基于Zigbee和Wifi架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于Zigbee和Wifi架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)，解決了現有技術中沒有針對整棟辦公樓宇的電力管理系統(tǒng)的問題。該基于Zigbee和Wifi架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：PC管理端，用于管理人員操作使用；主控端，受PC管理端控制，用于對終端設備進行控制；WIFI路由器，實現PC管理端與主控端的通信；其中，所述主控端包括：單片機最小系統(tǒng)；ZigBee協(xié)調器；WiFi模塊，電平轉換電路，紅外解碼與發(fā)射模塊，數據存儲模塊。本實用新型結構簡單、實現方便，根據實驗測試和估算系統(tǒng)可節(jié)能10%~20%，對于辦公樓宇的整體電力節(jié)能管理有著十分顯著的作用。
【專利說明】基于Zigbee和Wif i架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電力管理系統(tǒng)，具體地講，是涉及基于一種Zigbee和Wifi架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]世界各國家、地區(qū)一直都在提倡節(jié)能減排，目前，辦公樓宇是耗電大戶，但是由于缺乏有效規(guī)范的管理，辦公樓宇因為人員的不良用電習慣而導致了大量的電力浪費。現有技術中，針對辦公樓宇的電力管理只有一些智能插座等非全局管理的系統(tǒng)，而并沒有相關技術、產品應用于整座辦公樓宇的電力節(jié)能管理。
[0003]因此，研發(fā)一種可針對整座辦公樓宇的電力管理系統(tǒng)，就成為了本領域技術人員的重要課題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種結構簡單、實現方便的基于Zigbee和Wifi架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]基于Zigbee和Wifi架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)，包括:
[0007]PC管理端，用于管理人員操作使用；
[0008]主控端，受PC管理端控制，用于對終端設備進行控制；
[0009]WIFI路由器，實現PC管理端與主控端的通信；
[0010]其中，所述主控端包括:
[0011]單片機最小系統(tǒng)，接收PC管理端的控制指令，用于與CC3000的WIFI通信以及和Zigbee協(xié)調器進彳丁串口通f目；
[0012]ZigBee協(xié)調器，負責建立Zigbee局域網以及和單片機最小系統(tǒng)進行串口通信；
[0013]WiFi模塊，與PC管理端進行數據交互以及使用SPI通信方式和單片機最小系統(tǒng)進行數據交互；
[0014]電平轉換電路，將單片機最小系統(tǒng)和WiFi模塊的電平進行互相轉換以便能夠正常通信；
[0015]紅外解碼與發(fā)射模塊，用于紅外接收和發(fā)射；
[0016]數據存儲模塊，負責存儲設置信息。
[0017]優(yōu)選的，所述單片機最小系統(tǒng)采用芯片STM32F103C8T6。
[0018]優(yōu)選的，所述ZigBee協(xié)調器采用CC2530芯片。
[0019]優(yōu)選的，所述WiFi模塊采用CC3000芯片。
[0020]具體的說，所述ZigBee協(xié)調器包括CC2530模塊、OLED顯示電路、采樣電路、穩(wěn)壓電路和LED控制器電路。
[0021]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0022](I)采用本實用新型，管理員可通過PC管理端遠程開關、調節(jié)每一個節(jié)點的功率；同時，也可以設定所有節(jié)點的工作模式和方式，由此，根據不同的時間段或工作情況，調節(jié)辦公樓宇電器的運行狀態(tài)，達到節(jié)能目的；根據實驗測試和估算系統(tǒng)可節(jié)能10°/『20%，對于辦公樓宇的整體電力節(jié)能管理有著十分顯著的作用。
[0023](2)本實用新型不僅結構簡單、成本低廉，而且實現方便，為其大范圍的推廣應用，奠定了堅實的基礎。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的工作原理示意圖。
[0025]圖2為本實用新型中單片機最小系統(tǒng)的結構示意圖。
[0026]圖3為本實用新型中WIFI模塊的結構示意圖。
[0027]圖4為本實用新型中電平轉換電路的電路圖。
[0028]圖5為本實用新型紅外解碼與發(fā)射模塊中負責紅外接收的電路示意圖。
[0029]圖6為本實用新型紅外解碼與發(fā)射模塊中負責紅外發(fā)射的電路示意圖。
[0030]圖7為本實用新型中數據存儲模塊的電路原理圖。
[0031]圖8為本實用新型中CC2530模塊的結構示意圖。
[0032]圖9為本實用新型中OLED顯示電路的電路原理圖。
[0033]圖10為本實用新型中LED控制器電路的電路原理圖。
[0034]上述附圖中，附圖標記對應的部件名稱如下:1_PC管理端，2-WIFI路由器，3-主控端。

【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0036]如圖1所示，本實施例提供了一種由基于Zigbee和Wifi架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)，其主要包括:PC管理端，主控端和WIFI路由器，管理人員通過PC管理端實現對主控端的控制，主控端在相應的控制指令下，實現對辦公樓宇各電器的控制，WIFI路由器用于實現PC管理端的主控端無線通信。
[0037]PC管理端可以為臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦等，WIFI路由器采用現有的WIFI路由器即可。主控端連接辦公樓宇的電力系統(tǒng)，其包括有單片機最小系統(tǒng)、ZigBee協(xié)調器、WiFi模塊、電平轉換電路、紅外解碼與發(fā)射模塊和數據存儲模塊。為了便于理解，下面對主控端各硬件部分進行詳細說明:
[0038]如圖2所示，單片機最小系統(tǒng)，由芯片STM32F103C8T6構成，接收PC管理端的控制指令，用于與WIFI模塊通信以及和Zigbee協(xié)調器進行串口通信；
[0039]如圖8、9、10所示，ZigBee協(xié)調器，其包括CC2530模塊、OLED顯示電路、采樣電路、穩(wěn)壓電路和LED控制器電路；ZigBee協(xié)調器負責建立Zigbee局域網以及和單片機最小系統(tǒng)中的STM32F103C8T6進行串口通信；其中，OLED顯示電路用來在終端設備上顯示相關信息，采樣電路用于采集設備工作電流、工作電壓、光照強度，LED控制器電路，用來控制照明設備的亮度。
[0040]如圖3所示，WiFi模塊，采用現有的WiFi模塊，由CC3000芯片構成，其與PC管理端進行數據交互以及使用SPI通信方式和單片機最小系統(tǒng)進行數據交互；
[0041]如圖4所示，電平轉換電路，采用現有成熟的電平轉換電路，將單片機最小系統(tǒng)和WiFi模塊的電平進行互相轉換以便能夠正常通信；
[0042]如圖5、6所示，紅外解碼與發(fā)射模塊，用于紅外接收和發(fā)射；
[0043]如圖7所示，數據存儲模塊，負責存儲設置信息，具有掉電保護功能，斷電后數據不會丟失。
[0044]本實用新型的工作過程:
[0045](I)PC管理端通過TCP/IP協(xié)議與WIFI路由器通信，發(fā)送數據指令；
[0046](2) WIFI路由器接收到數據指令后也由TCP/IP協(xié)議將數據指令轉發(fā)給主控端的CC3000 WiFi 模塊；
[0047](3) WiFi模塊通過SPI通信的方式將數據指令傳遞給單片機最小系統(tǒng)，然后又由串口通信將數據指令發(fā)送給Zigbee協(xié)調器；
[0048](4) Zigbee協(xié)調器組建的小型局域網絡將數據指令分發(fā)給每一個Zigbee分支節(jié)點，進而控制用相應的電設備，如:控制LED照明設備的亮滅，或者明暗程度。
[0049]本實用新型中采用的硬件、電路均為現有成熟硬件、電路，它們在本實用新型中其各自完成自己本身的功能，在此不作贅述。
[0050]采用本實用新型的節(jié)能原理:管理員可通過PC管理端遠程開關、調節(jié)每一個節(jié)點的功率。同時，也可以設定所有節(jié)點的工作模式和方式。以照明設備為例:
[0051]1.管理員可通過PC管理端調節(jié)各個照明設備的明暗程度或者是照明設備的開關，在陽光充足或者無人的情況下可以節(jié)約電能。
[0052]2.管理員可通過PC管理端自行設定所有節(jié)點的工作時間，例如:在員工午餐或者休息時間時節(jié)點可以自動關閉或者降低功率，有效杜絕員工的不良用電習慣。
[0053]3.管理員可通過PC管理端設定室內亮度，設備可根據光照強度自動調節(jié)照明強度，減少不必要的浪費，節(jié)能效果顯著。光照充足時燈具會自動關閉。
[0054]4.照明終端設備上用戶可以自行調節(jié)照明亮度，根據自己的喜好調節(jié)合適的亮度無需完全打開照明設備可有效節(jié)能。
[0055]5.空調結點的集中管理，夜間無人時自動關閉，減少不必要的浪費，達到節(jié)能目的。
[0056]按照上述實施例，便可很好地實現本實用新型。值得說明的是，基于上述設計原理的前提下，為解決同樣的技術問題，即使在本實用新型所公開的結構基礎上做出的一些無實質性的改動或潤色，所采用的技術方案的實質仍然與本實用新型一樣，故其也應當在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.基于21曲66和架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)，其特征在于，包括: 管理端，用于管理人員操作使用； 主控端，受管理端控制，用于對終端設備進行控制； 11？1路由器，實現管理端與主控端的通信； 其中，所述主控端包括: 單片機最小系統(tǒng)，接收管理端的控制指令，用于與模塊通信以及和21^66協(xié)調器進行串口通信； 218866協(xié)調器，負責建立21曲66局域網以及和單片機最小系統(tǒng)進行串口通信； 胃1？1模塊，與？￠:管理端進行數據交互以及使用3？1通信方式和單片機最小系統(tǒng)進行數據交互； 電平轉換電路，將單片機最小系統(tǒng)和模塊的電平進行互相轉換以便能夠正常通
； 紅外解碼與發(fā)射模塊，用于紅外接收和發(fā)射； 數據存儲模塊，負責存儲設置信息。
2.根據權利要求1所述的基于21^66和架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機最小系統(tǒng)采用芯片311328103(:8丁6。
3.根據權利要求1所述的基于21^66和架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述21^66協(xié)調器采用(^2530芯片。
4.根據權利要求1所述的基于21^66和架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述模塊采用￠^3000芯片，單片機最小系統(tǒng)與所述(^3000芯片通信。
5.根據權利要求3所述的基于21^66和架構的智能樓宇電力管理系統(tǒng)，其特征在于，所述21^66協(xié)調器包括(^2530模塊、01^0顯示電路、采樣電路、穩(wěn)壓電路以及[￡0控制器電路。
【文檔編號】H04W84/18GK204256938SQ201420832848
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月24日 優(yōu)先權日:2014年12月24日
【發(fā)明者】羅凱, 祝浩, 鄭濤, 劉燦, 陳祥偉 申請人:羅凱, 祝浩, 劉燦, 陳祥偉, 鄭濤