2 基于無線傳感技術的LED路燈節能控制系統

　　基于無線傳感技術的LED路燈節能控制系統可以對LED路燈的開關狀態進行實時的監控，同時檢測和收集LED路燈的各個參數信息。LED路燈的各類參數信息（開關狀態，電流、電壓、亮度、溫度等）經由LED路燈周邊的無線傳感節點實時的傳輸到監控中心。系統據此設計維修計劃并發出警報，通知進行故障處理，節約了人力成本，提高了故障處理的效率，實現了路燈管理的智能化。

　　基于無線傳感技術的LED路燈節能控制系統具有以下優勢：①無線方式組網，不需要布線，擴展靈活，且不占用空間；②容易被采用，實施快捷方便，不影響道路環境；③監管高效便捷，設備故障處理效率高，降低了路燈的能耗。

　　基于無線傳感技術的LED路燈節能控制系統提高了能源利用率、節約了一定的能源成本。在幫助照明系統節省大量用電量的同時，延長了照明燈具的使用壽命。

　　3 系統總體設計

　　基于無線傳感技術的LED路燈節能控制系統主要由監控中心、子網控制器和LED路燈監控器三個部分組成。系統構成如圖1所示。

　　圖1 基于無線傳感技術的LED路燈節能控制系統構成

　　3.1 LED路燈監控器

　　LED路燈監控器的心臟是單片機，它負責數據的處理，是監控器的數據中心。電壓、電流、溫度傳感器采集電流、電壓、溫度值，繼電器則控制LED路燈的狀態，然后將信息輸送到單片機，單片機和Zigbee射頻模塊通信，向子網控制器報送LED路燈的各類參數，接受子網控制器的監控命令。

　　LED路燈監控器對開關狀態及采集、亮度調節、電流、溫度、電壓采集等進行控制。LED路燈監控器分為外掛式和模塊式，滿足不同的使用需求。LED路燈監控器如圖2所示。

　　圖2 LED路燈監控器

　　3.2 子網控制器的設計

　　子網控制器位于監控中心和LED路燈監控器之間，分別以不同的方式與系統中心和路燈監控器通信。它運用Zigbee通訊協議，下達系統中心的命令，同時反饋LED路燈監控器的監控情況。子網控制器負責處理本子網內的所有事務，包括監控LED路燈監控器運行狀態和控制信號、處理報警等。

　　單片機、GPRS/3G和Zigbee射頻模塊組成了子網控制器。單片機是子網控制器的核心。單片機接收監控中心的各類命令，上報LED路燈監控器的參數值。同時，它通過Zigbee射頻模塊來發送監控命令。

　　3.3 監控中心

　　監控中心的主要功能是對LED路燈監控器進行監控和遠程數據訪問，包括配置參數，發送監控命令、收集LED路燈的狀態等。LED路燈照明時間和開關的設定可以隨著路段日照情況和人車流量的變化而變化，既滿足了照明的需要，也節約了能耗。監控中心的功能由以下幾個模塊來實現：

　　數據管理模塊。數據管理模塊主要進行數據的應用管理，是整個系統的核心。數據管理模塊對系統的運行和配置數據進行管理，包括路燈監控器數據的管理、系統運行狀態數據和其它配置數據的管理等。

　　主界面模塊。主界面模塊主要由監控管理、數據顯示和控制面板等組成。將數據以圖形化的方式形象直觀地展示出來，為用戶提供整個LED路燈的實時監控。同時，用戶可根據自己的需求來配置和管理系統。

　　數據庫模塊。數據庫模塊主要負責系統的數據存儲和操作。系統可以根據需要隨時調用和回放數據庫中存儲的歷史數據，為其他模塊的功能執行和分析提供支撐。

　　用戶管理模塊。用戶管理模塊主要負責系統中用戶賬戶的管理，包括賬戶的注冊、登入和修改，不同用戶權限的設定和授權，嚴格控制用戶對系統的修改，實現系統運行的安全和穩定。

　　通信管理模塊。通信管理模塊主要負責通信接口的配置和管理，保證數據的通信。它是軟件系統的對外接口，通過與底層中心控制的數據交互，最終實現用戶對底層硬件的控制。

　　4 結語

　　基于無線傳感技術的LED路燈節能控制系統有效地提高了路燈管理和故障處理的效率，降低了路燈的能耗，節省了電能，延長了照明燈具的使用壽命，節約了能源成本和照明費用，為城市照明做出了貢獻。