路灯节能控制系统设计及其软件实现

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路灯节能控制系统设计及其软件实现

路灯节能控制系统设计及其软件实现作者：苍如意来源：《中国新技术新产品》2017年第10期摘要：路灯节能控制系统一般指对城市路灯的开关与照明亮度通过控制器、功率变换、阻抗变换器等器件进行智能控制，以达到节能的效果的电路系统。

本文将通过对路灯节能控制系统详细的功能介绍，以及对路灯节能控制的设计研究，包括硬件与软件的设计，然后分析路灯节能控制系统的节能效果，以此为城市路灯节能控制系统的优化提供参考。

关键词：路灯；节能；控制系统；软件实现中图分类号：TP393 文献标识码：A一直以来，人类对能源的需求就没有停止过，除了部分可循环利用的能源外，我们目前运用的大多数能源均属于一次性能源，随着社会的发展，特别是进入二十一世纪以来人们对生活质量的要求大大的提升，对能源的需求也就越来越大，而我们的可利用的一次性能源却也越来越少，随着可持续性发展的观点的提出，人们对能源的认识也越来越清晰。

据美国石油业协会估计，地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶，可供人类开采时间不超过95年。

在2050年到来之前，世界经济的发展将越来越多地依赖煤炭。

其后在2250～2500年之间，煤炭也将消耗殆尽，矿物燃料供应枯竭。

面对即将到来的能源危机，全世界认识到必须采取开源节流的战略，即一方面节约能源，另一方面开发新能源。

面对如此严峻的能源问题，而我们的城市路灯系统却存在着严重的能源浪费，在城市供电中路灯消耗电量占了30%左右。

大多城市的供电系统还处于通宵同等供电的模式，而对于深夜已经不再需要大量的持续照明，如果能将其进行改进将会大大地节省城市照明供电。

1.路灯节能控制系统的功能1.1 分时控制在城市路灯供电系统中，大多是通宵统一标准供电，虽然控制简单，但是系统线路单一，无法对路灯不同时段，不同地区根据不同的照明需求改变照明亮度。

而一年四季中，每个季节的日出日落的时间段都会有所不同，不同时间段的自然光照明度都会有所变化，且城市路灯照明不仅仅应考虑四季的时节变化，还需要考虑每天不同时段人们对照明量的需求，比如在人流量与车流量的高峰期的傍晚，需要让路灯进入最佳照明模式以保障人们的出现安全，在交通正常期的深夜和交通低谷期的凌晨，照明量应在保证基本出行安全的前提下相应降低照明量以节约用电。

智能路灯控制系统的设计与实现

智能路灯控制系统的设计与实现近年来，智能路灯控制系统越来越得到人们的关注和重视。

随着科技的发展和城市化进程的不断加快，人们对城市智慧化和绿色化的要求也越来越高。

在这种背景下，智能路灯控制系统的设计和实现愈发显得重要。

本文将从以下四个方面进行探讨：智能路灯控制系统的意义、智能路灯控制系统的架构设计、智能路灯控制系统的关键技术、智能路灯控制系统的实现。

一、智能路灯控制系统的意义智能路灯控制系统是将智能技术应用到路灯控制领域的一种创新。

它不仅可以提高路灯的节能效率，减少能源的浪费，也可以实现路灯的智能控制，使路灯更加智能化、人性化、安全化。

同时还可以提高城市管理效率，促进城市智慧化的发展。

因此，智能路灯控制系统在提高城市整体形象、促进城市经济和建设智慧城市等方面都有重要的意义。

二、智能路灯控制系统的架构设计智能路灯控制系统包括三个主要部分：智能控制器、路灯感知设备和远程监控中心。

1.智能控制器智能控制器是智能路灯控制系统的核心部分，也是整个系统的控制中心。

智能控制器主要负责实现路灯灯光控制和节能调整，同时还负责感知设备的数据采集和远程监控中心的数据传输。

智能控制器的设计需要具备高效性、低功耗、长寿命等特点。

2.路灯感知设备路灯感知设备是智能路灯控制系统中的一个重要部分，主要用于捕捉实时的路况信息和灯光亮度信息。

路灯感知设备能够感知路面的车辆数量、流量、车速、路面温度等实时数据，并将这些数据传输到智能控制器中进行处理和分析。

利用这些数据，系统能够通过智能算法和控制技术，实现灯光的智能控制和节能管理。

3.远程监控中心远程监控中心是智能路灯控制系统的数据传输和管理中心，主要负责监测路灯的状态和灯光的亮度，以及控制灯光的开关和调光等功能。

远程监控中心需要具备稳定性、可扩展性和高效性，以支持路灯的实时监控和远程管理。

三、智能路灯控制系统的关键技术智能路灯控制系统的实现主要依靠以下几个关键技术：1.嵌入式系统技术嵌入式系统技术是实现智能路灯控制系统的基础技术，它能够将智能控制器设计成具有高效性、稳定性和安全性的系统，从而实现灯光的智能控制和管理。

智能路灯系统的设计与实现

智能路灯系统的设计与实现智能路灯系统是一种结合了智能化技术和照明技术的新型路灯系统，通过引入各种先进的传感器、通信技术以及智能控制算法，实现对路灯的自动控制和管理。

它不仅能够实现节能减排的目标，还能够提高路灯的使用寿命、提升道路安全性和智能化管理水平。

一、智能路灯系统的设计原理智能路灯系统的设计可以分为硬件和软件两个方面。

在硬件方面，需要考虑路灯的照明效果、节能性能以及系统的可靠性。

在软件方面，需要设计智能控制算法、建立数据传输和处理模块，并且实现对路灯的远程监控和管理。

在智能路灯系统的设计中，首先需要选择适合的传感器来感知环境的变化，如光照传感器、温湿度传感器、噪声传感器等。

这些传感器可以实时监测环境参数的变化，并利用数据传输模块将数据传输至后台服务器进行处理。

同时，系统还需考虑使用节能的LED灯作为照明光源，通过对光照强度、光色等参数的调节，实现智能控制，从而提高能源利用效率。

其次，智能路灯系统需要具备远程监控和管理功能。

通过使用通信模块，可以实现对路灯状态的实时监控和控制。

同时，利用云平台的支持，可以实现对整个路灯系统的集中式管理，如路灯开关、亮度调节、故障检测等操作都可以通过后台系统进行远程控制和管理。

这样一来，不仅能够方便运营管理人员进行实时操作，还能够大大降低维护成本和提高工作效率。

二、智能路灯系统的实现步骤1. 硬件设计与组装首先，需要根据系统需求设计并选购合适的传感器、控制模块以及通信模块。

之后，需要进行硬件组装和安装，包括将传感器固定在路灯中、安装控制和通信模块等。

这一步骤的关键在于确保硬件的稳定性和可靠性，以保证系统正常运行。

2. 软件开发与编程接下来，需要进行软件开发与编程。

包括建立数据传输和处理模块，开发智能控制算法，实现远程监控和管理功能等。

此外，还需要开发用户端App或者Web端界面，方便管理人员对路灯系统进行操作和监控。

3. 网络配置和实验测试在系统开发完成后，需要进行网络配置和实验测试。

路灯节能控制系统设计及其软件实现

关健诃：路灯管理；节能模式；ｂＷｅ数据库；ＧＲ —ｉＢｅＰＳＺｇｅ通信
Ｄｅｉｎ０ｔｅｔｍｐＥｎｒｙＳｖｎｎｒｌｙｔｍｓｇｆＳｒｅＬａｅｇａｉｇＣｏｔｏｓｅＳａｄＩｓＳｆｗａｅＩｐｅｅｔｔｏｎｔｏｔｒｍｌｍｎａｉｎ
第３８卷第３期
、０－８，ｌ３
计
算
机
工
程
２１０２年２月
Ｆｅｒａｙ０１ｂｕｒ２２
ＮＯ．３
ＣｏｐｕｅｇｎｅｉｍｔｒＥｎｉｅｒｎｇ
・工程应用技术与实现・
文章编号：ｌ０＿ｏ０Ａ
ｃｎｒｌｙｓｅ．ｉｙｔｍ￣ａｗｏｋｉｉｄｄｉｔｒｅｌｙｒ，ｉｃｕｉｇｔｒｉａａｅ，ｄｌａｅｎｅｖｒｌｙｒＩｈｅｉａａｅ，ｎｏｔｏｔｍＴｈｓｓｓｅｓｍｅｒｓｄｖｉｅｎｏｔｅａｅｓｎｌｄｎｅｍｎｌｌｙｒｍｉｄｅｌｙｒａｄｓｒｅａｅ．ｎｔｅｔｒｎｌｙｒｉｈｍｌｏｄｒｏｃｎｒｌａｓｎｅｓｅｔｌｍｐｉｐｔｈｎｓｃｍｍｕｉａｉｎｍｏｕｅｉｔｈａｐａｏｅｃｎｒｌｎｔＩｈｉｄｅｌｙｒｉｕｅｈｈｉｆｒｅｏｔｏｉｇｌｔｅａ，ｔｕｓａｔｉｇｏｔｒｎｃｔｏｄｌｏｔｅｌｎｍｓｃｒｏｔｏｉ．ｎｔｅｍｄｌａｅ，ｔｓｓｔｅｃｐｏｕ３ｉＣｏｅｒｅｅＣＦ２２ｓａｃｎｒｌｕｉ２ｂｔｄＦｉｓｒｓＭｅｉ５２３ａｏｔｏｎｔ，ｗｉｈｈｐｏＣ１２１，ｃｍｐｅｉｇｔｅｔａｓｓｉｎｏａａｎｔｅｓｒｅａｅ，ｓｅｔｈｔｔｅｃｉｆＭ３１ｏｌｔｈｒｎｍｉｓｏｆｄｔ．ＩｈｅｖｒｌｙｒｔｅｎｒｍａａｅｓａｃｔｏｌＩｆｔｅｃｔｌｈｓｎｅｌｅｔｔｒｇｖｓｔｎｔｅＷｅｉ．Ｏｎｈｓａｉ．ｔｅｐｐｒｐｏｏｅａｎｖｌｏｔｒｎｇｒＣｎｏｎａ１ｈｉｒｏｙｉｔｉｔｌｇｎｌｈｏｕｈｉｉｇｈｂｓｔｇｉｙｉｅｔｉｂｓｓｈａｅｒｐｓｓｏｅｓｆｗａｅｃｎｒｌｓｈｍｅｏｅＡｐｌａｏｅｕｔｈｗｈｔｔｅｓｓｅｄｐｌｙｎｏｏｅａｉｎｓａｌｏｏｇｔｅａｄｏｖｏｓｐｗｅｏｓｍｐｉｎｉｏｔｏｃｅｆＷｂ．ｐｉｔｎｒｓｌｓｏｔａｙｔｍｅｏｓｉｔｐｒｔｏｔｂｙｆｒａｌｎｉｎｂｉｕｏｒｃｎｕｔｏｓｃｉｓｈｍａｈｅｅｃｉｖｄ．

节能环保型智能LED路灯控制系统设计

节能环保型智能LED路灯控制系统设计一、引言随着城市化进程的加速，城市路灯数量呈现快速增长的趋势。

传统的路灯采用白炽灯或高压钠灯，能耗高、寿命短、光效低等问题逐渐显现。

为了解决这些问题，设计一种节能环保型智能LED路灯控制系统是非常必要的。

二、设计目标本设计的主要目标是实现对LED路灯的智能控制，以实现节能、环保和提高路灯的效能。

具体来说，设计要求包括：1.路灯智能控制：实现对路灯的开关控制和亮度调节，能够根据天气条件和道路使用情况自动调整亮度。

2.路灯网络化管理：实现对路灯的集中监控和管理，包括开灯状态、功率消耗、故障检测等，方便运维人员及时发现并解决问题。

3.能耗监测与统计：能够记录和统计每个区域的路灯能耗情况，为城市能源管理提供参考。

4.省电节能功能：通过智能调光和定时开关功能，实现路灯的节能功能，减少能耗及环境污染。

5.绿色环保：选用环保材料和能效高的LED灯作为光源，减少对环境的污染。

三、设计方案1.硬件设计（1）控制器：选用嵌入式微处理器作为控制器，具有较高的计算能力和稳定性。

（2）LED光源：采用高效节能的LED光源，并根据实际需求选择适当的功率和色温。

（3）感应器：安装感应器以感知外界环境的亮度和运动情况，根据感应结果智能控制路灯的开关和亮度。

（4）通信模块：安装无线通信模块，实现路灯的远程监控和管理。

2.软件设计（1）控制算法：根据感应器和天气数据，设计智能控制算法，实现路灯的自动调光和定时开关。

（2）管理系统：实现对路灯的集中管理，包括实时监控、故障检测和报警等功能。

（3）能耗统计与分析：通过数据采集和处理，实现对每个区域的路灯能耗的统计和分析。

四、设计实施1.硬件部署（1）安装控制器和感应器：将控制器和感应器安装在每个路灯上，确保能够感知路灯周围的环境变化。

（2）安装LED光源：将高效节能的LED光源更换到每个路灯上，确保路灯的亮度和能效都有所提升。

（3）安装通信模块：为每个路灯安装无线通信模块，确保能够远程监控和管理路灯。

LED智能路灯控制系统设计

LED智能路灯控制系统设计随着城市化进程的不断加快，城市道路越来越多，路灯数量也日益增加。

传统路灯存在能耗高、寿命短、维护管理成本高等问题，而LED路灯以较低的能耗、较长的寿命、较低的维护成本等诸多优点逐渐取代了传统路灯成为主流选择。

在此基础上，智能路灯控制系统的出现不仅能更大程度地发挥LED路灯的优势，提高城市路灯的使用效率，同时可以更好地满足人们在生活中的需求。

本文将介绍LED智能路灯控制系统的设计思路和实现方法。

一、系统设计思路1. 系统架构设计本系统采用集中与分布相结合的系统架构。

通过将LED灯路灯控制器、数据采集中心与互联网技术相结合，把所有的灯控制器连接至一个控制中心，通过分布在各个控制器上的传感器、通信模块等实现灯控器的实时状态采集和控制命令的下发。

2. 控制方式通过对人们对道路照明的需求进行统计分析，本系统采用以下三种控制方式：传感器控制当传感器检测到周围照度低于设置的亮度值时，自动打开路灯；当检测到周围照度高于预设亮度值时，则关闭路灯。

此种方式可以根据环境光线的变化自动进行调节，避免路灯一直开启，浪费能源。

手动控制用户可以通过手机App或者有线手动开启或关闭路灯。

预定时间控制利用时钟芯片，可以通过程序对路灯控制器的开关时间进行预定，定时开启或关闭路灯。

3. 通信方式本系统采用ZigBee协议或LTE/NB-IoT无线通信方式，实现灯控器与数据采集中心之间的通信。

4. 智能算法为提高路灯的使用效率，本系统采用了人工智能算法。

通过累积历史数据，以及路灯自身的状态、环境变量等信息，实现对路灯的智能控制，达到自适应、无需手动干预的控制效果。

例如对于相邻两个路段，当一个路段获得了最大亮度值，而另一个路段获得了最小亮度值时，系统会选择将光源的能量转移到那个最小的路段，以最小的能耗来达到最大的亮度的目标，节省能源、降低成本。

二、系统实现方法本系统是利用单片机进行硬件控制的，同时实现网络通讯，云存储，无线远程控制等功能。

智能路灯节能控制器的设计与实现（精选5篇）

智能路灯节能控制器的设计与实现（精选5篇）第一篇：智能路灯节能控制器的设计与实现智能路灯节能控制器的设计与实现时间：2009-07-03 09:58:37 来源：现代电子技术作者：胡开明李跃忠卢伟华0 引言随着我国经济高速发展，人民生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。

目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10％～20％，而城市公共照明则在照明耗电中占30％，并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出，全国路灯的数量仍在迅猛地增长。

公共路灯节能的口号便由此而提出。

通常的节能途径有两个：一个是采用节能光源；二是采用合理的控制线路。

本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制线路来实现路灯节能。

在供电系统中，为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低，供电部门均采用较高电压进行传输。

因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。

然而据调查我国小型城市晚上21：00后，大中城市00：00以后道路上几乎空无一人。

从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。

为了避免这种情况，大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。

这种方法不仅导致路面照度分布不均，而且会减少路灯使用寿命。

本文采用“全年分三季，一季分时段”的分时控制思想实现节能的目的。

在不同的时段投入不同的供电电压运行，在保证路灯正常照明的前提下，兼顾到了用电低谷期节能的效果。

同时利用电力载波技术实现对路灯运行状况的实时监控。

系统硬件电路的设计 1．1 智能路灯控制系统该智能路灯节能系统主要由电量检测电路、实时时钟、自耦变压器电路、显示电路及载波通信等电路组成。

将一年大致分为三个季节段来对路灯进行控制，使其在不同的季节有不同的开关灯时间。

而从开灯到关灯根据当地交通又可大致分为三个阶段(高峰、正常、低谷)来对路灯进行控制。

从实时时钟芯片中将当前的路灯工作状况进行相应的归类，由单片机输出控制接触器的线圈的断合，而其触点的输出分别控制自耦变压器的三个触头，对应着四个档位，每个档位对应着相应的路灯电压。

路灯控制系统的设计(毕业设计)

路灯控制系统的设计摘要随着中国经济的快速发展，人类对电力能源的需求日益增大，电力资源日益缺乏。

因此如何节能降耗已成为近几年来人们关注讨论和研究的话题。

本文研究的路灯控制系统是针对我国城市在路灯照明的控制方面产生的巨大能源消耗和浪费而开发出的新的智能型的路灯控制系统。

本文详细介绍了该系统的设计与实现。

本文详细介绍并分析了以单片机芯片AT89S52、时钟芯片DS1302、光敏电阻为主要部件的硬件电路和在以keil 软件为主要编程环境的软件部分。

通过时间控制和环境参数控制相结合的方法去控制路灯。

实现随着光照强度的大小和在一定时间段内路灯都有着的不同表现，午夜路灯间隔开以节省电源，光照很足时路灯全部自动断开不工作等功能。

实验表明，该路灯控制系统是一种智能型控制系统。

电力资源既能够得到合理利用也不会影响人类的交通安全。

随着社会的发展，路灯控制系统会得到更广泛的应用。

关键词：路灯控制、单片机、时钟芯片、光敏电阻AbstractWith China's rapid economic development, human electricity demand growing, the power resource-scarce. Therefore, how energy consumption has become a topic of discussion and research attention.In this paper, the street light control system for street lighting in the Chinese cities control the enormous energy consumption and waste and to develop new intelligent street lights control system.This paper describes the design and implementation of the system.This paper introduced and analyzed in single chip AT89S51, clock chip DS1302, photosensitive resistance as the main components of hardware circuitry and with keil as the main programming environment software.Time control and the environment through the combination of parameter control methods to control the lights. As the light intensity to achieve a certain period of time the size and all have different performance lamps, night lights spaced to save power, light is enough to automatically disconnect when the lights do not work all the functions. Experiments show that the street light control system is an intelligent control system. Power can be both rational utilization of resources will not affect the safety of mankind. With the social development, street lighting control system will be more widely used.Key words: street lighting control, single-chip, clock chips, light resistance目录第一章绪论................................... 错误!未定义书签。

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路灯节能控制系统设计及其软件实现姚丹丹，王宜怀，谭碧云(苏州大学计算机科学与技术学院，江苏苏州 215006)摘要：在分析路灯巡检方法、节能模式的基础上，设计路灯节能控制系统。

该系统框架总体分为3层，终端层在每盏路灯中嵌入物联网通信模块作为控制单元，实现路灯的单灯控制，中间层采用32位CodeFire 系列MCF52223芯片作为控制单元，结合MC13211实现数据传输，服务器层直接面向路灯管理者，使其通过浏览网页即可对整个城市路灯进行智能化控制。

在此基础上，提出路灯节能控制系统的Web 软件设计方案。

应用结果表明，该系统运行稳定、节能效果明显。

关键词：路灯管理；节能模式；Web 数据库；GPRS-ZigBee 通信Design of Street Lamp Energy Saving Control Systemand Its Software ImplementationYAO Dan-dan, WANG Yi-huai, TAN Bi-yun(College of Computer Science and Technology, Soochow University, Suzhou 215006, China)【Abstract 】On the basis of analyzing the methods of monitoring, energy saving modes of street lamps, this paper designs a novel energy saving control system. This system framework is divided into three layers, including terminal layer, middle layer and server layer. In the terminal layer, in order to control a single street lamp, it puts a things communication module into the lamp as core control unit. In the middle layer, it uses the chip of 32 bit CodeFire series MCF52223 as a control unit, with the chip of MC13211, completing the transmission of data. In the server layer, street managers can control all of the city lights intelligently through visiting the Website. On this basis, the paper proposes a novel software control scheme of Web. Application results show that the system deploys into operation stably for a long time and obvious power consumption is achieved.【Key words 】street lamp management; energy saving pattern; Web database; GPRS-ZigBee communication DOI: 10.3969/j.issn.1000-3428.2012.03.079计算机工程Computer Engineering 第38卷第3期 V ol.38 No.3 2012年2月February 2012·工程应用技术与实现·文章编号：1000—3428(2012)03—0240—03文献标识码：A中图分类号：TP3931 概述目前路灯控制中，极少能实现利用一台计算机控制单灯及自动检测单灯故障。

针对这种状况，本项目充分研究并融合传感网络技术、3G 通信技术及嵌入式计算机系统软硬件设计技术等应用于城市照明，开发新型智能路灯控制系统。

实现利用一台计算机控制全市单灯。

为节能、路灯自检、自动管理、延长路灯使用年限提供了技术基础，是现代路灯智能控制的根本解决方案。

目前，市面上的路灯控制系统大部分不能实现单灯控制、路检与节能[1]。

有的采用进口部件，利用电力载波通信，实际效果表明不适合中国电网，波动大、通信误差多、成本也高[2]。

还有一部分采用GPRS 直接控制单灯，这种方案不可行，需要大量电信通信，成本高、效率低。

本文系统是GPRS 到路端，ZigBee 完成单灯之间的通信，是物联网的典型应用，成本低、效率高、稳定性好。

限于篇幅，本文重点分析节能模式及节能潜力，并在硬件系统基础上，提出控制系统及节能模式的Web 软件设计方案。

2 路灯控制系统的节能模式研究本文采用Freescale 公司的高性能32位CodeFire 系列[3]MCF52223芯片[4]作为控制单元，结合MC13211[5]的无线传感网络的微控制器完成数据传输，实现单灯控制。

为了达到节能的目的，需要控制软件具有灵活的控制方式。

本文提出多种节能控制模式，以下简单列举2种。

(1)1/2、1/3等控制模式。

在行人车辆不太多的情况下，可以采用隔一盏、隔2盏亮灯的模式。

这样，既能满足地面基本光照，又能达到节能的目的。

(2)按地球经纬度控制模式。

由于地球经纬度的差异，使得各地的日出日落时间不一样，同一地方不同时间的日出日落时间也不一样。

如果统一设定开关灯时间，既浪费能源，又不能达到很好的控制效果。

比如说，大冶市一月中旬的日出时刻为07︰21︰00，日落时刻为17︰33︰00，七月中旬的日出时刻为05︰28︰00，日落时刻为19︰28︰00。

如果统一设定开灯时刻为17︰30︰00，那么到七月份，则会造成很大的资源浪费。

基于该情况，本文提出按日出日落时间自动调整开关灯时间。

将当地的日出日落时间表导入系统，设置开关灯偏移时间。

这样随着季节的变动，开关灯时间会自动地随日出日落时间的变化而变化。

开灯偏移量与日落时间决定了开灯时间，即开灯时刻=日落时刻+开灯偏移量；关灯偏移量与日出时间决定了关灯时间，即关灯时刻=日出时刻+关灯偏移量。

3 路灯节能控制系统的体系结构基于B/S 的路灯控制系统框架总体分为3层，系统框架如图1所示。

基金项目：国家自然科学基金资助项目(61070169)作者简介：姚丹丹(1985－)，女，硕士研究生，主研方向：嵌入式系统；王宜怀，教授、博士；谭碧云，硕士研究生收稿日期：2011-04-20 E-mail ：yihuaiw@第38卷第3期 241姚丹丹，王宜怀，谭碧云：路灯节能控制系统设计及其软件实现手持式路灯巡视检测仪手持式路灯巡视检测仪ZigBee 无线通信HG-2 HG-2 HG-2 GPRS 网络控制服务器和监控中心移动手持设备GPRS 无线通信ZigBee 无线通信图1 路灯节能控制系统框架在终端层，往每盏路灯中嵌入一个物联网通信模块作为核心控制单元，硬件设计和传感网路灯控制协议具有完全自主知识产权，并且控制器模块小、可靠性强、成本低，易于安装，性能高效、低耗、稳定，在旧城路灯改造上具有很大优势。

中间层采用32位CodeFire 系列MCF52223芯片作为控制单元，结合MC13211实现数据的传输。

可选的3G 或 2.5G 的技术，根据城市的不同可以选择合适的通信方式。

最上面的一层，即Web 网站，直接面向路灯管理者，使得路灯管理者可以通过浏览网页对整个城市的路灯进行智能化控制，实现路检、节能、维修表单生成、统计等自动化。

4 路灯节能控制系统的软件设计4.1 需解决的问题在3层结构中，下面的2层属于低端，跟硬件有关，实现基本功能。

Web 软件是低端与用户交互的一个接口。

为了适应低端已经实现的功能，并且方便用户使用，需要建立一个具有足够交互能力的动态网站，使用户通过浏览器能够获得实时的信息，并且应用丰富的故障查询分析功能[6]。

为实现这一目标，需要解决以下问题：(1)低碳节能是人类社会永恒不变的主题，城市照明有很大的节能潜力可以挖掘。

因此，要求该软件能够提供多种控制方式，可以根据时间、天气、纬度等进行灵活控制，在满足地面光照的情况下实现节能。

(2)进行大量的报表统计。

如何让浏览用户从大量的数据中方便快捷地找到所需要的数据是本系统成功的关键。

(3)系统具有很好的实时性，可以实时显示GPRS 的通信状态。

(4)系统具有很高的可靠性，如果出现故障，轻则浪费资源(白天亮灯)，重则造成交通事故(夜晚突然灭灯)。

4.2 Web 数据库的设计Web 数据库系统维护费用低廉，软件版本的更新不用涉及用户，只需将服务器端的软件更新，这种方式简化了客户端的管理和使用，使系统的管理和维护集中于服务器上，具有很强的扩展性和可维护性。

表1为系统的数据表名及其功能。

限于篇幅，选取部分罗列。

表1 数据表名及其功能数据表名功能ControlCommand 该表存储的是通信中用到的控制命令指令，如11表示全开，13表示奇数开等ControlMethod 该表存储的是通信中用到的控制方式指令，如11表示全功率，12表示降功率 RoadLightControl 该表存储发送到控制器的控制指令，如01 00 06 20 11 64 00表示查询1号路上的6号灯的状态RoadLightStatus 该表存储低端上传的状态指令，如01 00 01 03 00 00 00 表示1号路上1号灯的电流值为3，可根据阈值判断其亮暗HeartPackage该表存储低端上传的心跳包，用来判断GPRS 的通信状况User用户表，用来进行用户管理4.3 主要技术采用当前Web 技术中的Ajax [7]技术，实现网页无闪自动局部刷新。

采用Session [8]技术存储会话，在进行页面跳转时，不丢失信息。

采用Cookie 技术存储用户信息，以便下次无须输入用户名与密码可以自动登录。

为了解决数据量过大造成系统运行缓慢，甚至崩溃，系统会自动删除过期的数据。

期限由用户设置，存放到配置文件中。

系统运行时，读配置文件，删除过期数据。

另外，为了使系统可靠稳定的运行，每次发送命令时都要获取反馈信息。

在手工控制灯亮暗时，每条控制指令后，发送一条获取状态的指令。

如果控制指令执行成功，则告诉用户命令已经执行。

如果失败，则提示用户再发送一次。

在进行时段控制时，当时间到达时，发送指令。