ZIGBEE无线智能信息处理的LED路灯控制系统设计与开发(3)
1.3 论文的主要研究和安排
针对风光互补路灯的独特工作方式，开发一套有效的路灯监控系统对其进行实时检测、监控，并根据具体情况作出相应的反应和处理。本文所做的工作有：
（1.） 分析各种通信方式的优劣，选择无线通信在本监控系统的应用，作为监控中心与监控端之间的通信方式；
（2.） GSM 网络 SMS 短消息通信方式在本系统中的应用，完成监控中心与监控终端之间的通信；
（3.） Zigbee无线网络的简介以及协调器和从节点之间的通讯方式，工作原理。
（4.） 模糊控制策略简介。
（5.） 采用定时控制和光控的自控与无线控制结合的控制方式对路灯进行控制。一方面路灯控制器根据定时器和光照强度对路灯进行常规的模糊控制策略。而在突发时候，如有需要人工对路灯开关进行控制，则采用无线强制控制的方式。
（6.） 监控中心和各监控终端的硬件设计和软件设计；
（7.） 实验研究与结果分析及总结，并提出下一步的设想：引入地理信息系统（GIS），提供图形化的监控界面，展示所有路灯站点在城市中的安装位置及路灯的分布情况[35]；建立大型的路灯管理网络，实现对城市中所有路灯的分散控制和集中管理。
2 LED路灯控制系统整体方案介绍
监控系统的功能主要为：
（1.） “监测”，即监测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等；
（2.） “监控”，即根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。监控系统是传感器技术、通信技术、计算机技术、控制技术、计算机网络技术等信息技术的综合。路灯监控系统为两层级的集散控制系统，即监控终端和监控中心站。每个监控终端负责传感器信号的采集、初步处理和执行机构的控制，实现采集、控制分散；监控中心站负责数据的再次处理、存储、传输，实现管理的集中。监控终端和计算机网络之间的通信、传感器倒监控终端的数据传输、监控中心到执行或控制终端信号的传输，是通过传输信道实现的。
由于风光互补路灯的系统比较复杂，需要监控的参数比较多，采用在路灯控制器内部对各路灯系统主要参数和外界主要因素进行数据采集，利用现有的 GSM 网络对数据进行远程传输，在监控中心采用 VB 软件编程对数据进行接收和处理的方案。风光互补路灯无线监控系统由三部分组成[5]：（1）监控中心，即监控计算机及相应的软件；（2）数据通信通道；（3）远端监控终端（Remote Terminal Unit，即RTU），此系统中为路灯控制器。远端监控终端包括数据采集模块和通信模块，其中数据采集模块由 DSP 和各信号采集电路构成，实现对电压、电流、风速、光照强度等参数的数据采集；数据通讯模块由西门子的无线 GSM 模块 TC35 组成，实现数据的远距离无线传输；监控软件由 PC 机上的 VB 软件和数据库构成，实现对数据的实时显示、分析和存档，同时对异常数据进行报警，并通过短消息的方式将异常数据发送给相关人员，以便及时处理，达到对路灯运行状况的有效监控。
2.2 协调器监控终端
协调器监控终端的主要功能是采集由传感器传来的各种参数信息，并进行预处理；根据预先设定的参数极限，发出不同的控制信号；与监控中心通过传输信道进行通信，传输被测量信息，并接收中心站的命令。进行数据采集时作为系统中一个独立的工作站，这时 RTU 可以完成连锁控制、前馈控制、PID 控制等工业上常用的控制调节功能；进行通信时作为一个远程数据通讯单元，完成或响应控制中心的通讯和控制任务[1,6,7]。本项目中的监控终端以 TICC2530 为核心处理器，能够实现稳定的运算和控制，保证整个路灯系统的稳定运行。为了保持采集数据的精确性，需要进行数据采集，同时对数据进行运算处理，以得到合适的控制策略。而以 TICC2530强大的运算功能，完全可能胜任。其主要功能为：