基于ZigBee的城市路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2015-07-06 14:09:26 來源：嗶哥嗶特商務(wù)網(wǎng)
隨著國家城市化進(jìn)程的發(fā)展，城市規(guī)模不斷變大，人們對城市照明的需求也不斷提高，方便高效的路燈監(jiān)控系統(tǒng)對于一個城市現(xiàn)代化發(fā)展具有重要意義。很多發(fā)達(dá)國家已普遍采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對路燈的監(jiān)控，大大節(jié)約了人力資源。與發(fā)達(dá)國家相比，我國的城市路燈控制系統(tǒng)還處于計(jì)時(shí)器/光感控制階段，智能化的研究還處于初期階段，表現(xiàn)為：通過人工巡查及群眾反映等方式實(shí)現(xiàn)路燈的開關(guān)控制以及故障排查;城市夜晚沒有行人時(shí)，路燈也照常工作，浪費(fèi)了能源;路燈工作狀態(tài)沒有存檔，不方便日后的查詢。以上缺點(diǎn)不但消耗了大量的人力、物力和財(cái)力，而且實(shí)時(shí)性差，故障的上報(bào)率較低，故障處理率也低。最重要的是路燈控制手段不靈活，無法實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)控制和按需照明，導(dǎo)致照明能耗的浪費(fèi)，因此實(shí)現(xiàn)路燈的智能監(jiān)控刻不容緩。
ZigBee技術(shù)是一門新興通信技術(shù)，利用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)的聯(lián)網(wǎng)，并通過互聯(lián)網(wǎng)對終端進(jìn)行跟蹤和管理，ZigBee技術(shù)的發(fā)展使路燈的網(wǎng)絡(luò)化和智能化管理成為可能。
在本路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)中，使用ZigBee節(jié)點(diǎn)將路燈與傳感器組成一個無線傳感網(wǎng)絡(luò)，傳感器對路燈工作狀態(tài)，如有無行人、路燈是否出現(xiàn)故障和光強(qiáng)等信息進(jìn)行采集，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)將狀態(tài)信息通過網(wǎng)關(guān)上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，實(shí)現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制。
1 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了基于ZigBee/GSM和WEB服務(wù)器的智能路燈監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過多種傳感器采集工作環(huán)境參數(shù)(如光強(qiáng))并通過ZigBee終端節(jié)點(diǎn)將參數(shù)傳輸至ZigBee協(xié)調(diào)器。Zi gBee協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)通過串口傳輸至計(jì)算機(jī)服務(wù)器，本系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上搭建了WEB服務(wù)器，最終可由互聯(lián)網(wǎng)終端利用瀏覽器訪問服務(wù)器網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制。為了實(shí)現(xiàn)對路燈的本地控制功能，本系統(tǒng)在單片機(jī)網(wǎng)關(guān)中對實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)加以分析，并反饋調(diào)節(jié)路燈亮度，同時(shí)啟用故障檢測功能，若出現(xiàn)故障，利用GSM模塊將報(bào)警短信發(fā)送至路燈維修人員處。綜上，本系統(tǒng)在路燈信息監(jiān)測、路燈故障報(bào)警、路燈遠(yuǎn)程控制三方面對城市路燈進(jìn)行高效、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
硬件部分主要包括：ZigBee模塊、傳感器模塊、UART接口、GTM900C、計(jì)算機(jī)等。本系統(tǒng)中，傳感器單元中包含霍爾電流傳感器、紅外傳感器和光敏傳感器，分別用于采集路燈故障信息、行人信息和光強(qiáng)信息。ZigBee模塊選用TI公司生產(chǎn)的C2530芯片，該芯片集成了Z—Stack協(xié)議棧，可以方便的實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)，建立無線傳感網(wǎng)絡(luò)。為實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警功能，系統(tǒng)通過串口將GSM模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器相連，當(dāng)出現(xiàn)路燈故障時(shí)，GSM模塊以短信的形式將故障信息發(fā)送至相關(guān)負(fù)責(zé)人。本系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
ZigBee的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)為樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，結(jié)點(diǎn)按層次進(jìn)行連接，主要在上、下結(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行信息交換，即終端與路由器交換信息、路由器與協(xié)調(diào)器交換信息，適用于匯集信息的應(yīng)用要求。ZigBee無線傳輸網(wǎng)絡(luò)圖如圖3所示。
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本文重點(diǎn)探討了在不同應(yīng)用場景下，氧化鋅壓敏電阻（MOV）基本技術(shù)指標(biāo)發(fā)生變化的趨勢，為智能監(jiān)控提供可以準(zhǔn)確分析的數(shù)據(jù)。
通過觀察數(shù)字電源與傳統(tǒng)模擬電源的優(yōu)缺點(diǎn)對比，我們可以發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)模擬電源相對簡單，成本較低；控制精度和穩(wěn)定性也較低，適用于對電源性能要求不高的場合，如家電、低端消費(fèi)電子。而數(shù)字電源，因?yàn)榫哂懈呔?、高穩(wěn)定性、快速響應(yīng)、智能監(jiān)控等特性，尤其適用于對電源性能有嚴(yán)格要求的場合.
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隨著金融行業(yè)的迅速發(fā)展，銀行服務(wù)已超越了傳統(tǒng)的服務(wù)理念，ATM自動柜員機(jī)在全國各地不斷普及，它給我們的生活帶來了許多方便，成為我們生活中密不可分的助手，已經(jīng)完全融入百姓的日常生活當(dāng)中。
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