基于ZigBee的交叉式风光互补路灯监控系统设计

【摘要】由于社会的快速发展,人均能源需求量也日趋增加,进而产生了能源资源短缺和环境污染等一系列急需解决的问题,研究低污染、可再生的新能源及其发电技术引起了各国的关注,尤其是风光互补发电技术已成为了目前各国的研究热点,其中具有代表性的风光互补路灯照明系统已在一些地区投入使用,但由于研究还不够深入,出现了性价比不高、寿命短、智能化监控水平低等问题。针对一些风光资源较丰富的中小型城市,在路灯照明系统使用新能源路灯之前的过渡阶段,设计了一种交叉式结构路灯监控系统：在公路两侧,一侧保持常规LED路灯不变,另一侧全部替换成风光互补LED路灯,采用ZigBee和GPRS两级网络结构,对交叉式路灯系统进行监控,实现对路灯的智能化管理,使得在节约电能的基础上提高路灯的供电可靠性。首先,阐述了风光互补发电技术、路灯照明监控系统的研究现状和ZigBee及GPRS无线通信技术的理论,分析了风光互补LED路灯系统的组成部分和目前存在的问题；其次,提出了交叉式结构路灯系统的构架,对基于ZigBee和GPRS的交叉式风光互补路灯监控系统进行了总体设计,包括交叉式结构路灯系统的网络拓扑结构、组网流程、采用Cluster-Tree与AODV算法相结合的改进路由算法和通信协议部分；再次,设计了路灯监控系统的硬件电路,包括风光互补LED路灯终端节点电路、常规LED路灯路由节点电路和子网网关电路,其中终端节点、路由节点和网关内协调器的核心控制器均选用了CC2430芯片,路灯节点电路包括无线射频电路、供电电路、数据采集电路和LED路灯驱动控制电路；最后,设计了路灯监控系统软件部分,包括路灯节点的控制流程、子网网关工作流程和主控中心的监控流程。设计的交叉式风光互补路灯监控系统在节约电能的基础上,整体上提高了路灯的供电可靠性。
【作者】陈琳；
【导师】杨国华；
【作者基本信息】宁夏大学，电子与通信工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】ZigBee；交叉式结构；路灯监控；路灯节点；ZigBee协议栈；

【参考文献】
[1]林晓凤.基于多元竞争性做市商的人工金融市场仿真实验研究[D].华中科技大学,系统工程,2013,硕士.
[2]王国钧,叶济生,王家启,陈荣琮,张铭鼎,刘文庆,魏惟恒.钢厂和用户谈采用国际标准和国外先进标准的体会[J].钢铁.1983(02)
[3]张为堂,薛晓飞,庞洪涛,张杰,李冬,彭永臻.碳氮比对AAO-BAF工艺运行性能的影响[J].化工学报.
[4]额尔德木图.计算机辅助几何设计中若干问题的研究[D].大连理工大学,计算数学,2004,硕士.
[5]李楠楠.智能建筑室内环境测控CPS系统设计[D].沈阳建筑大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[6]郭楠.企业信息化内部控制评价研究[D].首都经济贸易大学,会计学,2014,硕士.
[7]王冬.文艺复兴宗教雕塑与明代佛教雕塑之比较[D].东北师范大学,美术学,2012,硕士.
[8]宋逢泉.工科物理辅导课教学改革与探讨[D].合肥工业大学,2002.
[9]陈昭桐.电信管道入(手)孔增设“套间”的尝试[J].邮电设计技术.1997(03)
[10]逯珍花.玉葡萄根化学成分及质量控制指标的研究[D].云南中医学院,中药学,2012,硕士.
[11]王玲.转基因水稻的代谢组学研究[D].北京化工大学,轻工技术与工程,2013,硕士.
[12]刘彦.俄媒硬新闻的汉译策略探析[D].黑龙江大学,翻译,2013,硕士.
[13]陈硕.促进现代服务业发展的税收政策研究[D].山东财经大学,财政学,2012,硕士.
[14]付丽.石墨烯—二氧化钛纳米管催化剂的合成及光催化性能研究[D].哈尔滨工业大学,无机化学,2013,硕士.
[15]周凯,吴广宁,吴建东,刘君,何景颜.连续方波脉冲下局部放电信号测量与绝缘老化分析[J].电力系统自动化,2008,02:88-92.
[16]刘静.数据仓库技术在决策支持系统中的应用[D].电子科技大学,2001.
[17]单小东,王沫然.基于热子气模型分析纳米梯形板的热整流机理[J].工程热物理学报,2014,07:1401-1404.
[18]熊翥.剩余静校正值的计算和应用[J].石油地球物理勘探,1979,06:11-28.
[19]魏伟.运动对不同肥胖状态下大鼠睾丸组织睾酮生物合成的影响[D].沈阳体育学院,运动人体科学,2014,硕士.
[20]梁国利.南京国民政府时期江苏省救济院研究[D].苏州大学,中国近现代史,2013,硕士.
[21]宋晓飞.高中地理实践教学探究[D].曲阜师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[22]廖颖川.企业创意人才工作满意度影响机理研究[D].华侨大学,企业管理,2014,硕士.
[23]杨乐.钢框架结构地震失效模式与整体抗震能力分析[D].哈尔滨工业大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[24]韩孟艳.两种不同体位对甲状腺切除术后恶心呕吐影响的临床观察[D].吉林大学,麻醉学,2014,硕士.
[25]张旭宏.精神障碍者刑事责任能力相关问题研究[D].山东大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[26]陈斌,牛铜,张连海,李弼程,屈丹.声学模型区分性训练中的动态加权数据选取方法[J].自动化学报.
[27]周云海,胡翔勇,罗斌.基于案例推理的大停电恢复系统设计[J].电力系统自动化,2007,18:87-90.
[28]孙寅萍.基于模糊计算理论的管网检测数据分析与预测技术研究[D].东北石油大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[29]冯力刚,蒋加伏,唐贤瑛.多Agent模糊联想记忆的入侵检测[J].山西电子技术,2003,05:6-8+17.
[30]徐建伟.基因型、环境对河西春小麦品质性状的影响[D].甘肃农业大学,作物遗传育种,2003,硕士.
[31]张立宏.谢晶日教授治疗慢性萎缩性胃炎学术思想及用药规律的研究[D].黑龙江中医药大学,中医学（专业学位）,2013,硕士.
[32]段奶军.成都铁路局运输生产调度交班信息管理系统的设计与实现[D].西南交通大学,交通信息工程及控制,2012,硕士.
[33]卫柏岩.k极大子群较少的有限P群[D].山西师范大学,基础数学,2014,硕士.
[34]孙轩.非接触式手机充电平台的设计[D].浙江大学,2010.
[35]许远根.基于FPGA的雷电脉冲信号浮点算法设计[D].华中科技大学,光电信息工程,2013,硕士.
[36]包晓瑜.数据挖掘的灰色系统方法[J].浙江万里学院学报,2003,02:32-35.
[37]张嫘.新纪录·新平台：中国电视纪录片的市场化转向[D].吉林大学,广播电视艺术,2014,硕士.
[38]周曼.多倍体鱼IKKε基因功能的初步研究[D].湖南师范大学,细胞生物学,2014,硕士.
[39]曹家寅.建筑内过渡空间的热舒适性研究[D].华中科技大学,建筑技术科学,2013,硕士.
[40]叶翔.空间碎片回收的轨道优化设计[D].华中科技大学,热能工程,2012,硕士.
[41]张德朝.基于DSP的光纤陶瓷套管分类控制系统研究与设计[D].浙江理工大学,机械电子工程,2014,硕士.
[42]聂晓春.体现“像科学家一样思考”的单元整体教学设计研究[D].东北师范大学,课程与教学论,2012,硕士.
[43]吴延年.基于循环平稳的协作频谱感知算法研究[D].太原科技大学,电路与系统,2013,硕士.
[44]程彤.跨行银行卡交易清算系统分析与设计[D].云南大学,软件工程,2012,硕士.
[45]邹磊.日粮不同钙水平对仔猪钙代谢及成骨细胞活性的影响[D].吉林农业大学,动物营养与饲料科学,2014,硕士.
[46]张浩,殷铭宏,杨辉,王时胜,邹来昌,巫銮东.大规模生物湿法提铜工艺自动控制策略[J].冶金自动化,2005,02:31-35.
[47]李倩倩.我国现行会计准则下资产减值会计研究[D].山西财经大学,会计学,2013,硕士.
[48]周建明.连锁零售业全面预算管理与平衡计分卡的整合[D].兰州理工大学,工商管理,2013,硕士.
[49]姜福豪.利用相关系数法优选激发因素[J].石油地球物理勘探,2011,02:176-181+155-156.
[50]胡力天.脑电非线性分析在阿尔茨海默病早期诊断中的临床应用[D].川北医学院,神经病学,2013,硕士.