（西安市城市照明管理处，陕西西安710016）
摘要：为了能够充分发挥城市路灯的服务属性并提高对于电力能源的节约利用，必须要实现对路灯的智能化控制，而若要实现其智能化则必须要借助ZigBee技术作为其无线网络传感的技术支撑。在这种技术中，通过将ZigBee的节点安装在对各个路灯的控制器当中，进而建立起无线网络，将各个路灯的工作状态进行数据采集，并将这些数据传送到其智能管理平台中进行数据分析，最后则通过其决策系统对各个路灯进行智能化的单独控制。
关键词：路灯智能；照明控制；ZigBee无线网络
前言
城市的路灯照明系统对于城市环境的改善以及功能的完善有着重要的作用，其正常运行在对人们的生活提供便利的同时，也产生了相当多的能源消耗，对城市的用电也带来了较大的压力。实际上由于线路传输中的损耗以及夜间长期超负荷运转的情况，使得城市的照明系统在电能的利用率方面不足6成，单是路灯照明系统中所消耗的电量已经占据全国总发电量的3%还高，因此路灯系统在节能方面蕴含着巨大的潜力。并且在城市的路灯照明系统中普遍存在监管落后、安全性低以及路灯不够节能灯问题，而为了能够提升其节约性以及智能化，并保证其能够在正常情况下的使用不受影响，使路灯照明能够依据环境以及需要始终处于最优的工作状态，这便需要管理系统对各个路灯的实际工作情况进行数据收集、分析和管理，从而实现其智能化控制。通过引入ZigBee这种高端的物联技术支撑下的无线网络作为辅助，以避免各路灯之间互不相连的情况出现，强化其整体性的联系，对每盏路灯均做到节点控制以及网络连接，构建完整的智能化管理平台。
1路灯智能化照明中有关ZigBee技术的方案应用与设计
基于Zig Bee技术所形成的路灯智能化照明控制系统其构成主要有以下几部分组成：路灯等照明设备、ZigBee无线网络技术、智能控制系统以及数据中心等。在该系统中，路灯照明设备同ZigBee无线网络设备属于一体化的装置，在这其中，ZigBee的无线网络将会有多个路灯控制器中所含有的传感节点接入，并进而连接成一个相对较为庞大的无线网络，该网络能够实现对该处区域内所有路灯控制器的连接接入，将其各自的运行状态进行实时化采集并将之进行数据化处理，之后则是将这些状态数据经无线网络发送至其数据中心进行检测和分析，从而实现对于各个路灯的无线远程监视。同样的数据管理与分析中心也可以借助其无线网络技术，将其控制指令以数据的形式向各个路灯控制器的节点进行传送，以节点控制路灯的控制器，从而实现对路灯的远程智能化无线控制。其中处于决策核心的系统需要借助多种传感器包括光照、温湿度、雨雪以及风力风向等以感知外界的环境变化，由GPS模块以及摄像机等作为其辅助，并将其收集的资料作为决策依据，以实现对于照明区域内各路灯的智能化精确控制。在这一系统当中可以实现数据的实时通讯，将当前状态进行数据化，并借助无线网络实现即时传输，从而确保数据中心可以随时了解区域内各路灯的实际工作情况，而数据中心则可以通过对其外界的环境情况进行相应的分析，并借助无线网络实现其指令的传达，进而实现对于各路灯工作状态的及时调整与控制。
2路灯智能化照明中ZigBee技术的硬件构成
在路灯的智能化控制体系中主要有照明发电的智能化控制、路灯内部蓄电池的供电控制、各路灯不同时段的照明开闭与亮度大小的控制等，这些都是实现ZigBee无线网络控制技术的的重要组成，对于其智能化控制的构成有着至关重要的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下若要实现其各模块以及各灯之间的关联性与整体性统筹控制，则必须做到要将其发电、照明调控、无线传感的原理以及工作方式等进行明确，并进行相应的转换，使其能够适应在无线传感环境下的数据收集与信号控制的需求。基本上路灯的智能化控制主要由微型处理器、电能补充控制器、电能（蓄电池）状况信息采集与数据转化组件等主要组件与模块构成，其通信则主要借助ZigBee的网络进行连接，并将其实现终端与远程中心进行连接以实现数据的传输。当以上模块在组合转换之后便可进行灯杆以及灯架等外体设备的最终安装并实现其照明的智能化。就其中所涉及到的智能控制器而言，其原理在于通过一系列感知模块实现对外界情况的感知，包括其光照温湿等，依据不同情况下对其发电进行控制，通过借助恒压或者是升压的方式实现对其蓄电池的控制，进而完成其对于路灯在亮度的控制。通过对其中的蓄电池进行控制以及数据监测，对其整个放电流程进行控制，进而完成其放电过程的保护，在这其中主要是借助对其运行数据进行采集，并对太阳的运行进行跟踪，并将这些数据传往其中心的数据端，进而实现其对于路灯的智能化控制。
3路灯智能化照明中ZigBee技术的软件流程
3.1路灯智能化中无线网络的建立
在该系统进行工作时，在网络中的协调器需要对其中的各路灯以及模块进行定时检测，以此来确定其中是否有操作，并根据该操作进行相应电源指令传输，而当协调器保持在一种相对空闲的状态时，便会对空中信号进行监听，从而判断是否出现新节点请求加入该网络，如果存在则为其进行网络地址的分配，如不存在则无需进行。对于电源开关所接受到的来自数据中心的指令则进行相应的执行，并对该数据进行判断，以确定是否需要将其进行转发，并依照路灯的光敏电阻数值进行其开关状态的调整，从而进行其光照亮度的调整，进而实现智能化控制。
3.2路灯智能化中无线路由节点设置
对于无线网络中各路由节点的设置，首先需要进行其初始化设置，之后则是打开其传感器的电源，发送加入网络的请求讯息并等待无线网络中协调器的响应或者是前方路由节点的响应。当成功加入其网络成功后，便可以借助串口的扩展口进而得到其中具体的网络地址以及路由节点物理地址数据。在RFD方面的节点程序设置也是同样需要进行器初始化的设置，并且其方法与值相同也是将其传感器的电源打开，并输入请求信息，等待无线网络中协调器的响应或者是前方路由节点的响应。当成功加入其网络成功后，便可以借助串口的扩展口进而得到其中具体的网络地址以及路由节点物理地址数据。实际上在其无线网络构建中，各网络的协调器均具备一个网络组织、网络邻居的设备维护表，并对其逻辑化的网络地址进行各自分配，并为其设备的MAC层/应用层给予连接网络已经断开网络的权限。当对网络协调器初始化完成之后，便可借助Network进行新网络的构建。协调器若要实现新网络的建立则需要对一个空信通道进行扫描，并进行监听，从而方便其他网络的加入。
3.3关于Zig Bee/GPRS的网关
基于Zig Bee/GPRS技术所形成的网关是由Zig Bee的各个节点与GPRS各个网关模块共同组成亦或者是将其直接以有线的方式接入因特网。当这种形式的网关组建完成之后，便可进行其本地无线网络同远程数据中心之间的数据通信，最终促成其各路灯在状态上的数据信息上传以中心数据分析后的指令下达。该网关主要在于连接其本地状态信息包括外界感知情况、路灯电流与电压数值、蓄电池运行状态等等，通过各数据的实时传达以实现远程数据终端对于本地信息的记录与分析，从而实现其对于该区域路灯的实时监控，之后则是借助ZigBee的无线网络技术实现对来自于数据管理终端的各项指令数据进行统一整合，并分配到各个路灯的节点控制器中，从而实现对于各个路灯的智能化控制。
4结语
基于ZigBee技术所形成的智能化路灯控制系统是将信息通讯与电力服务相结合的一项新型智能化技术，该技术通过对路灯所处的区域进行分析，进而感知其周边情况，从而实现对于路灯的智能化管控，不仅能够使路灯在城市照明方面更加具有针对性和人性化，更能够实现对于电力资源的高效利用与节约。随着信息技术的不断发展，其必将作为今后路灯控制的一项主流技术而拥有广阔的前景。
参考文献：
[1]孔令荣，王昊．基于无线传感网络的智能路灯照明系统分析[J]．电子科技，2013（11）
[2]申利民，翁桂鹏．基于 Zig Bee的智能小区LED路灯控制系统设计[J]．中国照明电器，2011（2）
[3]王润民，王健．基于Zig Bee的道路照明智能控制系统的设计[J]．物联网技术，2014（12）
论文作者:马璐
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年3月第5期
论文发表时间:2017/1/4
标签：路灯论文; 无线网络论文; 节点论文; 数据论文; 网络论文; 技术论文; 对其论文; 《建筑建材装饰》2016年3月第5期论文;