基于物聯網技術的智能路燈監控系統

劉慧

（濟南市路燈管理處 山東濟南 250033）

1 物聯網概述

1.1 物聯網定義

物聯網的本質是建立在計算機技術和互聯網技術的一種新興智能感應系統。在進行信息交換的過程中需要借助一定的感應裝置完成信息的收集和處理。同時借助網絡的功能完成信息的傳送和處理，但在網絡傳輸中，為保證信息的安全性以及傳輸效率，需要制定一定的網絡協議。

1.2 物聯網的構成

對互聯網的結構進行分析，可以分為三個層次：第一層是數據感知層次。這一層次主要是借助感應設備完成對數據的收集和整理。目前，隨著感應裝置的不斷發展，數據量以及數據類型不斷增加；第二層次是數據的傳輸層次，主要是對采集到的數據進行整理，并將處理完成后的數據進行傳遞；第三層是數據傳輸層和內容應用層次。這一層次會涉及到一定的復雜技術，需要對數據進行一定的處理，從而將分析后的信息應用到對應的行業中，促進我國智能化、信息化的發展。

2 監控系統工作原理

智能路燈控制系統由ZigBee網絡和GPRS遠程數據傳輸模塊兩部分組成，共同監控路燈工作。

控制路燈工作的ZigBee節點包括協調節點、路由器節點和終端節點三種類型。其中只有一個協調節點，有若干個路由器節點和終端節點。協調節點負責建立與GPRS模塊的網絡和數據交互。路由器節點可以作為無線節點的中繼控制器，作為終端節點來控制路燈。終端節點只能接收控制信號并相應地控制路燈。

GPRS模塊通過串口連接到協調器節點。GPRS模塊通過GPRS網絡將ZigBee網絡數據采集到各個節點發送到遠程控制終端，同時通過協調節點通過控制命令將遠程控制終端發送到ZigBee網絡。

系統工作原理：通過GPRS網絡向GPRS模塊發送遠程控制終端控制命令，GPRS模塊通過協調節點向終端發送命令，實現路燈的控制。同時，終端節點也可以通過GPRS網絡將自己的狀態發送到遠程控制終端，實現路燈的遠程監控。其系統的工作原理圖如圖1所示。

圖1 系統工作原理圖

3 系統結構

基于物聯網技術的智能路燈監控系統，是利用上層GPRS通信，下位ZigBee通信結合一種新型的混合網絡結構，服務器利用GIS技術實現信息的圖形顯示。系統由3部分組成：城市照明管理控制中心管理、協調器所管理的專用前端路燈監控器和網絡集中協調器。系統的總體結構如圖1所示。

除查詢客戶端外，該系統可分為控制中心、集中協調器和路燈監控器3個部分：

控制中心具有子網協調和路燈監控的管理功能，對采集到的數據進行實時分析和處理，并進行實時調度和評價?？刂浦行脑O有至少一臺計算機接入互聯網，通過監控系統和專用服務器通信，用于監控路燈狀態，控制單燈，一套或多套路燈開關或電源調節。控制模式可以是手動操作，也可以設置一定的規則，系統可以自動執行。路燈監控系統采用GIS技術，直接在地圖上顯示路燈的工作狀態（全稱，半明三關狀態），提高照明控制的精度，節約能源消耗；監控人員可以同時在地圖上可視化任何線的所有信息和路燈，電氣控制，實時監控以及異常事件發生（路燈故障或被盜）立即通知護理人員趕到現場處理，路燈監控效率和質量，降低24小時街旅游成本。系統實現人性化、智能化管理，為客戶端提供網頁瀏覽、智能手機查詢和控制設備狀態。

集中協調器內嵌ZigBee、GPRS和智能芯片，是路燈監控器與計算機控制中心之間的通信橋梁。一般安裝在街燈控制盒內。負責監控子網內所有路燈的狀態，從控制中心向路燈發出指令，及時準確地向監控中心報告路燈和電路信息。一套集中協調器擁有一個獨特的系統編號，可以將它與其他同類路燈區分開來，并且可以管理多達250個路燈。

路燈監控嵌入式ZigBee和智能芯片，帶有開關，具有亮度調節、電流電壓采集、燈具整體集成等功能，也可安裝在燈具外面或燈柱上。根據應用需要，可安裝溫度傳感器、防盜報警器等。

4 結束語

本文提出了基于物聯網技術的設計方案智能路燈監控系統，該方案應用于路燈監控系統，路燈按需亮燈和自動調光將提供適宜的照明服務，在使用節能燈具的節能基礎上仍有一定的節能率?；谖锫摼W技術的智能路燈監控系統具有良好經濟效益、社會效益以及廣闊的市場前景。