同級別的用戶可設置不同的管理區域和操作權限。
4.1.8 地圖功能
監控軟件集成GIS地理信息系統,可在地圖上查看和管理任意一盞路燈。
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