ZigBee技术智能化控制城市LED路灯系统解析

1.引言

道路照明是城市公共设施的重要组成部分，目前國内的道路照明系統大部分没有采用網络化监控管理，只能以区域為单位对照明设备进行简单的开关灯控制，多数城市路灯的开关控制仍由傳統变压器(配電箱)分散控制，不能对路灯进行有效监控，缺乏灵活多变的操作系統，因此存在着壹系列的问题：如系統复杂，难以統壹管理;路灯覆盖面广，维护困难;开关控制效率低，電能浪费严重等。针对目前城市对路灯照明控制和管理水平的不足，笔者设计了壹套路灯无线监控系統，能对城市路灯实現智能化控制并有效节约電能。本系統主要分為三层，分别是具有人機交互界面功能的路灯管理中心、汇聚路灯节点信息和发送路灯控制命令的路灯监控子站以及采集路灯节点信息的路灯控制终端。采用GPRS通信和ZigBee无线通信相结合的技術手段，取代了傳統的有线传输。其中，路灯管理中心和路灯监控子站之間的通信采用GPRS技術，具有覆盖范围广、传输速率高的特点，且能实現远程異地操作;路灯监控子站和路灯控制终端以及路灯控制终端之間的通信采用ZigBee技術。

2.路灯监控網络的系統结构

本设计采用GPRS技術与ZigBee技術相结合的方案，结合两者的优点，既节约成本，又降低了系統的复杂度。系統采用“路灯管理中心壹壹路灯监控子站壹壹路灯控制终端”三层模式结构，实現对路灯的远程控制操作。其中，路灯管理中心与路灯监控子站之間的通信采用GPRS技術，路灯监控子站与路灯控制终端以及路灯控制终端之間的通信采用ZigBee技術。系統操作的对象是城市道路成千上万盏路灯，通過管理系統，负责监测路灯的各项运行状況，如监测当前路灯节点的電压、電流、功率等指标是否符合规范，并且能实現对路灯开关的简单控制。整個路灯监控系統结构图如图1所示。