基于Zigbee和GPRS的路灯控制系统李继征，郑航，王博*（哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院，哈尔滨150080）5摘要：本文介绍的无线路灯监控系统能够实时、准确的监测所铺设区域路灯的状态、亮度等数据，结合当地天气预报数据库，实时提供路灯最佳解决方案，路灯之间使用zigbee通信，终端使用GPRS通信，防止多级浪费，节省资源，提高城市路灯系统管理水平。关键词：无线通信；单片机；Zigbee；GPRS；路灯控制系统中图分类号：TN91110TheStreetLampControlSystemBasedOnZigbeeLiJizheng,ZhengHang,WangBo(HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150080)Abstract:Thewirelesslampcontrolsystemintroducedherecanmonitortheon-offstate,15202530brightnessandotherdataofthelampsaccuratelyinrealtime.Withtheweatherdatafromthelocaldatabase,itcanprovidethebestsolutionofcontrolingthelampsinrealtime,TheuseofZigBeecommunicationbetweenlamps,TheterminalusestheGPRScommunication,Topreventthemulti-stagewaste,sothatthesystemcanhelpsavingtheenergyandimprovethemanagementofthelamps.Keywords:wirelesscommunication;SCM;Zigbee;GPRS;Thewirelesslampcontrolsystem0引言随着哈尔滨市路桥改造建设的结束，辖区内道路不断增多，道路照明和景观照明的要求和数量不断增加[1]。大量的路灯管理，维护，为路灯建设带来很大的阻力[2]。铺设周期长，线路老化等问题，困扰着路灯维护工作者。本文提出的基于Zigbee和GPRS的无线路灯控制系统，很好的解决了以上问题[3]。1系统设计本系统由路灯控制中心，路灯控制网络和路灯控制终端组成。在路灯控制中心可以对路灯信息进行实时监测和控制，并且路灯控制中心系统与当地天气数据库实时连接，根据当地气象信息为决策者提供解决方案。因每个路灯都使用GPRS通信会产生大量GPRS通信费[4]，为避免浪费，路灯控制网络使用GPRS通信和Zigbee相结合的方式，路灯与控制中使用GPRS通信，路灯之间使用Zigbee通信。路灯终端包含控制系统、状态反馈系统流检测系统，本结构如图1所示。作者简介：李继征，（1978-），男，讲师，主要研究方向：移动通信系统的软件开发。E-mail:hustlijizheng@126.com-1-显示控制中心GPRS模块ZigbeeZigbeeSCM路灯控制开关路灯模块ZigbeeZigbeeSCMSCM路灯控制开关路灯控制开关路灯路灯监控模块3540图1无线路灯监控系统的架构1.1路灯监控中心的设计无线路灯检控系统的核心是路灯监控中心。监控中心设备通过GPRS与路灯控制终端节点相连。监控中心以WindowsXP中文版为操作平台，为用户提供可视化操作界面，结合当地天气气象信息，为用户提供最佳路灯控制方案。路灯监控系统监控软件的流程图如图2所示。通过该软件监控中心可实现以下功能：图2监控软件的流程图-2-455055606570（1）通过系统软件，可以对某一区域进行组网，以便对不同灯型，不同路段，不同时段的路灯进行灵活控制，实现对路灯的单一控制，小组控制和群体控制。（2）根据照明需要，结合光控和时控方式实现路灯的全开/全关，阴天回开等功能（3）以规定的时间周期自动发送路灯监测信息，通过反馈信息及时告知路灯损坏修理。（4）系统实时对路灯信息进行记录，以便用户对路灯信息进行回调、统计、记录等操作。根据一年的路灯信息为第二年提出最佳解决方案。（5）用户可以通过用户界面实现路灯的扩展，只需要输入路灯编号，即可对新增加的路灯实现入网。1.2通信网络的设计路灯控制中心与路灯控制终端组成的两级集散式控制系统，经过实验和实际情况，采用移动GPRS无线通信方式进行信息传输，GPRS模块放置于路灯控制箱内，通过GPRS与控制中心形成交换网络，实现通信。基于GPRS的无线传输网络架构图如图3所示。图3无线路灯通信系统的架构1.3路灯控制终端目前，路灯控制系统种类繁多，较为常用的为单片机控制[5]，因单片机以其低廉的价格，稳定性，低功耗等特点成为主流[6]。以单片机为核心的路灯监测系统，是一种远程监测、控制装置，系统能对路灯进行通断控制，状态反馈，电流采集（从而实现亮度监测）。结构小巧，可以设置为待机模式降低功耗，抗电磁干扰能力强...