无线自组网太阳能路灯控制器设计

杨超 王雷

(山东大学控制科学与工程学院，山东 济南 250061)

0 引言

目前，路灯已成为城市基础设施中必不可少的组成部分。太阳能路灯因具有一次性投资，无需专人管理和控制等优点，越来越受到人们的欢迎［1－2］。但是，随着太阳能路灯使用规模的不断扩大，也逐渐暴露出一些不足之处，如难以进行集中监控，故障发现不及时［3］;无法根据天气变化对蓄电池进行合理的管理［4］;光敏元件的分散性会造成开关灯时间不一致等［5］。传统路灯监控方式难以用于离散布设的太阳能路灯的监控。

无线自组网的迅速发展［6］为解决上述问题提供了一条新的途径。无线自组网是由大量的传感器节点通过无线通信方式形成的网络，可感知、采集和处理网络覆盖区域监测对象的信息，并将这些信息发送给观察者。无线自组网一般由监控中心、汇聚节点和控制节点这3部分构成［7－8］。通过无线网络，人们可以实时获得蓄电池充放电、路灯状态等信息，同时也可以准确地控制太阳能路灯，从而使太阳能路灯的管理更加方便、快捷。

1 控制器构成

控制器主要由无线自组网节点和测控部分组成。无线自组网节点安装在灯杆上部、太阳能电池板背向位置，测控部分安装于灯杆基座位置，大部分路灯的灯杆高约10 m。虽然各灯之间的距离较近，但路灯所处环境复杂，气候变化对其运行也有较大影响，为了保证无线自组网节点和测控部分通信可靠，选择传输距离较远的RS-485串口通信。……