ZigBee+GPRS的LED路燈監控系統

2．1．5 監控軟件
路燈管理系統監控軟件采用面向對象的編程技術(shù)，在Visual C++6．0集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下完成開(kāi)發(fā)。采用模塊化設計，分別由系統管理模塊、燈具測量模塊、燈具控制模塊和異常處理模塊4部分組成，主要實(shí)現系統管理及燈具的遙測、遙控、防盜和遠程故障監測等功能。

3 亮度自適應節能控制算法
3．1 LED亮度控制
采用PWM法進(jìn)行調光，即在恒流和恒定頻率的情況下，通過(guò)調節M(mǎn)OS開(kāi)關(guān)管的導通時(shí)間來(lái)調節平均亮度。這種方法不但可以使通過(guò)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(guò)設定MSP430單片機內部的定時(shí)囂A(或B)工作在比較模式，可提供多路PWM控制信號，僅需改變相關(guān)寄存器的設定值即可。通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò )傳遞監測信息和控制指令。一方面，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )將路燈節點(diǎn)溫度、電壓及電流信息傳送到監控中心，判斷節點(diǎn)工作是否正常以及是否被盜；另一方面，網(wǎng)關(guān)節點(diǎn)根據環(huán)境亮度和時(shí)段，通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò )給LED燈具下達統一的亮度調節指令，這樣就根據不同情況完成了LED亮度控制。
3．2 LED亮度自適應節能算法
LED亮度自適應節能算法流程圖如圖7所示。系統首先進(jìn)行初始化，然后開(kāi)始掃描亮度傳感器傳來(lái)的環(huán)境亮度信息，根據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，循環(huán)等待；若是夜晚，則進(jìn)入LED供電程序，根據時(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(guò)渡階段，則根據亮度傳感器檢測的亮度等級進(jìn)行亮度自適應控制；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(kāi)智能傳感器，檢測人員活動(dòng)情況。當檢測到人車(chē)時(shí)，全功率照明，人車(chē)離開(kāi)后，延時(shí)30 s恢復節電方式工作。通過(guò)亮度自適應節能控制，充分利用LED的可控性，可最大程度節省能源，相同情況下節電10％～15％。

結語(yǔ)
本文設計的基于ZigBee+GPRS的LED路燈遠程監控系統采用兩級雙網(wǎng)組網(wǎng)模型和簇-鏈型網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化、智能化控制，實(shí)現了燈具的遙測和遙控。提出一種應用于路燈照明的亮度自適應節能控制算法，可降低照明能耗，達到節能目的。該系統建設和運營(yíng)成本低、組網(wǎng)靈活，可以節約人力成本，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，也可推廣應用于橋梁、隧道等其他公共照明場(chǎng)合。本系統采用先迸的ZigBee技術(shù)、GPRS技術(shù)、PWM技術(shù)、傳感器技術(shù)、無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)技術(shù)，并將這些技術(shù)有機融合、實(shí)現了高可靠性、智能化、低成本、高效、節能環(huán)保的智能控制LED路燈系統。