CN102999032B - 一种无线宣传箱控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线宣传箱控制系统，包括宣传箱监控中心、宣传箱监控子站、宣传箱终端节点的“主站—子站—终端节点”三层结构，将监控过程与ZigBee无线通信技术相结合，所述宣传箱监控子站与所述宣传箱终端节点通过无线射频通信，形成拓扑结构的控制局域网，各个控制局域网通过GPRS网络与所述宣传箱监控中心相连，形成星型的大区域控制网络，每个宣传箱构成网络中的一个节点，被分配一个唯一的地址，宣传箱的状态信息被发送到通信网络上并被上传至监控计算机，系统自动监测每个宣传箱模块的状态。本系统引入ZigBee技术构建无线架构实现系统无线远程监控，降低了使用人员和维护人员的工作量、提高了工作效率。

Description

一种无线宣传箱控制系统

技术领域

本发明涉及一种智能宣传箱系统，该系统可以智能地控制宣传条幅的滚动频率和竖直校正以及循环信息声音的管理，属于无线网络领域。

背景技术

现在宣传媒体种类繁多，随着环境的不同应用不同，现在已由过去的静态画面变为动态滚动画面，且增加了LED显示模块，但现在系统依旧存在很多不足之处。一是供电单一，现在的宣传箱基本上都是通过市电供电；二是远程控制采用有线形式，虽然有线具有高效传输的特点，但是宣传箱变动时整个线路重构复杂、成本价高；三是滚动宣传灯照明不全；四是系统智能型较差。

发明内容

本发明的目的是：针对现有宣传媒体中无线宣传箱控制系统的上述不足，提供一种无线有声无线宣传箱控制系统。

本发明的技术方案是：

一种无线宣传箱控制系统，采用包括宣传箱监控中心、宣传箱监控子站、宣传箱终端节点的“主站—子站—终端节点”三层结构，将监控过程与ZigBee无线通信技术相结合，所述宣传箱监控子站与所述宣传箱终端节点通过无线射频通信，形成拓扑结构的控制局域网，各个控制局域网通过GPRS网络与所述宣传箱监控中心相连，形成星型的大区域控制网络，每个宣传箱构成网络中的一个节点，被分配一个唯一的地址，宣传箱的状态信息被发送到通信网络上并被上传至监控计算机，系统自动监测每个宣传箱模块的状态。

作为本发明的进一步改进，所述宣传箱监控中心包括无线传输模块、电源管理模块和存储模块：

无线传输模块用于实现节点和上位机的无线通信，将节点工作的情况和突发状况发送到上位监控器提示管理员进行维护；通常情况下各个节点无线模块处于接收状态，通过功率接收态减少能量的消耗，当有特殊情况出现时立即转为发送态，并将相应的命令发送给上位机提示管理员维护，同时监控机无线模块也处在接收态到上位控制软件有操作命令时转为发送态发送相应命令对相应节点或全部节点进行操控；

所述电源管理模块用于控制太阳能的采集、存储和应用，同时用于和市电结合使宣传箱正常工作；

所述存储模块用于存储高频率应用数据，减少无线数据的传输，降低能量的消耗。

作为本发明的进一步改进，所述无线宣传箱控制系统还包括光照传感器和时钟模块，所述光照传感器对宣传箱节点周围光照情况进行测量，给LED灯点亮与否、点亮个数及亮度提供参考，结合所述时钟模块提供的时间对宣传背景LED进行控制。

作为本发明的进一步改进，所述无线宣传箱控制系统还包括条幅垂直传感器，所述条幅垂直传感器查看左右条幅水平定位到同一水平高度的时间差，根据时间差和滚动转动速度控制调制矫正电机的转速以及时间，使得条幅始终保持水平。

作为本发明的进一步改进，所述无线宣传箱控制系统还包括电机驱动模块，包括滚动电机驱动和矫正电机驱动，滚动电机主要完成滚动条幅的滚动，控制条幅切换所要时间和每幅宣传画面停留时间间隔；矫正电机主要功能通过条幅同一水平高度画幅到达时间差进行电机的正反转自动调整宣传画面的垂直度，使其一直保持垂直状态；矫正电机主要功能通过条幅同一水平高度画幅到达时间差进行电机的正反转自动调整宣传画面的垂直度，使其一直保持垂直状态。

作为本发明的进一步改进，所述无线宣传箱控制系统还包括音频控制模块，通过控制器使窗口中的宣传条幅配有相应的有声宣传，对LED显示内容配置声音，结合存储电路将应用频率较高的数据进行保存，节省数据的无线传输，节省能量消耗。

本发明有以下有益效果：

1、本发明引入ZigBee技术构建无线架构实现系统无线远程监控，降低了使用人员和维护人员的工作量、提高了工作效率。

2、本发明引入音频模块摆脱了目前显示无声的缺点，同时音频模块也可以进行公益宣传和城市生活的音乐装扮。

3、本发明可以自己矫正宣传条幅垂直情况、自动结合光照强度滚动宣传背景灯的亮度进行调整、自动管理常用的数据等，进而实现节点的智能监控，大大降低了工作人员的工作量，提高了智能化水平。

附图说明

图1是本发明无线宣传箱控制系统的整体结构图；

图2是本发明无线宣传箱控制系统的宣传箱节点控制器结构图；

图3是电池控制模块结构图；

图4是宣传箱节点系统整体工作流程图；

图5是宣传箱节点系统LED背景灯控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行进一步说明：

本发明无线宣传箱控制系统通过引入太阳能电池并结合电池管理系统来节省能源；通过zigbee技术实现系统的无线传输，使得宣传箱状态及时的传输到上位监控机，也使得上位监控机的控制命令及时的传输到节点上；同时系统根据传感器数据及时间模块提供的时间很好的控制宣传条幅的滚动频率及背景LED灯的点亮数量及亮度，以使得能量应用最大化；通过条幅左右到达同一水平位置的时间不同并结合矫正电机使得条幅一直处于垂直状态。

无线传输的系统结构图如图1所示，为了方便远程监控每个宣传箱系统控制器的工作情况，将控制模块和ZigBee无线通信模块相结合，将所有宣传箱组成一个无线控制网络，系统采用“主站——子站——终端节点”三层结构，由宣传箱监控中心、宣传箱监控子站、宣传箱终端节点(ZigBee节点)组成。子站与数目众多的终端节点通过无线射频通信，形成拓扑结构的控制局域网；各个控制局域网(控制子系统)通过GPRS网络与宣传箱监控中心相连，形成星型的大区域控制网络。每个宣传箱都是网络中的一个节点，分配一个唯一的地址，控制模块将宣传箱的功耗、工作情况、执行指令情况等状态信息发送到通信网络上，上传至监控计算机，系统自动监测每个宣传箱模块的状态。

宣传箱整体结构如图2所示，包括LED信息显示屏、滚动广告显示区、控制电路、垃圾箱，LED信息显示屏可以显示字符、汉字及简单的图案信息，同时显示形式多样性例如滚动、闪烁、一部分静态显示一部分动态显示等。矫正电机，控制模块传来信息相应的控制指令，矫正电机做出相应的操作自动矫正宣传条幅时期保持垂直状态；宣传背景灯在三角支架的支撑下被安置在最前面的滚动宣传窗口前，很好的避免了回旋结构对灯光的遮挡，同时结合控制器传来的命令对灯光亮度及灯亮的个数进行控制，到达能量应用效益最大化。

图2给出无线宣传箱控制系统的宣传箱节点控制器结构图，宣传箱控制结构由无线传输模块、传感器模块、电机驱动模块、电源管理模块、时钟模块、音频控制模块、广告矫正模块、存储模块组成。下面对主要模块进行详细的说明：

无线传输模块主要的功能是实现节点和上位机的无线通信，将节点工作的情况和突发状况发送个上位监控器提示管理员进行维护，使得各个宣传箱节点系统正常的工作。通常情况下各个节点无线模块处于接收状态，通过低功率接收态减少能量的消耗，当有特殊情况出现时立即转为发送态，并将相应的命令发送给上位机提示管理员维护；同时监控机无线模块也处在接收态到上位控制软件有操作命令时转为发送态发送相应命令对相应节点或全部节点进行操控，实现真正意义的远程监控。

电机驱动模块主要有滚动电机驱动和矫正电机驱动组成，滚动电机主要完成滚动条幅的滚动，控制条幅切换所要时间和每幅宣传画面停留时间间隔；矫正电机主要功能通过条幅同一水平高度画幅到达时间差进行电机的正反转自动调整宣传画面的垂直度，使其一直保持垂直状态。

传感器模块主要是光照传感器和条幅垂直传感器组成，光照传感器主要是对宣传箱节点周围光照情况进行测量，给LED灯点亮是否、点亮个数及亮度提供参考，同时结合时钟模块提供的时间对宣传背景LED进行控制使得灯光控制智能化，达到最大程度的节约能源；条幅垂直传感器主要是查看左右条幅水平定位到同一水平高度的时间差，根据时间差和滚动转动速度控制调制矫正电机的转速以及时间，使得条幅一直保持水平。

电源管理模块主要负责太阳能的应用，控制太阳能的采集和存储以及应用，同时也负责和市电的很好的结合使得宣传箱正常工作，具体的结构图如图3所示。存储模块采用SD卡存储设备可以将常用数据进行存储，通过相应的控制指令结合无线传输控制降低能源消耗，主要对高频率应用的数据进行存储，减少无线数据的传输进而降低能量的消耗。

宣传箱节点的具体整体工作流程如图4所示。子模块以LED背景灯控制为例具体流程给出如图5所示。

Claims (3)

1.一种无线宣传箱控制系统，采用包括宣传箱监控中心、宣传箱监控子站、宣传箱终端节点的“主站—子站—终端节点”三层结构，将监控过程与ZigBee无线通信技术相结合，所述宣传箱监控子站与所述宣传箱终端节点通过无线射频通信，形成拓扑结构的控制局域网，各个控制局域网通过GPRS网络与所述宣传箱监控中心相连，形成星型的大区域控制网络，每个宣传箱构成网络中的一个节点，被分配一个唯一的地址，宣传箱的状态信息被发送到通信网络上并被上传至监控计算机，系统自动监测每个宣传箱模块的状态；所述无线宣传箱控制系统还包括条幅垂直传感器，所述条幅垂直传感器查看左右条幅水平定位到同一水平高度的时间差，根据时间差和滚动转动速度调节矫正电机的转速以及时间，使得条幅始终保持水平；所述无线宣传箱控制系统还包括电机驱动模块，电机驱动模块包括滚动电机驱动和矫正电机驱动，滚动电机主要完成滚动条幅的滚动，控制条幅切换所要时间和每幅宣传画面停留时间间隔；矫正电机主要功能通过条幅同一水平高度画幅到达时间差进行电机的正反转自动调整宣传画面的垂直度，使其一直保持垂直状态；

所述宣传箱监控中心包括无线传输模块、电源管理模块和存储模块；

所述无线传输模块用于实现节点和监控计算机的无线通信，将节点工作的情况和突发状况发送到监控计算机提示管理员进行维护；通常情况下各个节点无线模块处于接收状态，通过低功率接收态减少能量的消耗，当有特殊情况出现时立即转为发送态，并将相应的命令发送给监控计算机提示管理员维护，同时监控计算机无线模块也处在接收态到上位控制软件有操作命令时转为发送态发送相应命令对相应节点或全部节点进行操控；

所述电源管理模块用于控制太阳能的采集、存储和应用，同时用于和市电结合使宣传箱正常工作；

所述存储模块用于存储高频率应用数据，减少无线数据的传输，降低能量的消耗。

2.根据权利要求1所述的无线宣传箱控制系统，其特征在于：所述无线宣传箱控制系统还包括光照传感器和时钟模块，所述光照传感器对宣传箱节点周围光照情况进行测量，给LED灯点亮与否、点亮个数及亮度提供参考，结合所述时钟模块提供的时间对宣传背景LED进行控制。

3.根据权利要求1或2所述的无线宣传箱控制系统，其特征在于：所述无线宣传箱控制系统还包括音频控制模块，通过控制器使窗口中的宣传条幅配有相应的有声宣传，对LED显示内容配置声音，结合存储电路将应用频率较高的数据进行保存，减少数据的无线传输，节省能量消耗。