基于PLC與GPRS、ZigBee的路燈無(wú)線控制系統(tǒng)

摘要：基于PLC與無(wú)線通訊模塊相結(jié)合的路燈控制方案，采用了組態(tài)軟件、PLC控制模塊、單片機(jī)采集模塊、GRPS通信模塊、ZigBee無(wú)線模塊等技術(shù)，靈活控制路燈的工作狀態(tài)，為路燈照明系統(tǒng)提供穩(wěn)定、可靠、低成本的實(shí)施方案，不僅大大節(jié)約了鋪設(shè)通信電纜的費(fèi)用，而且達(dá)到了節(jié)能的目的。
關(guān)鍵詞：PLC；無(wú)線監(jiān)控；GPRS；ZigBee

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，能源的開(kāi)發(fā)和利用也顯得日益緊張起來(lái)。3月份以來(lái)，我國(guó)多地出現(xiàn)淡季“電荒”現(xiàn)象，而電能利用效率低下是導(dǎo)致“電荒”的重要原因之一，在這種情況下，提高電能效率迫在屠睫。而隨著城市路網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，路燈數(shù)量增多，使得人們對(duì)電能節(jié)約以及路燈的管理要求也越來(lái)越高。采用先進(jìn)技術(shù)節(jié)約能源以及提高路燈自動(dòng)化控制與管理水平，已成為城市照明系統(tǒng)建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。

1 路燈照明管理現(xiàn)狀
1)照明設(shè)施開(kāi)關(guān)燈統(tǒng)一性差，智能化水平低，不具備遠(yuǎn)程修改開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，不能根據(jù)實(shí)際情況修改開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，能源浪費(fèi)大，增加了財(cái)政負(fù)擔(dān)；
2)路燈設(shè)備分散，管理人員少，管理困難，不能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面地監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況，缺乏靈活的控制手段；3)人工巡檢工作量大，效率低，成本高，浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力，缺乏有效的故障預(yù)警機(jī)制。

2 ZigBee簡(jiǎn)介
ZigBee是一種新興的短距離、低復(fù)雜度、低耗功、低傳輸速率、低成本的雙向無(wú)線組網(wǎng)通訊技術(shù)。它是一種介于RFID(Radio Frequency Identification，無(wú)線射頻識(shí)別)和藍(lán)牙之間的技術(shù)。

3 GPRS簡(jiǎn)介
GPRS通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)是一種新的承載業(yè)務(wù)，提供了一種高效、低成本的無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的數(shù)據(jù)傳輸。GRPS永遠(yuǎn)在線，接入速度快，用戶可隨時(shí)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)保持連接，可使遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的效率大幅提高。

4 PLC簡(jiǎn)介
PLC即可編程控制器，是一種帶有指令存儲(chǔ)器，數(shù)字或模擬輸入／輸出接口，能夠完成邏輯，順序、定時(shí)、等功能，用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制裝置。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

5 系統(tǒng)工作原理
運(yùn)用組態(tài)軟件作為上位機(jī)的控制平臺(tái)，通過(guò)GPRS與現(xiàn)場(chǎng)控制器PLC通訊。監(jiān)控中心軟件通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)向各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器發(fā)送動(dòng)作指令，使現(xiàn)場(chǎng)控制器完成各種配置和數(shù)據(jù)采集工作，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制器發(fā)送上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。現(xiàn)場(chǎng)控制器通過(guò)ZigBee無(wú)線通訊設(shè)備接收單燈控制器所發(fā)送來(lái)的信號(hào)，進(jìn)行分析處理并通過(guò)GPRS通訊系統(tǒng)向監(jiān)控中心發(fā)送信息，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)路燈的遠(yuǎn)程無(wú)線控制，如圖1所示。