ZigBee+GPRS的LED路燈監(jiān)控系統(tǒng)

2．1．5 監(jiān)控軟件
路燈管理系統(tǒng)監(jiān)控軟件采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，在Visual C++6．0集成開發(fā)環(huán)境下完成開發(fā)。采用模塊化設(shè)計(jì)，分別由系統(tǒng)管理模塊、燈具測(cè)量模塊、燈具控制模塊和異常處理模塊4部分組成，主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理及燈具的遙測(cè)、遙控、防盜和遠(yuǎn)程故障監(jiān)測(cè)等功能。

3 亮度自適應(yīng)節(jié)能控制算法
3．1 LED亮度控制
采用PWM法進(jìn)行調(diào)光，即在恒流和恒定頻率的情況下，通過調(diào)節(jié)MOS開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間來調(diào)節(jié)平均亮度。這種方法不但可以使通過LED的電流恒定，保證了LED色彩的一致性，而且還有助于LED的散熱。通過設(shè)定MSP430單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)囂A(或B)工作在比較模式，可提供多路PWM控制信號(hào)，僅需改變相關(guān)寄存器的設(shè)定值即可。通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳遞監(jiān)測(cè)信息和控制指令。一方面，通過網(wǎng)絡(luò)將路燈節(jié)點(diǎn)溫度、電壓及電流信息傳送到監(jiān)控中心，判斷節(jié)點(diǎn)工作是否正常以及是否被盜；另一方面，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)根據(jù)環(huán)境亮度和時(shí)段，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)給LED燈具下達(dá)統(tǒng)一的亮度調(diào)節(jié)指令，這樣就根據(jù)不同情況完成了LED亮度控制。
3．2 LED亮度自適應(yīng)節(jié)能算法
LED亮度自適應(yīng)節(jié)能算法流程圖如圖7所示。系統(tǒng)首先進(jìn)行初始化，然后開始掃描亮度傳感器傳來的環(huán)境亮度信息，根據(jù)亮度信息判斷是否是白天。若是白天，LED停止工作，返回亮度檢測(cè)，循環(huán)等待；若是夜晚，則進(jìn)入LED供電程序，根據(jù)時(shí)鐘芯片判斷此時(shí)處于哪個(gè)時(shí)段。
若處于由白天到黑夜或由黑夜到白天的過渡階段，則根據(jù)亮度傳感器檢測(cè)的亮度等級(jí)進(jìn)行亮度自適應(yīng)控制；若處于前半夜，則進(jìn)行全功率照明，若處于后半夜，則關(guān)掉2路LED，進(jìn)行半功率照明，同時(shí)打開智能傳感器，檢測(cè)人員活動(dòng)情況。當(dāng)檢測(cè)到人車時(shí)，全功率照明，人車離開后，延時(shí)30 s恢復(fù)節(jié)電方式工作。通過亮度自適應(yīng)節(jié)能控制，充分利用LED的可控性，可最大程度節(jié)省能源，相同情況下節(jié)電10％～15％。

結(jié)語
本文設(shè)計(jì)的基于ZigBee+GPRS的LED路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用兩級(jí)雙網(wǎng)組網(wǎng)模型和簇-鏈型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)化、智能化控制，實(shí)現(xiàn)了燈具的遙測(cè)和遙控。提出一種應(yīng)用于路燈照明的亮度自適應(yīng)節(jié)能控制算法，可降低照明能耗，達(dá)到節(jié)能目的。該系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本低、組網(wǎng)靈活，可以節(jié)約人力成本，提高生產(chǎn)效率，提高路燈管理自動(dòng)化水平，適用于道路照明，也可推廣應(yīng)用于橋梁、隧道等其他公共照明場(chǎng)合。本系統(tǒng)采用先迸的ZigBee技術(shù)、GPRS技術(shù)、PWM技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線組網(wǎng)技術(shù)，并將這些技術(shù)有機(jī)融合、實(shí)現(xiàn)了高可靠性、智能化、低成本、高效、節(jié)能環(huán)保的智能控制LED路燈系統(tǒng)。