[实用新型]基于ZigBee网络的太阳能楼道照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及zigbee领域，具体涉及一种基于ZigBee技术与太阳能技术的小区公共照明系统。

背景技术

ZigBee是一种短距离、低速率、低功耗的无线网络传输技术，采用DSSS技术调制发射，用于多个无线传感器组成网状网络。

新一代的无线传感器网络将采用802.15.4(ZigBee)协议。ZigBee是一种提供给廉价的固定、便携或移动设备使用的低复杂度、低成本、低功耗、低速率无线连接技术，这个名字来源于蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式，蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息。

在标准化方面，IEEE802.15.4工作组主要负责制定物理层和MAC层的协议，其余协议主要参照和采用现有的标准，高层应用、测试和市场推广等方面的工作将由ZigBee联盟负责。ZigBee联盟成立于2002年8月，由英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司组成，如今已经吸引了上百家芯片公司、无线设备公司和开发商的加入。

ZigBee网络两个节点之间理论上标准传输距离为75M，但可以无限扩展从几百米至几十公里，而节点上限则为65000个，在通信上采用的是动态路由自组网方式，所谓动态路由是指网络中数据传输的路径并不是预先设定的，而是传输数据前，通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索，分析它们的位置关系以及远近，然后选择其中的一条路径进行数据传输。在我们的网络管理软件中，路径的选择使用的是“梯度法”，即先选择路径最近的一条通道进行传输，如传不通，再使用另外一条稍远一点的通路进行传输，以此类推，直到数据送达目的地为止。在实际工业现场，预先确定的传输路径随时都可能发生变化，或者因各种原因路径被中断，或者过于繁忙不能进行及时传送。动态路由结合网状拓扑结构，就可以很好的解决这个问题，从而保证数据的可靠传输。

太阳能发电技术源于上世纪60年代，当时主要是为了解决空间用电--通信卫星供电而探索出来的，目前太阳能发电系统主要由三部分组成，太阳能电池板，控制器和蓄电池，太阳能电池板是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程，太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。蓄电池一般为铅酸电池，有12V和24V这两种，在微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池、甚至使用超级电容。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发产生的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。

自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。在人类不断自我反省的过程中，对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不仅在空间应用，在其它众多领域中也大显身手，如：太阳能庭院灯、太阳能个人用户发电系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵(饮水或灌溉)、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中道路路标、高速公路路标等。欧美等先进国家将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。

发明内容

本实用新型目的在于提供了一种基于ZigBee网络的太阳能楼道照明系统，利用ZigBee的无线自组网技术，把每栋楼之间的太阳能控制器连接起来，并通过TCP/IP或GPRS把所获得的数据传给监控中心，维护人员或用户通过监控中心数据库软件可以实时了解并控制所有灯、电池、太阳能板的工作情况。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

基于ZigBee网络的太阳能楼道照明系统，主要由楼道控制器、小区信息采集器和监控中心服务器三大模块构成；所述楼道控制器与所述小区信息采集器通过zigbee无线模块相互通信，所述小区信息采集器与GPRS接收模块连接，所述GPRS接收模块与所述监控中心服务器通信，所述监控中心服务器模块与监控主机相连。