一種基于ZigBee和4G技術(shù)的智能道路照明和監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及道路智能照明和監(jiān)控應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于ZigBee和4G技術(shù)的智能道路照明和監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]道路照明和監(jiān)控是重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施，能夠有效的改善交通條件，提高社會(huì)治安水平和美化市容市貌，給人們的生產(chǎn)和生活帶來極大的便利。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們更加重視生活的質(zhì)量和城市的品味，對(duì)道路照明和監(jiān)控的要求不斷提升，將ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和新一代4G無線通信技術(shù)應(yīng)用到道路照明和監(jiān)控領(lǐng)域，能夠很好的滿足人們對(duì)道路照明和監(jiān)控的需求，一方面使得道路照明和監(jiān)控能夠更加智能，環(huán)保和節(jié)能，智能調(diào)節(jié)道路照明方式，有效的監(jiān)視城市的空氣質(zhì)量，車流量等，對(duì)道路進(jìn)行視頻監(jiān)控，通過智能設(shè)備遠(yuǎn)程查詢這些信息，為人們提供方便，快捷和安全的生活環(huán)境；另一方面使得道路照明和視頻監(jiān)控能夠結(jié)合起來，通過4G通信技術(shù)和ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)道路進(jìn)行遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控，有效的檢測燈具參數(shù)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能故障檢測和定位，給道路照明和監(jiān)控的施工，管理和維護(hù)帶來極大的方便。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]現(xiàn)有技術(shù)難以滿足人們的生產(chǎn)生活需要，為了解決上述存在的問題，本實(shí)用新型提出了一種基于ZigBee和4G技術(shù)的智能道路照明和監(jiān)控系統(tǒng)，它對(duì)環(huán)境、交通狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。同時(shí)能夠通過個(gè)人電腦和移動(dòng)智能設(shè)備遠(yuǎn)程查詢照明，監(jiān)控，環(huán)境和交通信息。
[0004]為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于ZigBee和4G技術(shù)的智能道路照明和監(jiān)控系統(tǒng)，包括ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，ZigBee路由節(jié)點(diǎn)，ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，集中器，顯示屏，圖像采集模塊，4G模塊，服務(wù)器，web客戶端和智能設(shè)備客戶端；所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)通過ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)與集中器連接；所述圖像采集模塊連接集中器；所述集中器通過4G模塊連接互聯(lián)網(wǎng)；所述智能設(shè)備客戶端連接服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)；所述web客戶端通過服務(wù)器連接互聯(lián)網(wǎng)。
[0005]所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)包括GPS模塊，PM2.5采集模塊，LED照明和控制模塊，車流量檢測模塊，光敏和紅外模塊和ZigBee芯片(MC13224)。ZigBee芯片的通信模式為終端節(jié)點(diǎn)模式。
[0006]所述ZigBee路由節(jié)點(diǎn)包括GPS模塊，PM2.5采集模塊，LED照明和控制模塊，車流量檢測模塊，光敏和紅外模塊和ZigBee芯片(MC13224) ；ZigBee芯片的通信模式為路由器模式。
[0007]所述ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)包括GPS模塊，PM2.5采集模塊，LED照明和控制模塊，車流量檢測模塊，光敏和紅外模塊和ZigBee芯片(MC13224)。ZigBee芯片的通信模式為協(xié)調(diào)器模式。
[0008]所述集中器包括LPC1788嵌入式系統(tǒng)及其外圍電路，通過HPI接口與圖像采集模塊通信，通過SPI接口控制顯示屏，通過串口與ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)通信，通過4G模塊與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信。
[0009]所述的4G模塊包括:移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)通信芯片及其外圍電路。
[0010]所述顯示屏包括IXD顯示器及其驅(qū)動(dòng)電路。
[0011]所述圖像采集模塊包括高清攝像頭及其驅(qū)動(dòng)電路和DPS圖像處理系統(tǒng)及其周邊電路。
[0012]所述的服務(wù)器包括:主板、CPU、內(nèi)存條、硬盤及其服務(wù)系統(tǒng)。
[0013]所述的web客戶端包括:Web服務(wù)器軟件、服務(wù)器電腦、輸入網(wǎng)頁與輸出網(wǎng)頁；所述的Web服務(wù)器軟件需安裝在服務(wù)器電腦中，并對(duì)軟件做好正確的配置。
[0014]所述的手機(jī)客戶端軟件包括:基于安卓系統(tǒng)及蘋果系統(tǒng)下開發(fā)的一款手機(jī)客戶端軟件。其中它既能實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制路燈運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)還能查詢環(huán)境，交通和視頻監(jiān)控信息。
[0015]其中，所述GPS模塊為GPS接收芯片及其外圍電路。
[0016]其中，所述PM2.5采集模塊為PM2.5數(shù)據(jù)采集芯片及其外圍電路。
[0017]其中，所述LED照明和控制模塊為LED驅(qū)動(dòng)電路和PMff調(diào)光模塊。
[0018]其中，所述車流量檢測模塊為車流量檢測雷達(dá)芯片及其外圍電路。
[0019]其中，所述光敏和紅外模塊為光強(qiáng)檢測芯片及其外圍電路，紅外人體檢測芯片及其外圍電路。
[0020]其中，ZigBee芯片使用MC13224，芯片主要包括以ARM7內(nèi)核的MCU和數(shù)據(jù)無線發(fā)送和接收模塊。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:該基于ZigBee和4G技術(shù)的智能道路照明和監(jiān)控系統(tǒng)
[0022]1.市政亮化、節(jié)能減排:使用低功耗LED進(jìn)行市政照明，有效降低了市政照明的能耗，通過智能終端和客戶端提高開/關(guān)燈的可靠性和可檢查性，避免白天亮燈、晚上熄燈情況的出現(xiàn)?？梢灶A(yù)置合理的開關(guān)燈時(shí)間方案，在滿足對(duì)城市照明的需求時(shí)，有效地減少了開燈時(shí)間，從而節(jié)約了大量的電能。提高電網(wǎng)設(shè)備和燈具壽命。
[0023]2.為人們的生活提供便利:能夠采集環(huán)境質(zhì)量參數(shù)，車流量信息，溫度等，能夠?qū)崟r(shí)顯示這些數(shù)據(jù)，人們也可通過智能設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢，給人們的生產(chǎn)和生活提供方便。
[0024]3.提高城市路燈照明管理水平:系統(tǒng)能對(duì)路燈進(jìn)行智能控制，實(shí)時(shí)采集路燈運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境采集，并通過無線通信方式傳輸至服務(wù)器，為城市路燈的控制調(diào)度指揮與規(guī)劃決策提供強(qiáng)大實(shí)用的手段，全面提高城市路燈綜合控制管理的效率，使用智能終端和客戶端對(duì)路燈數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢可以節(jié)約大量的人力和物力。
[0025]4.提高交通安全和社會(huì)治安水平:通過對(duì)市政路燈照明系統(tǒng)的改造，合理布燈、開燈并結(jié)合視頻監(jiān)控，使城市各街道、小巷的路燈合理的亮起來，避免一些地區(qū)無燈或“半夜燈”帶來午夜后整個(gè)地區(qū)一片漆黑，給人們的夜間出行帶來不便的現(xiàn)象，極大的減少視頻監(jiān)控盲區(qū)，提高監(jiān)控視頻的質(zhì)量，可明顯減少交通安全事故和乘黑作案的發(fā)生，提高交通安全和社會(huì)治安；
[0026]整體結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)新穎，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣使用。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型的終端和路由節(jié)點(diǎn)示意圖；
[0029]圖3為本實(shí)用新型的集中器示意圖；
[0030]圖4為本實(shí)用新型的圖像采集模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0032]請參閱說明書附圖1?4，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種基于ZigBee和4G技術(shù)的智能道路照明和監(jiān)控系統(tǒng)，包括ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，ZigBee路由節(jié)點(diǎn)，ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，集中器，顯示屏，圖像采集模塊，4G模塊，服務(wù)器，web客戶端和智能設(shè)備客戶端；所述ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)通過ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)與集中器連接；所述圖像采集模塊連接集中器；所述集中器通過4G模塊連接互聯(lián)網(wǎng)；所述智能設(shè)備客戶端連接服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)；所述web客戶端通過服務(wù)器連接互聯(lián)網(wǎng)。
[0033]如圖一所示，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能道路照明和監(jiān)控系統(tǒng)包括1#道路設(shè)備101、2#道路設(shè)備102、N#道路設(shè)備103、集中器4、圖像采集模塊5、互聯(lián)網(wǎng)6、服務(wù)器7、智能設(shè)備客戶端8、Web/客戶端用戶9。具體如圖一所示，各道路設(shè)備主要用于通過ZigBee協(xié)議進(jìn)行自檢測、自調(diào)節(jié)、自組網(wǎng)，并通過建立的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集道路區(qū)域的環(huán)境、車流量，光強(qiáng)，人流量，GPS信息數(shù)據(jù)，并可以控制，調(diào)節(jié)LED路燈和采集路燈運(yùn)行參數(shù)，相關(guān)信息通過串口傳輸?shù)郊衅?。圖像采集模塊將圖片和視頻信息通過HPI接口傳輸?shù)郊衅?。集中器?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理發(fā)出指令強(qiáng)調(diào)區(qū)域內(nèi)路燈的運(yùn)行狀態(tài)以便滿足當(dāng)時(shí)的工作需求，并將信息通過顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)將信息通過4G模塊上傳至服務(wù)器，服務(wù)器主要用于相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)，并可向工作人員發(fā)出主動(dòng)報(bào)警信息，工作人員和用戶可以通過相關(guān)Web/客戶端或者是智能設(shè)備APP對(duì)服務(wù)器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和查詢。
[0034]如圖二所示，本實(shí)用新型的終端節(jié)點(diǎn)、路由節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)都包含有GPS模塊10，PM2.5采集模塊11，LED照明和控制模塊12，車流量檢測模塊13，光敏和紅外模塊14和ZigBee芯片(MC13224) 15。GPS模塊10使用U-BLOX NE0-