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摘要：将ZigBee技术和GPRS移动通信技术相结合，设计了一种基于ZigBee+GPRS的LED路灯照明远程监控系统。系统采用两级双网组网模型和簇-链型网络拓扑结构，通过网络化、智能化控制，实现了灯具的遥测、遥控。此外，提出了一种应用于路灯照明的亮度自适应节能控制算法，该算法可根据时段、环境亮度和人员活动情况改变PWM信号的占空比，自动调节LED的亮度，充分利用LED的可控性，实现最佳照度控制，达到节能目的。
关键词：ZigBee GPRS；LED照明系统；PWM
引言
LED作为新光源，具有光效高、寿命长、易于调光、体积小、绿色环保等优点，被人们称为是第四代光源，因此，LED照明是21世纪城市照明系统的重要组成部分。城市道路管理作为现代城市管理的重要组成，实现道路照明系统的智能化与网络化控制是现代城市照明系统的发展趋势。本系统基于LED照明的智能监控和分时调光技术，实现了智能化的监控算法；通过GPRS和ZigBee技术，实现了无线的区域化、网络化的控制；最后，结合LED可调光的高效驱动，实现了对路灯的遥控、遥信和遥测。
1 系统网络模型及工作原理
远程智能照明网络系统结构如图1所示。采用ZigBee和GPRS两级双网组网模型，出监控中心、网关节点及GPRS移动通信网络3部分组成。上层为GPRS主干网，实现数据远程传输；下层为ZigBee二级子网，由各个路灯子节点构成，采用簇-链型网络拓扑结构完成数据路由和转发。网关节点连接ZigBee无线传感器网络与GPRS网络，实现ZigBee协议和TCP／IP协议两种协议栈之间通信协议转换。网关节点发布监控中心的控制命令，并把收集到的灯状态信息转发到外部网络上，通过GPRS网络将数据传输至监控中心，实现灯具的遥测、遥控。通过ZigBee和GPRS构成的智能监控网，城市照明监控中心一方面能及时、准确地检测出LED路灯电压、电流及工作状态等信息，实现防盗和远程故障监测；另一方面，又能根据需要对LED路灯进行开／关及亮度控制。
2 系统实现
2．1 系统总体框架
系统由GPRS模块、ZigBee节点和网关模块、单片机、LED恒流驱动和照明模块、传感器模块组成，系统总体框图如图2所示。
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