融入传感网技术的触摸屏楼宇照明控制器设计秦保波

　　楼宇照明作为现代照明的一个重要部分， 一组来自国家有关部分的调查数据显示： 我国办公楼宇年电力消耗总量占全国总消耗的 10%，能源费用超过 800 亿元，主要包括政府机关、企事业单位、商业写字楼等办公楼宇。目前对于楼宇照明的节能措施主要通过低功耗的灯具或者行政手段等被动性的方法，效果并不是很好; 而楼宇照明控制系统的现状主要是采用变压器集中控制，这对于照明系统复杂，种类多的楼宇照明是很不灵活的， 导致电力用电率低并且不能通过可视化的方式直观的反应灯具亮暗情况。本文提出的融入传感网技术的触摸屏楼宇照明控制器就是针对以上提出的不足而设计的一种高效节能楼宇照明控制器： 采用传感网技术将受管理的各种不同灯具通过 ZigBee 无线组网的方式连接在一起，提供分组控制、单灯控制、时段控制、手动控制等多种控制方式灵活地实现了对楼宇照明的控制。其按组及按单灯的控制方式，可以为整个楼宇提供按需分配的照明控制方案， 不仅达到了精细化控制而且满足了节能的目的;可触摸的 LCD 显示器为楼宇管理人员提供了可视化及人工交互的管理方式并且可是实时反应每盏灯的状态， 从而解决了人工巡查等问题。在本系统中主要使用触摸 LCD 显示屏提供可视化及人工交互的功能，运用 ZigBee 组网技术对受管理的灯具进行无线组网。

　　本系统主要由智能单灯控制器、主控制器等两部分所组成。图 1 为系统的总体框架图。系统采用“主控器-终端节点”的两层结构。终端节点通过自主研发的网络协议实现了路灯通信的网络结构，每个主控器可以作为 1-8 个楼宇的主控节点，来管理最多 8 个楼宇的灯具。

　　图 1 中的节点为用于进行灯具控制的控制器， 可将其安装在需要控制的灯具上。节点通过 ZigBee 数据帧接受来自控制器的控制命令并解析执行， 节点可以将自己的状态信息返回给控制器，同时每个节点也可以作为 ZigBee 网络传输中的中继节点。节点平时处于接收监听模式，如果 ZigBee 网络中有属于自己的数据帧，则接收并解析执行;如果接受到的数据帧为本网络中其他节点的数据帧则转发。图 1 中有两个不同的 ZigBee 网络，这两个网络可以布置在不同的楼宇之中，并由同一个主控器来控制。