[发明专利]基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统

权利要求书

1.一种基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：包括组成ZigBee无线网络且设有控制器的复数个太阳能路灯以及与互联网连接的远程监控中心；所述的复数个太阳能路灯中的一个设置有第一GPRS通信模块；所述的远程监控中心设置有第二GPRS通信模块。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：所述的控制器包括核心处理单元以及与该核心处理单元连接的蓄电池充电控制模块、数据采集模块、LED灯驱动控制模块、ZigBee无线通信模块和电源管理模块；该控制器的各模块都间接由太阳能板供电，且该控制器集合了MPPT技术和ZigBee无线网络技术。

3. 根据权利要求2所述的基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：所述的控制器将无线联网通信功能直接嵌入其中，能充当ZigBee无线网络的一个节点控制太阳能路灯组建无线监控网络。

4. 根据权利要求2所述的基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：所述的蓄电池充电控制模块和LED灯驱动控制模块均采用BUCK电路，通过PWM波控制蓄电池充电功率和LED灯功率，蓄电池充电采用三段式充电模式，该充电模式包括MPPT充电、恒压充电或涓流充电；所述的数据采集模块中，电压采集采用电阻分压法，电流采集部分由一个精确小电阻和MAX4080组成。

5. 根据权利要求2所述的基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：所述的核心处理单元硬件上使用的MCU采用CC2430，软件上将MPPT控制算法嵌入到ZigBee协议栈的应用层中，通过分时段控制太阳能板最大输出功率点的跟踪和无线网络中的数据通信。

6. 根据权利要求5所述的基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：所述嵌入到ZigBee协议栈中的MPPT控制算法采用扰动观察法，CC2430通过调节PWM波的占空比实现对太阳能板最大输出功率点的跟踪。

7. 根据权利要求1所述的基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：组成 ZigBee无线网络的方式为：将其中一盏太阳能路灯的控制器配置成ZigBee协调器，负责该片区域监控网络的建立和维持，以及承担ZigBee网络与监控中心之间的数据传输任务；其他所有太阳能路灯根据地形和路灯分布情况配置成路由器或者终端设备，它们将所有的路灯状态信息发送至ZigBee协调器，由协调器转发至远程监控中心。

8. 根据权利要求7所述的基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：所述的ZigBee无线网络中的每一个节点都有唯一的物理地址和每一盏太阳能路灯的路灯编号一一对应；所述的物理地址和路灯编号被加入到网络传送的每个数据包中，用于对太阳能路灯的定位和识别。

9. 根据权利要求1所述的基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：所述的远程监控中心利用Microsoft Visual C++ 6.0设计了一个可视化的管理软件，该管理软件包括监测部分、控制部分和存储数据库，任何连接Internet的远程PC机只要安装此软件，都可以充当远程监控中心。

10. 根据权利要求1所述的基于ZigBee无线网络的太阳能路灯联网监控系统，其特征在于：由复数个太阳能路灯组成的ZigBee无线网络与远程监控中心之间的数据通信是通过ZigBee网络、Internet和GPRS网络之间的相互协调来实现的；采用基于TCP/IP协议的客户端/服务器模式作为通信模式，远程监控中心充当服务器，ZigBee协调器充当客户端；远程监控中心能监测和分析收到的各太阳能路灯的状态信息并进行定时存储，也能通过向远方发送控制命令控制任意一盏或者所有太阳能路灯的工作状态。