基于物联网城市路灯监控系统架构及相关技术实现

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1、基于物联网的城市路灯监控系统架构及相关技术实现研究生：丁亮指导教师：秦会斌教授2012年12月ThesisSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterThearchitectureofCityStreet-lampmonitoringsystembasedontheInternetofThingsandRelatedTechnologiesImplementationCandidate:DingLiangSupervisor:Profes

2、sorQinHuibinDecember，2012杭州电子科技大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究

3、生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要随着国家对城市道路照明系统设计标准的不断提高，利用现代计算机技术和发展迅速的物联网技术实现城市路灯照明系统的智能化、自动化和

4、远程化管理已经成为现代化城市的重要标志之一。因此，本文主要研究基于物联网技术的城市路灯监控系统，目的是把物联网的概念引入到城市路灯的监控管理中，实现对城市路灯系统的高效监控。针对当前城市路灯系统不断的扩大而导致管理和维护变得困难以及响应节约电能的改革，对目前城市路灯监控系统的需求和研究现状进行了分析和总结，提出了一套基于物联网技术的城市路灯监控系统。该系统主要由监控中心软件、路灯集中控制器、单灯控制节点三大部分组成。它们之间分别采用了物联网中的GPRS-Internet技术和ZigBee无线组网技术进行

5、通信，然后根据制定的系统通信规约，从而实现路灯系统的控制和电参数的监测。确定了整个系统的架构后，将详细介绍实现监控中心软件和路灯集中控制器的相关技术。在路灯集中控制器的设计中详细的描述了其硬件设计和相关软件程序设计，给出硬件设计的原理图和程序流程图。其中硬件设计由嵌入式微控制器STM32F103、电源模块、JTAG调试电路、GPRS通信模块、ZigBee无线通信模块、电参数测量电路等几个部分组成。程序设计部分采用了模块化的设计思想，主要设计了主程序、GPRS的通信子程序、ZigBee的无线模块以及电参数

6、测量的子程序等，同时研究了根据经纬度控制开灯、关灯时间的算法。在监控中心软件的设计中，为了解决同时与大量的路灯集中控制器进行网络通信的问题，将微软的完成端口技术引用到了软件的网络通信模块中，同时采用了多线程的机制。监控中心采用MicrosoftSQLSever2008数据库，利用ADO技术对其进行读和写，在数据读写模块的编程了采用了按照功能封装成模块后划分层次的思想，使得模块间的调用变得有序。最后，对路灯远程监控系统搭建了测试平台，进行了程序调试和路灯监控的功能验证。通过多次测试，证明了所设计的城市路灯

7、监控系统完成了精确的开关控制、电参数的实时监测、节能策略设置等主要功能。测试结果表明该系统满足实际的应用需求，并且可以节约能源，有利于环保。关键词：城市路灯照明物联网ZigBeeGPRSSTM32I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTAsthestandardsofthecitystreetlampsysteminourcountryiscontinuouslyimproving,usingthemoderncomputertechnologyandtherapidlydevelopmentof

8、theInternetofthingstechnologytoachieveanintelligentcitystreetlampmonitoringsystem,whichisautomaticandremotemanagement,hasbecomeaveryimportantsymbolforthecivilizedcitynowadays.Therefore,thecitystreetlampmonitoringsystembase