基于PLC與GPRS、ZigBee的路燈無線控制系統(tǒng)

6. 2 單燈控制器
每盞路燈都裝有單燈控制器，由ZigBee無線通信模塊、完成電量采集和模塊遙信功能的單片機(jī)模塊組成。ZigBee無線模塊具有網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這樣ZigBee子網(wǎng)就有內(nèi)置冗余保證，如果網(wǎng)絡(luò)中有節(jié)點(diǎn)脫離網(wǎng)絡(luò)，無法工作，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)將自動路由到一個(gè)替換節(jié)點(diǎn)保證系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定。單燈控制器是路燈監(jiān)控系統(tǒng)中控制功能的執(zhí)行部分，控制路燈的狀態(tài)并監(jiān)測路燈運(yùn)行的電流、電壓、功率因素等，將這些參數(shù)通過無線方式傳送到現(xiàn)場控制器，同時(shí)接收來自現(xiàn)場控制器的所有控制指令，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能，如圖3所示。

6. 3 監(jiān)控中心
監(jiān)控中心由監(jiān)控中心軟件、GPRS通信模塊組成，對整個(gè)照明系統(tǒng)進(jìn)行集中控制。監(jiān)控中心軟件可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、采集數(shù)據(jù)、建立數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析等功能，通過GPRS通信模塊實(shí)時(shí)掃描各路燈電量數(shù)據(jù)和輸出狀態(tài)，也可將監(jiān)控中心軟件發(fā)送的各種有效指令發(fā)送給現(xiàn)場控制器。遇到報(bào)警信息，通過GSM短信方式送至巡檢人員手機(jī)。

7 監(jiān)控中心軟件介紹
組態(tài)軟件是用于數(shù)據(jù)采集和過程控制的專用軟件，本系統(tǒng)采用組態(tài)王作為開發(fā)工具，它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，能充分利用圖形編輯功能，為用戶提供了友好的可視化界面。
監(jiān)控中心軟件是整個(gè)路燈監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心，它負(fù)責(zé)跟控制現(xiàn)場中的監(jiān)控終端進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，主要功能如下：
1)查詢功能現(xiàn)場控制器將單燈的電壓、電流、功率、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù)通過無線信道發(fā)送回監(jiān)控中心，監(jiān)控中心主機(jī)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后，以直觀的報(bào)表或圖表形式提供管理人員，為決策提供準(zhǔn)確的依據(jù)。
2)控制功能手控與自控相結(jié)合，提供靈活、可靠的開關(guān)控制功能，通過“設(shè)置參數(shù)”里的開關(guān)燈方案及開關(guān)燈時(shí)間，下發(fā)給現(xiàn)場控制器，讓現(xiàn)場控制器按指定的方案運(yùn)行。
3)設(shè)置參數(shù)監(jiān)控中心可自動或手動執(zhí)行全控開關(guān)燈，也可控制任一單燈執(zhí)行開關(guān)燈，可隨意設(shè)置半夜燈或全夜燈模式，并對設(shè)置的參數(shù)和要求進(jìn)行保存。
4)報(bào)警功能當(dāng)現(xiàn)場控制器主動報(bào)警或檢測單燈控制器時(shí)發(fā)現(xiàn)有故障，監(jiān)控中心軟件發(fā)出聲光報(bào)警信號提醒工作人員，并在畫面上顯示故障報(bào)警位置狀況和類型，保存報(bào)警記錄的同時(shí)以短信息的方式通知現(xiàn)場巡檢人員。
5)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與報(bào)表統(tǒng)計(jì)備采集參數(shù)的數(shù)據(jù)信息，形成報(bào)表，便于分析研究，可打印報(bào)表。

8 結(jié)束語
本系統(tǒng)從路燈控制的具體要求出發(fā)，建立了友好的可視化界面，集無線通訊技術(shù)、自動化控制技術(shù)、監(jiān)控系統(tǒng)組網(wǎng)于一體，有效的解決了路燈控制的靈活性、實(shí)時(shí)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等問題，抗干擾力強(qiáng)，通信穩(wěn)定，上位機(jī)給監(jiān)控終端發(fā)出的命令能準(zhǔn)確到位。不僅大大節(jié)約了鋪設(shè)通信電纜的費(fèi)用，更達(dá)到了節(jié)能能源的目的。