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基于ZigBee技术的智能路灯监测系统设计

康培华  
【摘要】:随着生活水平的提高,城市公路上车辆的增加,社会交通建设和电子技术的迅猛发展,大力加快路灯建设,提倡绿色环保的路灯管理系统,实现路灯高度智能化和能源节约化成为现在社会发展的热门话题。加快发展城市路灯建设事业成为现在城市道路建设的重点之一。针对夜间车辆较少,路灯一直处于打开状态浪费电能的问题,本文设计了以TI公司的CC2530芯片为路灯控制器,以多普勒雷达HB100为车辆检测模块,以ZigBee无线网络技术和GPRS为主要通信手段的路灯监控系统。系统主要包括路灯控制器、集中控制器和上位机软件。其中路灯控制器主要设计了CC2530节点电路、微波检测模块、无线收发模块、串口通信、开关模块、模数转换以及直流电路模块等。集中控制器主要包括存储器、GPRS通信模块、ZigBee协调器模块等。微波检测模块采集到的车辆和人员信息经过信号处理得到速度值,路灯控制器作为ZigBee路由节点将得到的速度信息传递到相邻路灯,根据决策方案和相邻路灯发送来的信息共同控制路灯开关及灯亮时长,保证能在无人通过时关闭路灯,在接收到检测信号后提前打开前方路灯。同时集中控制器通过GPRS把路灯状态和系统数据实时的发送给监控中心。针对ZigBee网络通信中会出现的孤立节点的问题,本文通过采用孤立节点减免算法,修改ZigBee协议网络层帧控制部分,实现降低孤立节点数目的目的,提高路灯连接率。上位机软件采用Labview编程,实现对路灯工作状态的实时监控,并进行灵活的调整及配置。方便路灯与监控中心的实时信息交互,完成通信、控制及查询等功能。该系统既保证了行车安全,又节省人力和能源。


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