一种新型LED节能街灯控制方案

　　随着我国城市化水平的不断提高，城市照明系统不断扩大，如何节约能源，提高路灯系统管理水平，是急需解决的课题。目前各大城市的街道路灯控制系统都普遍存在能源利用率不高的问题。特别是子夜过后，街道上的车辆与行人较为稀少，路灯没有必要全部打开，可以适当关闭部分路灯，以前采用的人工控制方法，这种方法既浪费人力、操作繁琐且每天早晚路灯开闭时间不准，人为因素影响太大。后来有些城镇设置光电控制电路，利用控制光敏电阻器件的变化，控制路灯在晚上天黑之后自动点亮，早上天亮之后自动关闭。这种方法存在可靠性较低，易受干扰，后半夜路灯照明太亮浪费电能，不能对街灯实行有效的节能控制。采用Zig2Bee无线网络进行路灯控制的技术正在悄然兴起。ZigBee一词来源于蜜蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式。蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来传递新发现的食物源位置、距离与方向等信息。ZigBee是一组基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的、有关组网、安全和应用软件方面的技术，IEEE802.15.4仅处理MAC层和物理层协议，ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。

　　ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率（10～250kB/S）、低成本、低复杂度的无线网络技术。其网络容量大，可容纳65,000个设备。

　　提供了数据完整性检查和鉴权功能，采用AES2128加密算法。使用频段为2.4GHz,868MHz（欧洲）和915MHz（美国），均为免执照（免费）的频段。

　　ZigBee的网络拓补结构有网状拓补和树状拓补格式，网络中主要包含三种类型的设备，包括网络协调器、全功能设备（FFD）、精简功能设备（RFD）。其示意图如图1所示。只有网络协调者才能形成网络与其它的FFD或是精简功能装置（RFD）连接。FFD具备路由器的功能，可提供信息双向传输。RFD只能传送信息给FFD或从FFD接收信息。

　　1　系统组成

　　基于ZigBee的LED节能街灯控制系统由以下三部分组成，系统工作示意图如图2所示。

　　（1）安装在路灯灯杆上的微处理器控制系统（包括路由节点和叶节点）；

　　（2）控制中心的服务器监控系统（包括协调器和PC机）；

　　（3）实现路灯灯杆上的微处理器控制系统和控制中心联系的ZigBee无线网络。