CN208477715U - 一种基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构及管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构及管理系统，拓扑网络包括设置于每个路灯上的zigbee路由节点，所有zigbee路由节点分为多个节点组，每个节点组包括相同或不同数量的zigbee路由节点，设置在每个节点组内的GPRS数据传输模块，以及与GPRS数据传输模块无线通信的控制中心；节点组内的zigbee路由节点的无线传输端分别与邻近的zigbee路由节点的无线传输端无线连接，GPRS数据传输模块的数据传输端与距离最近的zigbee路由节点的数据传输端连接。管理系统还包括路灯。网络结构简单，可实现大范围远距离的路灯控制，且成本较低，控制迅速。采用点到点的通信方式，安装调试方便，控制中心能及时获知并准确定位故障节点。工作人员可据天气环境设置路灯的开启时间和亮度，节省能源。

Description

一种基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构及管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种路灯管理系统，特别是涉及一种基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构及管理系统。

背景技术

随着物联网技术的发展，无论是国内还是国外，对于物联网技术的重视都相当的高。Zigbee技术作为物联网技术中的一颗璀璨的明珠，更是在各行各业中发挥着重要作用。

Zigbee技术以IEE802.15.4协议为基础，在当前的短距离、低功耗的无线通讯技术体现着及其重要的地位。具有自组织、低功耗、低数据速率、低成本的优点。可以嵌入各种设备。对于即将到来的物联网时代，zigbee技术必将在其中发挥重要作用。

GPRS技术是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术。GPRS可说是GSM的延续。作为通信时代的产物，在之前的2G与3G时代发挥着重要作用，虽然自身的价格比较的昂贵，但是使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，收费上较为便宜。它与zigbee技术相结合，就互相弥补了各自的缺点。

现在市场上的路灯基本都是独立工作的，各路灯之间也没有任何网络联系，控制简单，很不节能，且维修难度和成本高。在物联网时代，这种产品必将面临淘汰的结果，而zigbee技术在这方面就体现了极大的优势。当zigbee技术与GPRS技术综合应用于城市路灯系统，必将推动整个行业的更新与升级。

现有技术中，公开号为CN206149551U的中国专利披露了一种基于ZigBee和GPRS智能路灯控制系统，包括路灯控制终端，ZigBee协调器，路灯管理中心，路灯管理中心设有上位机，其特征在于:所述的路灯管理终端通过ZigBee协调器与上位机联接，路灯控制终端设有ZigBee通信模块，ZigBee通信模块与雷达检测电路、光照度检测电路、电压、电流检测电路及调光电路电联接，雷达检测电路、光照度检测电路及电压、电流检测电路将数据输送给ZigBee通信模块，ZigBee通信模块内设有MCU，MCU控制调光电路，调光电路与路灯电联接。该专利可以实现路灯工作状态的智能控制及监控，但是路灯控制终端之间不能通信，只能与ZigBee协调器或ZigBee路由器通信，在超远距离或大范围的路灯控制时需要设置大量的ZigBee协调器或者ZigBee路由器，增加了成本，控制复杂，当某一路灯控制终端损坏时无法及时获知和准确定位。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构及管理系统。

为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构，包括设置于每个路灯上的zigbee路由节点，所有的zigbee路由节点分为多个节点组，每个节点组包括相同或不同数量的zigbee路由节点，设置在每个节点组内的GPRS数据传输模块，以及与所述GPRS数据传输模块无线通信的控制中心；

所述节点组内的zigbee路由节点的无线传输端分别与邻近的zigbee路由节点的无线传输端无线连接，GPRS数据传输模块的数据传输端与距离最近的zigbee路由节点的数据传输端连接。

该路灯拓扑网络结构简单，将zigbee路由节点分组设置，每组设置一个GPRS数据传输模块，充分结合zigbee和GPRS通信的优势，可实现大范围远距离的路灯控制，且成本较低，控制迅速。zigbee路由节点之间，以及zigbee路由节点与GPRS数据传输模块之间为点到点的通信方式，安装调试方便，当某一节点故障时，控制中心能及时获知并准确定位故障节点，节省了大量人力和物力。

为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第二个方面，提供了一种路灯管理系统，还包括路灯，

所述zigbee路由节点包括ZigBee核心板、天线、路灯检测控制模块和路灯开关模块，所述ZigBee核心板的天线连接端与天线的有线端连接，ZigBee核心板的输入端与路灯检测控制模块的输出端连接，所述路灯开关模块的输入端与ZigBee核心板的路灯控制输出端连接，路灯开关模块的输出端与路灯的开关端连接。

实现了路灯的智能检测与控制，当某一路灯出现故障时，能及时获知，无需复杂排查，降低了维修成本。路灯相关管理人员可通过控制中心根据季节和天气变化来调节路灯的开启和关闭时间，以及路灯的亮度，节省能源，对每个路灯的工作状态能够及时获知，在路灯故障时，能及时安排人员检修。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述路灯检测控制模块包括光敏传感器和/或车辆行人检测传感器。

通过光敏传感器来感知路灯周围的光线，把当前路灯所处环境光照强度信息反映给zigbee核心板，当灯管出故障的时候，光敏传感器也可以及时反馈信息给核心板；车辆行人检测传感器可以将路灯周围的行人与车辆的信息，如车辆与行人的有无，以及移动的速度等信息传递给核心板，便于zigbee核心板控制路灯的亮度和开启。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述ZigBee核心板包括光线阈值存储器、车辆行人检测阈值存储器、第一比较器、第二比较器和与门，所述光敏传感器包括第一光敏传感器，

所述光线阈值存储器输出端与第一比较器的正向输入端连接，所述第一光敏传感器的输出端与第一比较器的负向输入端连接，所述第一比较器的输出端与与门的第一输入端连接；

所述车辆行人检测阈值存储器的输出端与第二比较器的负向输入端连接，所述车辆行人检测传感器的输出端与第二比较器的正向输入端连接，所述第二比较器的输出端与与门的第二输入端连接；

所述与门的输出端与路灯开关模块的输入端连接。

实现了白天自动关闭路灯、晚上在有车辆或者行人时自动开启路灯的智能控制，节能。还实现了根据行人与车辆的有无以及移动速度来控制路灯的开与关。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述ZigBee核心板还包括第一亮度阈值存储器、第二亮度阈值存储器、第三比较器、第四比较器、PWM发生器、单非门和报警器；所述光敏传感器还包括第二光敏传感器；

所述第一亮度阈值存储器的输出端与第三比较器的反向输入端连接，第二光敏传感器的输出端与第三比较器的正向输入端连接，第三比较器的输出端分别与PWM发生器的使能端和单非门的输入端连接，单非门的输出端与报警器的使能端连接；

所述第二亮度阈值存储器的输出端与第四比较器的正向输入端连接，第二光敏传感器的输出端与第四比较器的负向输入端连接，第四比较器的输出端与PWM发生器的占空比调节端连接，所述PWM发生器的输出端与路灯开关模块的输入端连接。

实现了路灯故障自动检测并报警，实时监测路灯灯管的亮度，并自动对灯管亮度进行调整。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述ZigBee核心板包括支持ZigBee通信功能的处理器芯片。

使用集成CPU功能和ZigBee通信功能的处理器芯片，简化了系统结构，节省成本。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述路灯开关模块包括继电器和三极管，所述三极管的集电极和发射极串接在所述继电器的线圈的供电回路中，三极管的发射极与地连接，三极管的基极与ZigBee核心板的路灯开关输出端连接，所述继电器的常开开关串接在路灯的供电回路中。

能够实现路灯的开和关，以及路灯亮度的调整，控制效果好。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括供电模块，所述供电模块包括依次连接的过流保护电路、整流稳压电路和降压电路，所述过流保护电路输入端与市电连接，过流保护电路输出端与整流稳压电路输入端连接，整流稳压电路输出端与降压电路输入端连接，降压电路输出端与所述zigbee路由节点的供电端连接。

为zigbee路由节点中各模块提供了稳定的低纹波直流电源。

附图说明

图1是本实用新型一具体实施方式中路灯拓扑网络结构示意图；

图2是本实用新型一具体实施方式中zigbee路由节点的系统框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构，在一种优选方式中，包括设置于每个路灯上的zigbee路由节点，所有的zigbee路由节点分为多个节点组，每个节点组包括相同或不同数量的zigbee路由节点，设置在每个节点组内的GPRS数据传输模块，以及与GPRS数据传输模块无线通信的控制中心；

节点组内的zigbee路由节点的无线传输端分别与邻近的zigbee路由节点的无线传输端无线连接，GPRS数据传输模块的数据传输端与距离最近的zigbee路由节点的数据传输端连接。

在本实施方式中，节点组的划分可以依照地理环境来划分，在地理位置上连续的多个zigbee路由节点可划分为一个节点组，GPRS数据传输模块可设置在节点组内任意的zigbee路由节点处，优选的，可与zigbee路由节点一起设置在路灯上。这种网络拓扑结构可设置较少数量的GPRS数据传输模块，来满足大范围和远距离的路灯控制，是在传输延迟和GPRS数据传输模块带来的成本中间做出的最优选择。由于采用点到点的通信方式，将相邻的两个zigbee路由节点联系起来，在这种方式下，每个zigbee路由节点的通讯地址都是不一样的，而且通讯双方都要指定目标地址，这样才可以将每个路灯的zigbee路由节点信息汇总，同时将控制中心下发的决策传递到每个路灯的zigbee路由节点。zigbee路由节点中包含zigbee通信单元，GPRS数据传输模块包含zigbee通信单元和GPRS通信单元，zigbee路由节点中的zigbee通信单元与相邻zigbee路由节点中的zigbee通信单元或GPRS数据传输模块中的zigbee通信单元进行通信。所有的zigbee通信单元均可选择cc2530芯片及外围电路组成，本领域技术人员在芯片的技术手册中能获得详细电路设计，在此不再赘述。GPRS通信单元可选用华为、中兴以及西门子等公司的GPRS通信模块产品，如华为的GTM900C模块。控制中心可为接入网络的个人电脑或者服务器。

在本实施方式中，GPRS数据传输模块的数据传输端与距离最近的zigbee路由节点的数据传输端的连接方式可通过无线连接，也可分别通过内部芯片上的串口进行连接通信，传递数据信息。

在本实施方式中，图1所示公开了基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构的一种结构框图，如图1所示，每个节点组包含n个zigbee路由节点，每个节点组设置有一个GPRS数据传输模块，节点组内的zigbee路由节点按照距离GPRS数据传输模块的远近从低到高依次编号。第一个节点组包含n个按照距离组内GPRS数据传输模块的远近从小到大依次编号的zigbee路由节点，第1个zigbee路由节点的无线输出端与第2个zigbee路由节点的无线输入端无线连接；

第n-1个zigbee路由节点的无线输入端与第n-2个zigbee路由节点的无线输出端无线连接，第n-1个zigbee路由节点的无线输出端与第n个zigbee路由节点的无线输入端无线连接；

第n个zigbee路由节点的无线输出端与第一个节点组的GPRS数据传输模块的无线输入端无线连接。

本实用新型还公开了一种基于上述路灯拓扑网络结构的一种路灯管理系统，在一种优选实施方式中，该系统还包括路灯，

zigbee路由节点包括ZigBee核心板、天线、路灯检测控制模块和路灯开关模块，ZigBee核心板的天线连接端与天线的有线端连接，ZigBee核心板的输入端与路灯检测控制模块的输出端连接，路灯开关模块的输入端与ZigBee核心板的路灯控制输出端连接，路灯开关模块的输出端与路灯的开关端连接。

在本实施方式中，ZigBee核心板为包含ZigBee通信功能和CPU功能的芯片组合或者集成芯片，以及芯片的外围电路，即可选用一个ZigBee芯片和单片机芯片的组合，或者选用集成有ZigBee通信功能和CPU功能的综合芯片，如Si l icon Labs公司的EM35x系列和T公司的CC2530系列芯片及其外围电路组成，本领域技术人员在芯片的技术手册中能获得详细电路结构，在此不再赘述。天线选用支持2.4GHZ频段通信的天线，可选用体积较小的FPC天线、支架天线或者PCB天线，优选的还可选用高增益天线，增强信号接收性能。路灯检测控制模块主要用于检测路灯的工作环境，如日照、车辆与行人情况，以及路灯的发光情况。路灯开关模块主要是利用继电器等开关器件，去控制路灯的供电与断电，以及路灯的发光亮度。ZigBee核心板的系统结构如图2所示。

在本实用新型的一种优选实施方式中，路灯检测控制模块包括光敏传感器和/或车辆行人检测传感器。

在本实施方式中，光敏传感器的输出端与ZigBee核心板的光线输入端连接，车辆行人检测传感器的输出端与ZigBee核心板的车辆行人检测输入端连接。

在本实施方式中，光敏传感器的数量可为一个或多个；至少有一个设置在路灯灯罩的上方，且周围用黑色的遮光罩将其罩住，只感测太阳光线，为第一光敏传感器；还可设置一个光敏传感于路灯灯罩内，用于感测路灯灯管的发光情况，为第二光敏传感器。光敏传感器可选用光电二极管、光电三极管或者光敏电阻，优选的可选用较为简单和成本较低的光敏电阻，型号可选用GL3516或GL4516等，光电阻的光敏检测电路包括光敏电阻和上拉电阻，光敏电阻的第一端接地，光敏电阻的第二端分别与上拉电阻第一端和ZigBee核心板的光线输入端连接，上拉电阻第二端与ZigBee核心板上的直流供电源连接，上拉电阻的阻值范围在50-100KΩ之间。ZigBee核心板的光线输入端可为A/D采集端或者数字信号输入端。

在本实施方式中，车辆行人检测传感器为一个或者多个，可设置在路灯的灯架上，用于感测公路上行人和车辆的情况，车辆行人检测传感器可选用红外探测传感器和/或雷达测速仪，红外探测传感器可选用热释电红外传感器，可选用普恩科技的RE200B等型号的器件。ZigBee核心板的车辆行人检测输入端可为A/D采集端或者数字信号输入端连接。

在本实用新型的一种优选实施方式中，ZigBee核心板包括光线阈值存储器、车辆行人检测阈值存储器、第一比较器、第二比较器和与门，光敏传感器包括第一光敏传感器，

光线阈值存储器输出端与第一比较器的正向输入端连接，第一光敏传感器的输出端与第一比较器的负向输入端连接，第一比较器的输出端与与门的第一输入端连接；

车辆行人检测阈值存储器的输出端与第二比较器的负向输入端连接，车辆行人检测传感器的输出端与第二比较器的正向输入端连接，第二比较器的输出端与与门的第二输入端连接；

与门的输出端与路灯开关模块的输入端连接。

在本实施方式中，第一光敏传感器为设置在路灯灯罩的上方，且周围用黑色的遮光罩将其罩住，感测太阳的自然光线，为第一光敏传感器；光线阈值存储器和车辆行人检测阈值存储器可选型号为74LS194的寄存器。第一比较器和第二比较器可选用LM324、LM339等。与门可选用两输入与门7408。光线阈值可为黎明或者傍晚时的光敏传感器的输出信号值，车辆行人检测阈值为至少有一个行人或者车辆时车辆行人检测传感器的输出值，或者为略高于0的数值，或者为0。当由黑夜到白天时，第一光敏传感器输出值大于光线阈值，第一比较器输出低电平，与门输出低电平至路灯开关模块的输入端，关闭路灯；当由白天到黑夜时，第一光敏传感器输出值小于光线阈值，第一比较器输出高电平，只有当有行人或者车辆经过时，车辆行人检测传感器输出值大于车辆行人检测阈值，第二比较器输出为高电平，此时，与门输出高电平至路灯开关模块的输入端，开启路灯。

在本实用新型的一种优选实施方式中，ZigBee核心板还包括第一亮度阈值存储器、第二亮度阈值存储器、第三比较器、第四比较器、PWM发生器、单非门和报警器；光敏传感器还包括第二光敏传感器；

第一亮度阈值存储器的输出端与第三比较器的反向输入端连接，第二光敏传感器的输出端与第三比较器的正向输入端连接，第三比较器的输出端分别与PWM发生器的使能端和单非门的输入端连接，单非门的输出端与报警器的使能端连接；

第二亮度阈值存储器的输出端与第四比较器的正向输入端连接，第二光敏传感器的输出端与第四比较器的负向输入端连接，第四比较器的输出端与PWM发生器的占空比调节端连接，PWM发生器的输出端与路灯开关模块的输入端连接。

在本实施方式中，第三比较器、第四比较器可选用LM324、LM339等，第一亮度阈值存储器和第二亮度阈值存储器可选用74LS194的寄存器，单非门可选用SN74AHC1G04，PWM发生器可选用如MC33035等PWM芯片以及其外围电路组成，具体电路结构可参见芯片的技术手册，报警器可为声音或灯光报警器，其内部可集成一个Zigbee通信单元，用于向组内的GPRS数据传输模块报警。第二光敏传感器设置于路灯灯罩内，用于感测路灯灯管的发光情况。第一亮度阈值用于判定路灯灯管是否正常工作，第二亮度阈值用于判定由于路灯个体原因，统一设定的灯管亮度是否与实际需求一致，第一亮度阈值小于第二亮度阈值，第一亮度阈值可设置为稍高于0。当路灯灯管故障时，第三比较器输出低电平，PWM发生器不使能，单非门输出高电平至报警器的使能端，进行故障报警；当路灯灯管没有故障时，第三比较器输出高电平，PWM发生器使能，单非门输出低电平至报警器的使能端，报警器不工作，此时，若灯管出实际亮度比预计的第二亮度阈值低，第四比较器输出高电平至PWM发生器的占空比调节端，增大输出的PWM波形占空比，增大路灯亮度，反之，减小路灯亮度。

在本实用新型的一种优选实施方式中，ZigBee核心板包括支持ZigBee通信功能的处理器芯片。

在本实施方式中，ZigBee核心板可选用Si l icon Labs公司的EM35x系列和T公司的CC2530系列芯片及其外围电路组成，本领域技术人员在芯片的技术手册中能获得详细电路设计，在此不再赘述。

在本实用新型的一种优选实施方式中，路灯开关模块包括继电器和三极管，三极管的集电极和发射极串接在所述继电器的线圈的供电回路中，三极管的发射极与地连接，三极管的基极与ZigBee核心板的路灯开关输出端连接，继电器的常开开关串接在路灯的供电回路中。

在本实施方式中，继电器可选用220V交流继电器，型号可选用MY2N-GS，三极管可选用NPN型三极管，优选的，在三极管的发射极与地之间串接一个限流电阻，阻值可为4.7KΩ-10KΩ。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括供电模块，供电模块包括依次连接的过流保护电路、整流稳压电路和降压电路，过流保护电路输入端与市电连接，过流保护电路输出端与整流稳压电路输入端连接，整流稳压电路输出端与降压电路输入端连接，降压电路输出端与zigbee路由节点的供电端连接。

在本实施方式中，过流保护电路包括保险丝，整流稳压电路包括整流桥电路和稳压电路，稳压电路包括稳压二极管，降压电路包括降压芯片及其外围电路；保险丝第一端与市电连接，保险丝第二端与整流桥电路输入端连接，整流桥电路输出端分别与稳压二极管第一端和降压电路输入端连接，稳压二极管第二端与地连接，降压电路输出端与zigbee路由节点的供电端连接。

在本实施方式中，降压电路可选用5V输出的DCDC芯片或者LDO芯片以及其外围电路组成，在本实施方式中，降压芯片选用成本较低且搭建简单的三端稳压器LM317；整流桥电路可选用四个或两个二极管搭建，也可选择整流芯片完成，整流芯片可选MB6S，其为贴片封装，能减小PCB板体积；稳压二极管的额定稳压电压要便于后级降压电路降压，优选的，选择IN5349B，其额定稳压电压为12V。

在本实用新型的一种应用场景中，每个ZigBee路由节点的通讯地址不一样，通讯双方需指定目标地址，这样才可以将每个路灯的路由节点信息汇总，同时将控制中心下达的决策传递到每个路灯的ZigBee路由节点。GPRS数据传输模块是根据环境要求，选择在适合的路由节点安装，如图1所示，每隔n各路由节点就在此处安装一个。GPRS数据传输模块可以通过无线接收此处zigbee路由节点所汇总的信息，并通过数据业务的方式将数据传递到网络，等待控制中心下载使用；同时，GPRS数据传输模块也可以接收来自网络中控制中心传来的决策信息，并把决策信息通过无线传递给所在组内的zigbee的路由节点。

在该应用场景中，控制中心主要是接收来自网络中传来的数据，进行简单的整理分析把结果展示给工作人员，工作人员可以根据相应的环境情况采取相应的对策，来完成路灯开关时间的设定，以及路灯亮度的控制，并及时的安排检修人员进行检修。

在该应用场景中，各路灯上的ZigBee路由节点的路灯检测控制模块每隔一段时间进行光线和行人车辆运行数据采集，并把采集的信息传输到zigbee核心板进行暂存，然后从1号ZigBee路由节点往2号、3号….n号ZigBee路由节点传输，并得到下一编号ZigBee路由节点的回应，之后依次传输汇总到有GPRS数据传输模块的zigbee路由节点，此处的ZigBee路由节点通过无线通信把信息传递给GPRS数据传输模块。GPRS数据传输模块传递到网络等待控制中心下载使用。同时，n+1号ZigBee路由节点也按照同样的方式进行数据传输，把信息传递到其组内的GPRS数据传输模块，该GPRS数据传输模块传递到网络等待控制中心下载使用。如果其中一个ZigBee路由节点数据传输后没有得到回应，可设置等待时间阈值，达到等待时间阈值还没有收到回应，认为下一个ZigBee路由节点损坏，则选择向上一编号的ZigBee路由节点进行数据传输直至把数据汇总到与GPRS数据传输模块连接的ZigBee路由节点(例如：3号ZigBee路由节点超过等待时间阈值没有收到4号ZigBee路由节点回应，像2号ZigBee路由节点发送数据信息以及4号损坏信息，5号节点在规定时间没有收到4号节点信息后，自行像6号节点发送信息。)，并汇报损坏的ZigBee路由节点的地理位置编号，该编号与地理位置对应。在规定的时间任一ZigBee路由节点没有接收到上一编号ZigBee路由节点发送信息时，可自行发起向下一编号ZigBee路由节点传递信息。

在该应用场景中，控制中心把工作人员进行设置后的信息传输到所有GPRS数据传输模块，各GPRS数据传输模块再将信息传递至所在节点组的ZigBee路由节点，这时，ZigBee路由节点把决策信息从高编号的ZigBee路由节点向低编号的ZigBee路由节点传输(例如：n号节点向n-1号节点发送信息)，并得到低编号ZigBee路由节点的回应，如果没有得到回应，该ZigBee路由节点沿原路节点返回故障信息和采集数据。同时，邻近的ZigBee路由节点编号较小的节点组上的GPRS数据传输模块传递信息至所在节点组内的ZigBee路由节点，ZigBee路由节点由低编号节点往高编号节点传输，并得到回应，如果没有得到回应，反馈故障信息，传输结束。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构，其特征在于，包括设置于每个路灯上的zigbee路由节点，所有的zigbee路由节点分为多个节点组，每个节点组包括相同或不同数量的zigbee路由节点，设置在每个节点组内的GPRS数据传输模块，以及与所述GPRS数据传输模块无线通信的控制中心；

所述节点组内的zigbee路由节点的无线传输端分别与邻近的zigbee路由节点的无线传输端无线连接，GPRS数据传输模块的数据传输端与距离最近的zigbee路由节点的数据传输端连接。

2.一种包含权利要求1所述的基于zigbee与GPRS的路灯拓扑网络结构的路灯管理系统，其特征在于，还包括路灯，

所述zigbee路由节点包括ZigBee核心板、天线、路灯检测控制模块和路灯开关模块，所述ZigBee核心板的天线连接端与天线的有线端连接，ZigBee核心板的输入端与路灯检测控制模块的输出端连接，所述路灯开关模块的输入端与ZigBee核心板的路灯控制输出端连接，路灯开关模块的输出端与路灯的开关端连接。

3.如权利要求2所述的路灯管理系统，其特征在于，所述路灯检测控制模块包括光敏传感器和/或车辆行人检测传感器。

4.如权利要求3所述的路灯管理系统，其特征在于，所述ZigBee核心板包括光线阈值存储器、车辆行人检测阈值存储器、第一比较器、第二比较器和与门，所述光敏传感器包括第一光敏传感器，

所述光线阈值存储器输出端与第一比较器的正向输入端连接，所述第一光敏传感器的输出端与第一比较器的负向输入端连接，所述第一比较器的输出端与与门的第一输入端连接；

所述车辆行人检测阈值存储器的输出端与第二比较器的负向输入端连接，所述车辆行人检测传感器的输出端与第二比较器的正向输入端连接，所述第二比较器的输出端与与门的第二输入端连接；

所述与门的输出端与路灯开关模块的输入端连接。

5.如权利要求3所述的路灯管理系统，其特征在于，所述ZigBee核心板还包括第一亮度阈值存储器、第二亮度阈值存储器、第三比较器、第四比较器、PWM发生器、单非门和报警器；所述光敏传感器还包括第二光敏传感器；

所述第一亮度阈值存储器的输出端与第三比较器的反向输入端连接，第二光敏传感器的输出端与第三比较器的正向输入端连接，第三比较器的输出端分别与PWM发生器的使能端和单非门的输入端连接，单非门的输出端与报警器的使能端连接；

所述第二亮度阈值存储器的输出端与第四比较器的正向输入端连接，第二光敏传感器的输出端与第四比较器的负向输入端连接，第四比较器的输出端与PWM发生器的占空比调节端连接，所述PWM发生器的输出端与路灯开关模块的输入端连接。

6.如权利要求2所述的路灯管理系统，其特征在于，所述ZigBee核心板包括支持ZigBee通信功能的处理器芯片。

7.如权利要求2所述的路灯管理系统，其特征在于，所述路灯开关模块包括继电器和三极管，所述三极管的集电极和发射极串接在所述继电器的线圈的供电回路中，三极管的发射极与地连接，三极管的基极与ZigBee核心板的路灯开关输出端连接，所述继电器的常开开关串接在路灯的供电回路中。

8.如权利要求2所述的路灯管理系统，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块包括依次连接的过流保护电路、整流稳压电路和降压电路，所述过流保护电路输入端与市电连接，过流保护电路输出端与整流稳压电路输入端连接，整流稳压电路输出端与降压电路输入端连接，降压电路输出端与所述zigbee路由节点的供电端连接。