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根据ZigBee的城市路灯智能监控体系的规划

随着国家城市化进程的发展,城市规模不断变大,人们对城市照明的需求也不断提高,方便高效的路灯监控系统对于一个城市现代化发展具有重要意义。很多发

跟着国家城市化进程的开展,城市规模不断变大,人们对城市照明的需求也不断提高,便利高效的路灯监控体系关于一个城市现代化开展具有重要意义。许多发达国家已遍及选用核算机技能来完成对路灯的监控,大大节省了人力资源。与发达国家比较,我国的城市路灯操控体系还处于计时器/光感操控阶段,智能化的研讨还处于初期阶段,表现为:通过人工巡查及群众反映等办法完成路灯的开关操控以及毛病排查;城市夜晚没有行人时,路灯也照旧作业,糟蹋了动力;路灯作业状况没有存档,不便利日后的查询。以上缺陷不光耗费了很多的人力、物力和财力,并且实时性差,毛病的上报率较低,毛病处理率也低。最重要的是路灯操控手法不灵敏,无法完成单点操控和按需照明,导致照明能耗的糟蹋,因而完成路灯的智能监控刻不容缓。

ZigBee技能是一门新式通讯技能,运用该技能能够完成终端节点的联网,并通过互联网对终端进行盯梢和办理,ZigBee技能的开展使路灯的网络化和智能化办理成为可能。

在本路灯智能监控体系中,运用ZigBee节点将路灯与传感器组成一个无线传感网络,传感器对路灯作业状况,如有无行人、路灯是否呈现毛病和光强等信息进行收集,通过无线传感网络将状况信息通过网关上传至网络服务器中,完成用户长途监测与操控。

1 体系全体方案规划

本体系规划了根据ZigBee/GSM和WEB服务器的智能路灯监控体系。该体系通过多种传感器收集作业环境参数(如光强)并通过ZigBee终端节点将参数传输至ZigBee和谐器。Zi gBee和谐器将数据通过串口传输至核算机服务器,本体系在核算机上树立了WEB服务器,终究可由互联网终端运用浏览器拜访服务器网站完成实时监测和长途操控。为了完成对路灯的本地操控功用,本体系在单片机网关中对实时收集到的数据加以分析,并反应调理路灯亮度,一起启用毛病检测功用,若呈现毛病,运用GSM模块将报警短信发送至路灯修理人员处。综上,本体系在路灯信息监测、路灯毛病报警、路灯长途操控三方面临城市路灯进行高效、智能化、网络化的办理。体系结构如图1所示。

2 体系硬件规划

硬件部分首要包含:ZigBee模块、传感器模块、UART接口、GTM900C、核算机等。本体系中,传感器单元中包含霍尔电流传感器、红外传感器和光敏传感器,别离用于收集路灯毛病信息、行人信息和光强信息。ZigBee模块选用TI公司出产的C2530芯片,该芯片集成了Z—Stack协议栈,能够便利的完成自组网,树立无线传感网络。为完成毛病报警功用,体系通过串口将GSM模块与ZigBee和谐器相连,当呈现路灯毛病时,GSM模块以短信的办法将毛病信息发送至相关负责人。本体系硬件结构如图2所示。

ZigBee的无线传输网络为树形拓扑结构,结点按层次进行衔接,首要在上、下结点之间进行信息交流,即终端与路由器交流信息、路由器与和谐器交流信息,适用于聚集信息的运用要求。ZigBee无线传输网络图如图3所示。

3 体系软件规划

本体系选用B/S形式运用户完成长途监控路灯的功用,B/S形式由3个模块组成,包含客户端、WEB服务器和数据库服务器。客户端只是运用浏览器即可拜访服务器,事务处理放在服务器端,数据处理则由数据库服务器进行,这样用户就能够通过网络进行异地数据拜访,终究完成路灯的监控。体系软件渠道为Microsoft Visual Studio2010和Micros oft SOL Seiver2005,首要作业包含WEB服务器的树立,数据库树立及事情处理和服务器端程序的开发。当体系为监测形式时,核算机通过串口,依照设定的时刻守时通过串口向ZigBee和谐器发送数据收集指令,对ZigBee和谐器的数据进行接纳,并将数据传送至操控中心,操控中心通过入库线程将数据入库,一起更新最新的路灯状况;当体系为操控形式时,通过外部中止的办法向ZigBee和谐器发送操控指令,由无线传感网络进行转发,终究由ZigBee终端节点通过路灯操控单元对路灯进行操控。由所以B/S结构,所以运用一般浏览器即可检查或操控。一般用户登陆只能检查路灯状况,办理员身份登陆还能够操控路灯作业状况。服务器端程序流程图如图4所示。

4 体系测验

4.1 测验办法

体系调试首要分为硬件测验和软件调试两部分。硬件测验首要检测体系的硬件是否正常作业,包含ZigBee结点的硬件测验和嵌入式网关的硬件测验。选用办法:人工改动路灯的运转状况,设置虚伪“紧迫”状况,检测是否能收到报警短信。软件调试是在硬件正常作业的根底上来检测软件是否能完成长途监控以及自己树立的服务器的压力测验。选用的办法:人工改动路灯的运转状况,检测是否能正确显现以及操控是否有用;压力测验方面,因为用于树立服务器的主机为个人电脑,所以实践抗压功用并不强,可是作为模型检测,它是可行的。体系软硬件整合后,通过核算机对体系进行双向的监控。

4.2 效果图

全体调试的效果图如图5所示。

5 定论

本体系将物联网技能运用到对路灯的办理中,运用了ZigBee技能,核算机技能和传感器技能构建了智能城市路灯监控体系。通过测验,本体系能够完成对路灯的长途监控和办理,并能够完成毛病定位和主动报警功用,节省了路灯保护作业的人力本钱,并减小了照明能耗,为传统的路灯办理办法立异供给了新的思路。

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