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《苏州大学》 2010年
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基于ZigBee的自组网无线路灯控制系统研究与设计

黄沈磊  
【摘要】: 随着社会经济的发展,人们对城市基础设施建设的要求不断提高,作为城市建设中必需的公用设施,照明系统更是关系到市民切身利益的重要环节,路灯的控制和管理水平显示出一个城市的现代化程度。在城市照明系统中,如何节约能源,提高路灯能源的利用率已成为急需解决的问题。因此,提供一种于路灯远程监控有效而合理的管理方法,对城市建设显得极为重要。无线通信技术的发展和无线产品性价比的提高使得无线通信技术在监测和控制领域得到了广泛应用,ZigBee技术作为一种新兴无线通信技术,以其低功耗、通信可靠、网络容量大等特点为路灯自动控制提供了较合适的解决方案。ZigBee技术与各种新型传感器、功率控制器相结合,可以实现路灯智能控制,达到节约能源、方便管理的目的。 本文从解决传统路灯控制方式不灵活、管理维护困难和电能资源浪费的实际问题出发,设计了一套基于ZigBee通信技术的远程监控与数据采集系统。系统将ZigBee新兴技术运用到传统行业中,利用ZigBee网络作为数据的传输媒介,具有网络覆盖面广、系统运行可靠、抗干扰能力强等优点,为路灯管理提供高效实用的解决方案。文中给出了在实验室环境下,系统的实现方案、监控中心和远程测控终端的软硬件架构,并对ZigBee网络的相关技术作了深入分析。 系统硬件部分由安装在各个路灯节点上的协调器、路由器和终端设备组成,当主控终端进行相应的远程操作时,控制信息将通过GPRS通信与ZigBee通信相结合的方式传送到目标节点,路灯节点信息返回之后通过串行总线显示于监控端。课题中主要完成了ZigBee系统的设计工作,包括ZigBee通信模块的电路设计、天线设计以及软件设计等部分。设计的两款新型天线分别具有定向辐射和全向辐射特性,采用通用SMA接口进行可拆卸式安装,分别用于CC2430协调器和路由终端设备,实现了高增益的设计初衷,并有效降低制作成本。Visual Basic6.0编写的应用软件为工作人员提供了实时监测界面与控制终端;而将自组网的概念引入到ZigBee系统,在节点中加入了新型路由机制设计的一种简单小型的ZigBee自组织网络,是对ZigBee系统的进一步应用拓展,可以实现降低功耗、灵活组网的目的。 整套系统是在ZigBee技术的基础上组建的远程通信网络,为路灯控制管理提供了先进实用的解决方案,可实现路灯节能控制系统的智能化、信息化、高可靠性、低成本的目标,对改善路灯管理,提高节能控制成效有着重要的现实意义。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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5 郭琼;蔡亚辉;姚晓宁;;基于Zigbee的路灯控制系统设计[J];照明工程学报;2012年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 赵金燕;曹志勇;吴兴纯;陶琳丽;张曦;;生猪养殖阶段可追溯系统的天线设计[J];安徽农业科学;2011年17期
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9 吴俭;邵玉斌;刘小洋;;基带传输系统的DSP+FPGA硬件实现[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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5 张海刚;编码与调制—移动通信系统关键技术研究[D];山东大学;2010年
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7 贾东立;改进的差分进化算法及其在通信信号处理中的应用研究[D];上海大学;2011年
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9 张捷;网络控制系统的故障检测与诊断技术[D];南京理工大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙磊;集成多路单体液压支柱密封质量监测仪的设计[D];山东科技大学;2010年
2 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
3 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘永顺;;无线传感器网络及其应用[J];安阳师范学院学报;2009年02期
2 孙其博;刘杰;黎羴;范春晓;孙娟娟;;物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J];北京邮电大学学报;2010年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 邹仕洪,张丽娜,程时端;一种高效的移动自组网MAC协议[J];北京邮电大学学报;2005年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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2 朱洲;基于ZigBee技术的无线自动抄表系统[D];重庆大学;2005年
3 欧杰峰;基于IEEE802.15.4的无线传感器网络组网研究[D];浙江大学;2006年
4 张岳军;智能照明系统的研究与开发[D];浙江大学;2006年
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6 贺文;基于IEEE802.15.4/ZigBee的无线传感器网络研究[D];浙江大学;2006年
7 王晓栋;基于IEEE802.15.4标准的无线网络在煤矿安全系统中的应用研究[D];华东师范大学;2006年
8 任少华;基于ZigBee的远程抄表系统收发功能模块的研制[D];四川大学;2006年
9 芦宁;ZigBee无线技术在智能家居中的应用[D];哈尔滨工业大学;2006年
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5 李岗;高爱华;;液态源MOCVD控制系统研究[J];光学仪器;2007年03期
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7 李志远;;基于Ethernet的工业过程控制系统研究[J];微计算机信息;2008年07期
8 常发;章家岩;彭玉龙;李绍铭;李天平;;基于滑模控制的转炉炉口微差压控制系统研究[J];安徽冶金科技职业学院学报;2009年02期
9 于海波;王社良;吴英;;浅谈土木工程中智能结构控制系统研究[J];科技信息;2009年29期
10 谢国龙;;综采工作面多功能乳化液箱控制系统研究[J];煤矿机电;2010年06期
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1 谢光辉;张进春;赵连臣;朱志勇;;自动抽吸采油装置控制系统研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第九届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2010年
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8 谭仁力;;云景林纸抽凝式汽轮机经济真空控制系统研究[A];节能减排与造纸工业技术创新——第十届中国科学技术协会年会第11分会场论文集[C];2008年
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7 本报记者 付毅飞;温旭辉:爱好文学的女首席[N];科技日报;2007年
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9 陈玲;中国实验室吹响创新号角[N];中国质量报;2006年
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10 施小成;ROV工作母船动力定位控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
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1 王卫平;全液压空箱堆高机控制系统研究[D];长安大学;2010年
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5 徐大健;某高速供弹装置控制系统研究[D];南京理工大学;2012年
6 涂淑荣;某堆栈单元的结构与控制系统研究[D];南京理工大学;2012年
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10 王旭;电池极片轧制与分切设备的控制系统研究[D];河北工业大学;2013年
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