基于Lonworks电力载波通信的智能路灯监控系统
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计
基于单片机控制的智能路灯控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和城市化进程的加速,城市照明系统作为城市基础设施的重要组成部分,其智能化改造已成为提升城市管理水平和节能减排的重要措施。
智能路灯控制系统作为城市照明系统的核心,其设计和实现对于提高路灯的运行效率、降低能耗、增强城市照明的智能化水平具有重要意义。
本文旨在探讨基于单片机控制的智能路灯控制系统的设计方法和实现策略。
本文将介绍智能路灯控制系统的基本概念和功能需求,阐述其在城市照明中的作用和意义。
将详细分析单片机控制系统的工作原理及其在智能路灯控制中的应用,包括单片机的选型、外围设备的选择、控制算法的设计等关键技术问题。
接着,本文将重点介绍智能路灯控制系统的设计流程,包括硬件设计、软件编程、系统测试等环节,并结合实际案例,展示该系统在实际应用中的效果和优势。
本文将对智能路灯控制系统的发展趋势进行展望,探讨未来可能的技术革新和应用拓展。
通过本文的研究和分析,期望能够为相关领域的工程技术人员和研究人员提供有益的参考和启示,推动智能路灯控制系统的发展,为建设更加智能、节能、环保的城市照明系统贡献力量。
二、智能路灯控制系统总体设计本节将详细介绍基于单片机控制的智能路灯控制系统的总体设计。
该系统设计旨在实现路灯的智能化管理,提高能源利用效率,同时确保道路照明质量。
能效优化:通过精确控制路灯的开关和亮度,减少能源浪费,实现节能减排。
单片机控制单元:作为系统的核心,负责处理传感器数据,控制路灯的开关和亮度。
传感器单元:包括光强传感器和运动传感器,用于检测环境光线强度和行人车辆流动情况。
单片机根据传感器数据,通过预设的控制算法,决定路灯的开关和亮度。
通信协议:采用稳定可靠的通信协议,确保数据传输的实时性和安全性。
三、单片机控制模块设计单片机控制模块是整个智能路灯控制系统的核心部分,负责接收传感器信号、执行控制逻辑、以及驱动路灯的开关。
在本设计中,我们采用了广泛应用的STC89C52单片机作为核心控制器。
基于物联网技术的城市路灯无线网络监控系统
基于物联网技术的城市路灯无线网络监控系统王颖【摘要】This paper, from the data communication which is the key aspect of constraints for the lighting monitoring, applies WSN to the streetlight monitoring and controlling work;designs a set of wireless monitoring network based on Zigbee and GFRS embeds a wireless monitoring terminal in each single street lamp to realize the single lamp monitoring. The system can realize the precision and intelligent management of city lighting, substantially reduces the city lighting energy consumption and cost of management, and finally the implementation of green lighting.%从制约路灯监控发展的关键环节——数据通信出发,将先进的物联网技术应用于城市路灯监控领域,设计了一套基于ZigBee和GPRS技术的无线监控网络,在单个路灯中嵌入无线监控终端,实现了路灯的单灯监控。
该系统可以实现城市照明的精确化,智能化管理,大幅降低城市照明的能源消耗和管理成本,实现绿色照明。
【期刊名称】《山西电子技术》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】4页(P36-39)【关键词】路灯;物联网;ZigBee;无线网络;远程监控【作者】王颖【作者单位】山西省交通信息通信公司,山西太原030003【正文语种】中文【中图分类】TP273;TM923.51 城市路灯监控的发展与现状近年来,随着城市化的高歌猛进,城市照明的建设也蓬勃发展,城区已形成了规模庞大、错综复杂的路灯线路,城市路灯的监控和管理水平虽然也在不断的提高,但远远赶不上城市化的扩张步伐。
基于电力线载波的路灯控制系统设计
基于电力线载波的路灯控制系统设计摘要:介绍了采用MI200E电力线载波芯片设计路灯控制系统的思路,重点阐述了控制器模块与电力线载波模块的接口与硬件电路设计以及系统的软件设计。
测试结果表明,该系统实现了路灯控制的良好运行与管理,性能稳定可靠。
关键词:电力线载波;路灯控制;MI200E电力线通信技术是利用电力线传送数据和语音信号的一种通信方式。
该技术将载有信息的高频信号加载到电力线上,用电线进行数据传输,通过专用的电力线调制解调,将高频信号从电力线上分离出来,传送到终端设备[1]。
本文在我国配电网分布广泛的基础上,研究和设计了一种以电力线载波传输的方式对路灯进行控制的系统。
1 系统设计由于电力线在进行跨变压器传输时信号衰减大,所以根据实际需求可以采用GPRS无线网络通信的方式传输或者通过路由接入广域网实现跨地区数据通信。
管理人员只需要对计算机进行操作,通过电力线进行数据传输,就能对路灯的开关状态进行控制和对路灯的运行状态进行查询,实现对路灯及时有效的管理控制。
1.1 设计思路路灯控制系统由主控中心、路灯智能控制中心、路灯控制盒三大部分组成。
配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送,主控中心可以通过GPRS无线通信网络或路由器与路灯智能控制中心实现数据传输。
智能控制中心接收到主控中心的命令后再通过电力线载波的方式将监控中心的命令传送到各支路的路灯分控盒。
与此同时,路灯智能控制中心通过电力线载波模块对每一个路灯的温度、亮度、电压、电流等情况进行检测,并向主控中心发送电压电流异常报警、路灯故障报警、超高温度报警等信息,以达到对每个路灯进行管理控制的目的。
如图1所示。
1.2 硬件设计主要对路灯控制系统的控制器模块与电力线传输模块的接口和电力线传输模块进行设计。
1.2.1 MI200E电力线载波芯片电力传输模块选用上海弥亚微公司生产的MI200E电力线载波通信芯片,它采用复杂的正交调制原理,该原理应用在信号衰减变化剧烈的电力线传输中有极大的优越性。
基于LonWorks电力线载波通信技术的温度监测模块研究
CI SRM NAI H ANTU ET O NI T N中阈 饭表 倾凭
2 0 年 第 1 期 09 1
基于 L n rs o Wo k 电力线 载波 通信 技 术 的 温度监测模块研 究
Re e r h on Mo ue o e p r t r s a c d l f m e a u e Mont r g T i i o n Ba e n L W o k we ie Comm u ia i n T c n o y s d o on r s Po rLn nc t e h olg o
实践巾已经十分常见。 电力线载波是指利用现有的电
中阅豫嚣{表 C I I T U ETT N 霸 H AN R M NA I N S O
b id n s d o n o kspo rln o m u c to u l i gba e n Lo W r we i ec m nia in
(L )eh i e. L 10 nel e t o e n cie P C tcnq sP 32 tlg n p w rie e e r u i i l r v
1引言
当前 , 国经济 的快 速 发展 带 来 了能 源 的大 量 消 我
耗 。 此 , 府 把 节约 能源 提 高 到 了战 略和 全 局 的 高 因 政 度 。 众 多 高耗 能 的 行业 和 部 门 中 , 业 与 民用 建 筑 在 工
摘 要 : 用L n rs 场总 线的低 压 电力线载波技 应 o Wok 现
素 。 别 是 大 型 空 调系 统 需 要对 建 筑 物 内不 同地 点 的 特
参 数 上传给上位 监控 主机 , 完成对 现 场环境
的监测, 为建筑物空调 系统节能奠定 基础 。
基于物联网技术的智能路灯系统设计
基于物联网技术的智能路灯系统设计智能路灯系统是一种基于物联网技术的新型智能系统,通过智能化的硬件与软件设备相结合,可以实现对路灯的远程管理和自动控制,减少了人工管理成本,提高了路灯能源利用率和服务水平,为城市建设和居民生活带来了极大的便利。
本文将对基于物联网技术的智能路灯系统的设计进行探讨。
一、智能路灯系统的基本构成智能路灯系统主要由以下几个硬件与软件构成:1.路灯控制器:路灯控制器是控制路灯供电的设备,同时具有无线通讯和数据处理等功能。
2.云平台:云平台是连接各个路灯控制器的中心,它可以管理路灯数据、分析统计路灯的使用情况以及做出优化调整。
3.传感器:传感器是安装在路灯上的探测设备,可以感知环境的光线、环境温度和行人车流等数据,从而自动调整光线强度和路灯运行参数。
4.应用软件:应用软件是用户与智能路灯系统进行交互的界面,它可以通过用户操作实现远程控制和数据查询等功能。
二、智能路灯系统的基本原理智能路灯系统的基本原理是使用物联网技术,将各个路灯控制器、传感器和云平台连接起来,通过数据采集、处理和分析,实现自动控制和管理。
具体而言,智能路灯系统可以分为以下几个步骤:1.数据采集:路灯传感器采集周围环境的光强、温度和空气质量等数据,并将这些数据上传到云平台。
2.数据处理:云平台接收到路灯传感器上传的数据后,进行数据处理和统计分析,根据数据分析结果,自动或人工调整路灯的运行参数。
3.自动控制:根据数据分析结果,云平台会自动控制路灯的开关和光线强度,并将调整结果反馈给用户。
4.远程管理:用户可以通过应用软件,远程控制路灯,实现人工调整和数据查询等功能。
三、智能路灯系统的优点智能路灯系统相比传统路灯系统具有以下几个优点:1.节能环保:智能路灯系统可以根据环境变化自动调节控制路灯的光线强度和运行时间,节省路灯能源和成本,并减少能源消耗对环境的污染。
2.自动控制:智能路灯系统可以自动调整路灯运行参数,不需要人工干预,并且可以实时反馈路灯运行状态。
基于物联网技术的城市路灯智能控制系统设计
基于物联网技术的城市路灯智能控制系统设计摘要:城市照明是城市发展所必备的基础设施之一,也是改善和提升城市品质的重要保证。
随着路灯数量的不断增长,电量消耗量持续增大,路灯管控难度也随之增大,统计资料显示,当前电能资源的生产总量已经无法应对日益增长的电能消耗,为此必须积极引入物联网技术进行城市路灯智能控制系统设计,有效解决路灯管控混乱、电能无谓消耗等问题。
基于此,本文章对基于物联网技术的城市路灯智能控制系统设计进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:物联网技术;城市路灯;智能控制系统;设计引言智慧城市需要利用先进的信息技术和完备的基础设施,让城市具有全面感知、资源互联共享、智能协同作用,实现智慧服务和管理,让城市朝着更深层次信息化发展。
路灯,在城市中数量众多,是最密集的城市基础设施。
因此,具备“有网、有电、有杆”三位一体特点的智能路灯,成为智慧城市建设中不可或缺的关键节点。
随着5G、智慧城市、新基建等建设加速推进,智能路灯建设掀起一股热潮。
一、物联网技术概述所谓的物联网技术,简单来说就是以现代科学技术为手段,以互联网为载体而进行的一种连接物与物的网络系统,是对传统网络的拓展与延伸,在当今社会发展进程中有着非常广泛的运用。
通过相关分析可以看出,物联网是一个大规模的信息系统,其体系架构主要由感知层、网络层、应用层搭建而成。
物联网技术在各个行业领域中都占据了重要位置,无论是建筑、公路还是油气管道设计,只要这些区域都设置了智能摄像头和各种传感器,就能够实现对它们的全面控制与管理。
从某种程度上来说,物联网的出现,极大地提高了人类管理的精细化水平。
二、智能路灯优势分析(一)控制技术方面城市智能路灯照明系统主要采用现代远程通信技术,将GPRS技术和ZigBee技术以及电力线载波技术进行集成,从而实现远近距离的传输和组网,切实发挥技术优势并改善传统技术劣势,进一步提高数据采集、存储及传输的安全性,提高智能路灯的使用质量。
路灯监控系统
路灯监控系统---GPRS技术和电力线载波通信技术的完美结合!Archnet路灯监控系统,具有最现代化的诸多功能:1、单灯故障监测并上报,便于及时维修,保证亮灯率;2、根据实际需要打开或关闭单灯、一组灯、所有灯;3、通过控制单灯电流,实现调光和节能,全控情况下,节能率达到30%,且不影响高压钠灯的使用寿命;4、电缆防盗功能。
以上所有功能均可在监控中心实现。
对于已经使用“三遥”系统的用户,本系统可以方便地与之连接,融入到“三遥”系统中。
如果用户没有“三遥”系统,采用GPRS方案,本系统可以自成体系。
系统功能和技术特点1、在监控制中心的电脑上,可以控制任何一盏灯的开、闭、调光,并及时掌握其开关状态;2、任何一盏路灯损坏,监控制中心的电脑上立刻显示损坏路灯的编号和位置;3、监控制中心通过GPRS/Internet管理多个线路终端,每个线路终端终端通过低压电力线管理连接在同一个配电变压器的网络内的多个监控器,从而实现数以万计的路灯或照明设备的监控和管理。
对于局部系统,比如工厂、学校、车站、码头等,也可以直接用RS-232或用电话网Modem代替GPRS;4、线路终端与监控器之间用电力线作为数据传输通道,最低成本方案。
线路终端与监控器须在同一个配电变压器的网络内;5、监控器设计有十位DIP(二进制)开关,一个线路终端可以支持1024个监控器;6、监控器有单灯型和多灯型两种,单灯型又分为单向型(不回传控制结果)和双向型(回传控制结果);单灯型监控器可以安装在灯罩内,也可以安装在灯杆底部的空腔内。
7、在电缆末端安装防盗设备,如有盗窃发生,线路终端可以及时(10秒内)检测到,通过“三遥”系统向监控中心报警,或短信系统向线路巡视人员报警。
用户可根据实际需要选择。
电缆防盗系统可自成体系,单独使用。
8、设备工作环境:(1).电源:85VAC-250VAC,50Hz/60Hz;(2).温度:-20oC -- +70oC;(3).相对湿度:95%,不凝结。
基于物联网的智能路灯系统的设计
基于物联网的智能路灯系统的设计第一章智能路灯系统的介绍智能路灯系统是指一种智能化的城市道路照明系统,其基于物联网技术构建,通过智能化的控制系统和传感器等设备,对路灯进行远程控制、调节亮度和管理路灯的维护等任务。
智能路灯系统具有节能、环保、智能化等特点,是城市照明系统的重要组成部分。
第二章智能路灯系统的设计方案本文提出的基于物联网的智能路灯系统的设计方案主要包括以下几个方面:1.硬件设计方案智能路灯系统的硬件设计方案主要包括LED光源、控制系统、气象传感器、高清晰度摄像头等设备组成。
其中,LED光源是智能路灯系统的核心部件,其具有低耗能、高效率的特点,通过集成控制系统对LED光源进行亮度调节和开关控制。
气象传感器是为了实现对环境变化的实时监测,比如雨量,温度,湿度等。
2.软件设计方案智能路灯系统的软件设计方案主要包括控制系统和云平台构成。
控制系统是为实现路灯的远程控制,具备开、关、亮度调节、故障检测等功能。
在云平台方面,通过数据采集、汇总、分析与处理,实现路灯远程监控,管理路灯的故障、亮度和电量等指标。
3.系统架构智能路灯系统分为集中控制系统和分布式控制系统两种架构,两者区别主要在于控制系统的位置和设备控制数量,集中控制系统主要是由控制中心管理所有路灯设备,而分布式控制系统则各个设备独立控制,具体实现中应根据实际需求选择合适的解决方案。
第三章智能路灯系统的优势基于物联网的智能路灯系统相比传统路灯具备以下优势:1.智能化控制通过智能控制系统实现路灯的开、关、亮度调节和故障检测等功能,提高路灯的智能化水平。
2.节能环保智能路灯系统采用LED光源,具有低耗能、高效率等特点,可以实现节能减排。
3.实时监控通过气象传感器、高清晰度摄像头等设备实时监测路灯环境和交通状况,能够及时发现问题并进行处理。
4.远程管理基于云平台构建的智能路灯系统具备远程管理功能,可以实现实时监控、远程控制、维护路灯。
第四章智能路灯系统的应用基于物联网的智能路灯系统可以广泛应用于各个领域,比如城市街道、公园、住宅区等。
采用LonWorks电力载波技术的控制器
波 频率 分 别是 : 一 载 波 频 率 为 12k z第 二 载 第 3 H , 波 频率 为 15k z在每 个 载波 频 率 上使 用 6k z H , 1 H 的频率 带 宽 。第 一载 波频 率具 有更 好 的 畸变 纠正 能 力 和更 强 大 的数 据 包 分 辨 能 力 和 抗 噪 声 能 力 , 第 二载 波 频 率 比第 一 载 波 频 率 的 误 差 校 正 能 力
薛
岚( 9 2 ) 女 , 18 一 , 讲师 , 士, 硕 研究方向为 自动控制。
成建生( 94 ) 男 , 16 一 , 高级工程师 , 研究方 向为 自动控制 。 基 金项 目: 江苏省科技厅科技基础设施建设计划项 目( M20 85 ; B 0 9 2 ) 江苏 高校 科研成果产业 化推进项 目(H D 8 JZ0.
H a n2 3 0 C ia 2 u inC l g f noma o n eh ooy uin2 3 0 ,C ia u i 2 0 3, hn ; .H a o eeo fr t nadT cn l ,H a 2 0 3 hn ) a a l I i g a
Ab t a t o tol rb s d o o W o k o rl e c r e c n lg sd sg e sr c :A c n r l a e n L n r sp we n ar rt h oo ywa e in d,w ih c l a h e e r — e i i e h c al c iv e
Y ANG S u i , XU L n , C NG Ja s e g h a E a HE in h n
( .J n s n ier gT c ncl &D C ne r q i n n f tr go lc o i Po u t, 1 i guE gnei eh i a n a R etr o up f E me t Ma ua ui f et nc rd cs c n E r
智慧路灯监测管理系统设计方案
智慧路灯监测管理系统设计方案一、引言智慧路灯监测管理系统是一种利用物联网技术对城市道路上的路灯进行实时监测和管理的系统。
通过智能传感器、通信设备和云平台等技术手段,实现对路灯的能耗、亮度、故障等信息进行监测和控制,提高路灯的能效和管理效率,同时为城市居民提供更加舒适、安全的路灯照明环境。
本文将从系统架构、功能模块等方面进行设计方案的详细阐述。
二、系统架构智慧路灯监测管理系统的整体架构可分为三层:感知层、传输层和应用层。
1. 感知层:感知层主要包括路灯传感器、视频监控设备等,用于采集路灯的亮度、能耗、故障等信息。
2. 传输层:传输层主要通过物联网技术将感知层采集到的信息传输到云平台。
传输方式可以采用无线通信技术,如Wi-Fi、NB-IoT等。
3. 应用层:应用层是整个系统的核心,主要包括云平台和系统管理终端。
云平台用于接收、存储和处理传感层的数据,提供数据分析、决策支持等功能;系统管理终端用于对路灯进行远程监控和管理。
三、功能模块1. 数据采集模块:负责采集路灯的亮度、能耗、故障等信息,并将数据传输到云平台。
该模块可以通过安装在路灯杆上的传感器实现。
2. 数据传输模块:负责将采集到的数据通过物联网技术传输到云平台。
传输方式可以采用无线通信技术,如Wi-Fi、NB-IoT等。
3. 数据存储与管理模块:负责接收、存储和管理云平台上的数据。
该模块可以采用分布式数据库技术,实现数据的高效存储和管理。
4. 数据分析与决策支持模块:负责对采集到的数据进行分析和处理,提供决策支持。
该模块可以利用数据挖掘和机器学习等技术,实现路灯能耗预测、故障检测、节能调度等功能。
5. 远程监控和管理模块:负责对路灯进行远程监控和管理。
通过系统管理终端可以实时监测路灯的状态、进行亮度调节、故障排查等操作。
四、系统优势1. 节能减排:通过对路灯能耗进行实时监测和分析,系统可以优化路灯的能效,减少能源浪费,实现节能减排的目标。
2. 故障检测与维护:系统能够及时发现路灯的故障,并通过远程监控和管理进行维护。
智慧路灯控制系统解决方案
路灯智能控制系统方案目录一、技术部分 (5)1.1.系统简介 (5)1.2.系统设计方案 (11)1.3.智能照明中心控制软件设计 (13)1.3。
1。
遥控功能151.3。
2。
遥测功能181。
3。
3。
显示功能191。
3.4.报警功能 (20)1。
3.5。
分组控制功能211.3。
6.系统设置功能 (22)1。
3.7。
数据查询统计和打印功能241.3.8。
通讯功能 (24)1.3。
9.系统扩容功能 (25)1.3.10.系统的网络功能 (26)1。
3。
11。
登陆系统管理功能261.3。
12.开关灯时间控制261。
3。
13.卫星自动校时系统(GPS)261.3.14.数据库数据管理与数据共享 (26)1。
3.15。
远程实时查询271.3。
16。
视频监控图像功能271。
3。
17。
数据备份与恢复271.3。
18。
照明地理信息系统功能271。
4.路灯监控终端 (29)1.4.1基本功能设计 (32)1。
4。
2基本配置321.4.3测量和计量功能 (33)1.4.4数据记录功能 (33)1。
4。
5通信功能331。
4。
6监控终端自动运行功能341.4。
7终端保护 (34)1.4.8自动抄表功能 (34)1.4.9调压功能 (34)1。
4.10单灯控制 (34)1.5。
车辆跟踪定位系统 (35)1.5。
1工程车辆跟踪定位系统 (35)1.5。
2车辆监控功能: (35)1。
5。
3通讯功能:361。
5。
4报警功能:361。
5.5自动漫游: (36)1.6。
通信系统 (36)1。
7.电缆防盗系统 (37)二、资料部分 (37)1。
8。
RTU控制器检验报告错误!未定义书签。
第一章方案设计1.1.系统概述一、技术功能优势:1.系统可以实现对单灯的开关、调光水平进行远程控制,显示方式可以通过列表或城市地理信息(GIS)直观显示.2.数据库数据管理与数据共享:泰华照明监控系统作为泰华城市信息管理系统的子系统,可与城市信息管理系统无缝融合,实现数据共享。
基于PLC的智能路灯控制系统的设计16.4
第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.1.1 课题研究背景 (1)1.1.2 课题研究的目的及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (2)1.2.1 智能路灯在国外发展现状 (2)1.2.2 智能路灯在国内发展现状 (3)1.3 本次论文的主要内容及章节安排 (3)1.3.1 论文的主要完成的内容 (3)1.3.2 各章节安排 (4)第二章传感器原理及应用 (5)2.1 光学传感器 (5)2.1.1 光电效应简介 (5)2.1.2 光敏电阻 (5)2.1.3 光敏电阻传感器模块 (7)2.2 压力传感器 (9)2.2.1 压电效应 (9)2.2.2 应变片式压力传感器 (9)第三章通信模块原理及应用 (11)3.1 方案对比 (11)3.2 电力线载波通信 (12)3.2.1 电力载波通信简介 (12)3.2.2 电力载波通信芯片介绍 (13)3.3 与PC间的通信 (16)3.3.1 RS-232的简介 (16)3.3.2 MAX232的工作原理简介 (18)第四章主控系统的原理及设计 (19)4.1 方案对比 (19)4.2 具体方案综述 (21)4.2.1 最小系统 (21)4.2.2 AD转换模块的原理及实际应用 (22)4.2.3 单片机外围电路 (27)4.2.4 单片机功能简介 (30)第五章系统的总体设计 (36)5.1 整体系统的电路设计 (36)5.2 整体系统的电路设计说明 (36)5.2 整体系统的程序流程图 (37)第六章结语 (39)参考文献 (40)致谢 (41)第Ⅱ页基于PLC的智能路灯控制系统的设计摘要在当前世界经济快速发展的环境下,能源作为经济发展的基础,得到了越来越广泛的重视。
而照明用电作为使用最广、数量最大的一种用电方式,有着很大的调整空间,在中国,照明占到了百分之十三的比例,而其中的大部分用电又是完全多余的。
智能照明技术作为一种可以环缓解照明用电中过量用电的技术,不但符合绿色环保的大潮流,对缓解能源紧缺做出贡献,也提升了路灯控制系统的运行效率,减少了人力物力。
LonWorks技术及其在智能照明系统中的应用
峻 ,并 且 在 今 后 一 段 时 间 内 将 继 续 存 在 。 推 行 终 端 节 电 技 术 节 约 电能 ,是 改 善 电 力 负 荷 紧 张 的
主 要 方 法 。我 国 照 明 用 电 约 占 发 电 总 量 1 左 0
模。
关键词 :L n rs o Wo k ;现场总线技术 ;智能照明 ; 部操作 网 局
中图分 类号 :T 7 P2 3 文献标识码 :B 文章编号 :1 0 ~0 3 ( 0 0 O—0 4 - 4 9 1 4 2 1 ) 5 2 3 0 0
0 引言
目前 ,我 国 电 力 工 业 的 发 展 速 度 很 快 ,但 是 用 电 效 率 低 和 电 力 供 应 不 足 的 问 题 仍 然 比较 严
底 分散 的现 场 总 线控 制 网络提 供 了极 大 的便 利 而 被 广 泛 地应 用 于 很 多领 域 。L n r s o Wo k 总线 技 术具
有 以下 四个 特性 : 1 )开放 性 与操 作 性 :支 持双 绞 线 、 电力 线 、 电源 线 、光 纤 、无 线 、红 外 等 多种 通 信 介 质 ,可
务I 勺 生
L n rs o Wok技术及其在智能照 明系统 中的应用
A pplcaton of Lon or echn ogy i m t lgent l i i W ks t ol n i eli i t n s t gh i g ys em
陈少 明
CHEN Sh o m i c a — nl
i u 总 线 、邦 奇Dy e总 线 以及 日本 松 下 的HB 总 — s b nt S 线 [】 c e n 司 的L n rs 线 虽然 不是专 用 7 。E h l 公 o o Wok 总 于 照 明 的控 制 总 线 ,但是 其 通 过Ne rn c i单 片 uo hp 机 、L n ak 议 、L n ok 收 发器 、L n ule o T l协 o W rs oB i r d  ̄ N d ule开发工 具 包 、L n rs N o eB i r d o Wok 网络 服务 体
基于LonWorks技术的智能照明系统设计
明, 系统 通 信 效 果 良好 、 操 作 性 强 , 互 满足 了设 计要 求 。 关键词 : 电力 线 载 波 通信 ; oW ok 技 术 ; i E K; L n rs Mn i V 电力 线 智 能 收发 器 ; 明 系统 照
中图 分 类 号 : P1 T 8 文献 标 识 码 : A
L n rs网络进行连接 , oWok 用于整个 系统的现场节点进行集 中监 控管理 。 现场各智 能节点之 间可 以通过电力线网络实 现互操作 。 本 系统采用 II S 技术组网。S 是一个应用层 协议 , II 它的组网
门古老而又年轻 的技术 。 利用 中高压 电【 l 载波进行通信在 力线
・
计算技术与 自动化 ・
基于 L n rs技术 的智能照 明系统设计 o Wok
王振 朝 , 马金 龙 , 薛文玲 , 高如 波
( 河北大学 电子信息工程学 院2
要 : 文提 出了一种基 于 L n rs 术的智能照明 系统设 计方案, 本 o Wok 技 并利 用 MiiVK工具对方案进行 了开发。测试结果表 nE
Mi E K评估工具是 E hln公司最新推 出的低成本 的 n i V ceo 评估 L n rs oWok 技术 的工 具, 既 可以用来评估 L n rs oWok 技术, 又可以用来开发 L n rs o Wok 控制 网络 的设备 。 n E K由四个 Mii V 硬件部分组成 : 评估 板 , 输入/ 出(O 板 , 电电源和 U B网络 输 I) 供 / S 接 口卡。 每一个套件 中 , 包括两个评估板 , 一个是基于 P 3 2 核 L10 心的智能收发器 , 片上包 括 fs l h存储器 、 A 收发器 和三 个 8 a R M、 位 的 C U; P 一个是基 于 P 3 5 L 10核心 的智能 收发器 , 支持外部存 储器扩展 , 配置有 6 K字节的外部 Fah存储器。Mii V 4 l s n E K将 配置灵活 的硬件平 台和示例 N uo C程序以及 N uo C编 e rn ern 译器有机地结合在一起 。用 户可 以就评估 工具 所提供的硬件搭 建一个 电力线 的控制 网络 的评估环境 , 继而可 以编写 、 编译 和下 载 自己设计的新应用程序 。
基于LonWorks技术的LED智能照明控制节点设计
tc n lg a n rd c d T e s se u e h o e i e a h r n mi in me im. h L ih ig c n r l e h o o y w si t u e . h y tm s d te p w rl st e t s s o d u T e ED l t o t o n a s g n o s se wa o o e f o u e , . O ma te v ritl g n e v ra d L D l h i g itl g n o e c mp n n . y tm sc mp s d o mp t r i N S rS r e el e ts re n E g t el e t d o o e t c L n i i n n i n T k n o t l rDs I 3 F a d P 3 7 st e d s n i tl g n o e L g t g c n rl y tm a e l e i a ig c n r l P C 3 n L 0 a e i ne l e t d , ED l h i o t se w sr ai d w t oe 1 h g i n i n os z h
美 国 E hln 司的 L n rs电力载 波通信技 ce 公 o o Wo k 术 已经被 采纳为多个 国家和 国际组织 的标准 ,得到 了比较广 泛 的应用 。本 文 提 出的基 于 L n rs oWok 电 力线通讯技术的 L D智 能照明控 制系统能实现 L D E E
基于人工智能的智能路灯系统设计与实现
基于人工智能的智能路灯系统设计与实现智能路灯系统是利用人工智能技术来优化城市道路照明管理的一种创新应用。
它利用高效的人工智能算法,对路灯进行智能化控制和管理,从而提供更高效、更节能、更环保的道路照明服务。
本文将介绍基于人工智能的智能路灯系统的设计和实现。
一、背景介绍城市的照明系统是一个重要的市政基础设施,对城市居民的生活质量和城市形象有着重要的影响。
然而传统的路灯系统存在一些问题,比如固定的照明模式无法根据实际情况进行智能调节,造成能源浪费;无法及时发现路灯故障,影响道路照明质量等。
基于人工智能的智能路灯系统应运而生,旨在解决这些问题。
二、智能路灯系统设计要素1. 传感器技术:智能路灯系统需要配备各种传感器,如光照传感器、温度传感器、湿度传感器等,以感知周围环境的变化。
这些传感器可以通过收集环境数据,为智能路灯系统提供信息基础。
2. 数据分析与处理:智能路灯系统需要将传感器收集到的数据进行分析和处理。
通过对收集到的数据进行实时分析,可以根据不同情况智能地调节路灯的亮度和工作方式,以实现能源的最优利用。
3. 通信技术:智能路灯系统的设计需要依赖于通信技术,将路灯和中心控制系统连接在一起。
通过无线通信技术(如LoRa、NB-IoT等),路灯可以与中心控制系统实现远程通信,实现集中管理和监控。
4. 控制算法:智能路灯系统的核心是控制算法。
通过合理的控制算法设计,可以根据不同的路况,自动调整路灯的亮度和工作时间。
这样可以达到节能减排的目的,同时也可以提高道路安全性。
三、智能路灯系统实现方案1. 系统架构: 智能路灯系统通常由传感器模块、通信模块、控制模块和管理中心构成。
传感器模块用于感知环境信息,通信模块用于将感知到的信息传输给控制模块,控制模块根据接收到的信息决定如何调节路灯的亮度和工作时间。
2. 数据采集和分析: 智能路灯系统中的传感器会实时采集周围环境的数据,比如光照强度、温度、湿度等。
通过对这些数据进行分析和处理,智能路灯系统可以根据实际情况智能地调节路灯的亮度和工作时间。
电力线载波通信技术在智能照明系统中的应用分析
电力线载波通信技术在智能照明系统中的应用分析智能照明系统是现代智能家居的重要组成部分,通过网络连接和智能控制,实现对照明设备的远程控制和智能化管理。
而在实现智能照明系统的过程中,电力线载波通信技术起到了关键作用。
本文将从电力线载波通信技术的原理、优势以及在智能照明系统中的应用进行详细分析。
首先,我们来了解一下电力线载波通信技术的基本原理。
电力线载波通信技术是一种利用电力线作为传输通道进行数据通信的技术。
它利用了电力线本身的特性,将数字信号以载波的形式传输到各个家庭终端设备,实现数据的传输和通信。
电力线载波通信技术在智能照明系统中的应用主要体现在以下几个方面:首先,电力线载波通信技术能够实现智能照明设备之间的互联互通。
通过电力线载波通信技术,各个照明设备之间可以实现数据的传输和通信,从而实现智能照明系统的集中控制。
例如,用户可以通过智能手机或者智能控制器对各个照明设备进行远程控制,调整照明亮度、颜色等参数,实现个性化的照明效果。
其次,电力线载波通信技术还能够实现智能照明系统与其他智能家居设备的互联互通。
在现代智能家居系统中,不仅包括了智能照明设备,还包括了智能家电、智能安防系统等。
通过电力线载波通信技术,可以将各个智能设备进行互联,实现智能家居系统的整合管理。
例如,用户可以通过智能手机或者智能控制器一键控制家中的照明设备、空调、电视等设备,提高居家生活的智能化程度。
此外,电力线载波通信技术还可以实现智能照明系统的能源管理。
通过电力线载波通信技术,智能照明系统可以实时监测各个照明设备的用电情况,实现能源的合理利用和节约。
例如,智能照明系统可以根据用户的需求和周围环境的光照情况,智能调整照明设备的亮度和开关状态,实现节能减排的目的。
另外,电力线载波通信技术在智能照明系统中还可以应用于安全监控。
智能照明系统中的照明设备通常会配备感应器和摄像头等设备,通过电力线载波通信技术,这些设备可以实现与智能照明系统的互联,实现对家庭环境的安全监控。
基于物联网技术的智慧城市智能路灯控制系统设计
基于物联网技术的智慧城市智能路灯控制系统设计智慧城市是近年来发展迅猛的概念,它通过引入物联网技术,为城市的各个方面提供智能化的解决方案。
其中,智能路灯控制系统是智慧城市建设中的重要组成部分。
本文将围绕基于物联网技术的智慧城市智能路灯控制系统进行设计。
一、引言智慧城市是以信息技术为驱动力,充分利用物联网、大数据分析等先进技术,将城市各个领域进行互联互通和智能化管理的城市发展模式。
而智能路灯控制系统作为智慧城市的基础设施,具有监测路灯状态、提供路灯照明、实时环境监测等功能。
二、智能路灯系统架构设计智能路灯控制系统的架构应包含物联网感知层、网络传输层以及应用层三个部分。
1. 物联网感知层感知层是整个系统的基础,通过嵌入式设备实时感知并收集路灯的状态信息,如灯泡亮度、温度、湿度等。
感知设备可以采用传感器、光电元件等装置,将感知到的信息进行模拟转数字转换后,上传至网络传输层。
2. 网络传输层网络传输层负责将感知层的数据传输到云端,并与其他设备进行通信。
该层需要建立稳定、高效的网络连接,可以选择以太网、WIFI、GPRS等传输协议。
同时,为了提高数据传输安全性,还可以采用加密技术对数据进行加密处理。
3. 应用层应用层是智能路灯控制系统的核心,通过对感知层数据的处理与分析,实现对路灯的远程控制与管理。
在应用层,可以定义路灯的开关时间、亮度等参数,根据实时环境数据智能调整路灯的亮度,并且可以实现故障监测与报警功能。
三、智能路灯系统关键技术设计智慧城市智能路灯控制系统需要依赖以下关键技术:1. 物联网技术物联网技术是实现智慧城市的基础,可以实现路灯与路灯控制中心的互联互通。
通过物联网技术,可以对路灯进行远程监控、数据采集和管理。
2. 大数据分析大数据分析是智能路灯系统的重要组成部分,通过对收集到的大数据进行分析,可以获取路灯的开关时间、能耗、故障率等信息,为城市管理者提供数据支持,以提高路灯的能源利用效率。
3. 人工智能技术人工智能技术可以使智能路灯系统具备智能化的功能,例如根据传感器收集的环境数据,智能调整路灯的亮度。
电力载波通信照明控制系统方案
目录一、概述 (3)二、功能和特点介绍 (4)2.1 系统功能 (4)2.2 方案特点 (6)三、方案总体设计 (8)3.1 系统设计思想及原则 (8)3.1.1 设计思想 (8)3.1.2 设计原则 (8)3.1.3 功能要求 (9)3.2 智能照明控制系统结构 (10)3.2.1 系统结构图 (10)3.3 系统实现方式与技术指标 (11)3.3.1监控中心 (11)3.3.1.1监控中心硬件组成 (11)3.3.1.3监控中心软件 (11)3.3.2智能远程监控终端控制器 (12)3.3.2.1 标准及规范 (12)3.3.2.2主要特点 (12)3.3.3智能照明开关 (15)3.3.3.1 功能特点 (15)3.3.3.2 标准规范 (16)3.3.3.3 智能控制开关参数 (16)四、主要设备报价 (18)一、概述本智能照明控制系统方案按“总体设计,分步实施”的原则,将变电站的照明有效地监控起来,组成自动化的集中的监控系统,通过东莞供电局内部办公网络、计算机控制系统、电力载波通讯, 实现照明遥测、遥控、遥信和管理等功能。
启用照明监控系统,可以对变电站办公、作业、生产的照明实施统一启闭,实现实时监控和管理,确保高效稳定,全天候运行,有效节约电能消耗。
智能照明监控系统以电力线载波通讯为核心,利用电力线载波通讯实现对远端照明回路、照明灯具的控制,系统可以实现远程控制灯具的开关、检测系统用电状况,从而实现高效率、低成本的管理。
以电力线载波通讯为核心的智能照明控制系统,具有易实施、免布线等特点,可以节省大量的电费成本和管理成本,系统整体效益非常显著。
东莞XX变电站智能照明设计方案将通过采用功能齐全、性能稳定可靠、人机交互能力强、操作简便、拥有自主知识产权的“智能照明监控管理系统”等软硬件来构建“变电站智能照明监控系统”。
方案力求通过本系统的建设,在实现照明节能控制的同时,使东莞XX变电站智能照明的智能化监控管理水平及综合性能达到国内先进水平。
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基于Lonworks电力载波通信的智能路灯监控系统
摘要:针对庞大的路灯系统监控难、检修难的特点,设计了一种基于Lonworks总线的路灯监控系统。
该系统以ADE7753芯片和Lonworks总线为核心,由ADE7753芯片与Lonworks电力载波芯片组成数据采集节点,由各个节点进行数据采集,通过电力载波将节点采集到路灯各项信息传输到数据管理中心。
实验表明,该系统能对路灯的运行状态进行有效的实时监控,并能及时对突发状况进行报警。
0 引言如今路灯照明系统的应用规模在不断扩大,路灯系统不仅消耗大量的电能,而且在维护方面会耗费大量的人力、物力、财力,这对城市的电力系统和财政系统都是一个巨大的负担[1]。
传统的路灯系统一直存在一个很大的弊端,就是路灯是由专人巡检的,有些突发状况难以及时发现和解决,如重要路段路灯老化或损坏,没有及时进行修理,有可能会造成行人出行不便,甚至造成交通事故等危险,传统路灯系统都没有行之有效的措施[2-3]。
为了解决以上问题,提出了将ADE7753与Lonworks总线相结合来控制路灯系统的方法。
利用ADE7753测量电路各项参数,然后经由Lonworks总线电力载波通信方式传输到控制中心,由控制中心通过传输数据来判断路灯的状态,如发现异常,即可报警并派技术人员解决,既能节省定期维护的人力,也能有效防止由于路灯
损坏造成的危害,并且该方案能够在原有路灯的基础上直接架构,有效降低成本[4]。
1 系统结构本系统由两大部分组成,一是路灯监控节点,二是数据管理中心,如图1所示。
整个系统的工作流程如下:(1)ADE7753芯片和Lonworks智能电力载波芯片构成路灯的电能载波智能控制节点,用以采集路灯的各项数据并控制路灯的开关[5];(2)通过电力载波通信线路将采集到的数据传输到控制中心,由控制中心判别并处理数据,对异常情况进行报警,并通过邮件或书面方式通知有关人员进行处理。
2 系统硬件设计路灯的电力载波智能控制节点是本系统的核心模块,其采用ADE7753芯片和电力载波智能收发器PL3120作为监控器的核心,该系统通过继电器控制路灯通断电路;耦合电路、电源电路、互感电路完成对路灯工作状态的监控。
路灯控制节点的结构图如图2所示。
信息采集模块以ADE7753芯片为核心,通过互感电路测量路灯工作时的各种工作参数;通信模块以PL3120为核心,通过耦合电路与电力线相连,采用电力线载波通信技术实现节点之间互相通信及与上位机的通信;路灯控制模块通过使用光电耦合器控制继电器的通断并能正确地将继电
器的通断信息反馈到系统中来。
2.1 信息采集模块ADE7753电路如图3所示。
ADE7753能够承受的最大测量电流电压有限,所以将大电流通过互感电路转变成ADE7753芯片能够承受的小电流,用于采集电流信息。
V2P、V2N连接到路
灯两端的零线和火线上,将大电压通过互感电路转变成ADE7753芯片能够承受的小电压,用于采集电压信息;复位RESET引脚低电平有效;DVDD、AVDD连接5V直流电源;AGND、DGND接地;ADE7753芯片通过DIN、DOUT、SCLK、CS引脚分别连接PL3120的IO10、IO9、IO8、IO7引脚,以SPI方式与PL3120芯片之间通信。
2.2 通信模块2.2.1 VCN-PL3120M电力线控制模块核心控制部分采用了埃施朗公司的VCN-PL3120M电力线控制模块,共集成了符合ANSI709.2的PL3120电力线智能收发器,通过电力载波技术传送数据,节约现场布线和开发周期。
PL3120M智能收发器有4 KB的EEPROM,2 KB静态RAM,24 KB ROM,支持38种可编程I/O模式和11个I/O引脚[6]。
2.2.2 耦合电路COMP引脚相连,J5D直接连接电力线。
PL3120连接电力线,两者之间需要设计耦合电路,本模块选用的是图4所示的耦合电路,此电路为变压器隔离式耦合电路。
为了使一次侧与二次侧的电气完全绝缘,同时使该回路隔离,电路采用的是1∶1的隔离变压器,并且可以利用其铁芯的高频损耗大的特点,从而抑制高频杂波传入回路。
VA引脚为
VCN-PL3120M模块提供工作电压,TXOUT、RXIN、RXCOMP引脚与PL3120模块上TXOUT、RXIN、RX。
2.3 路灯控制模块图5为路灯控制模块电路。
U1、U2为光电耦合器,JD1为继电器,通过将继电器与镇流器串联来控制路
灯的通断。
PL3120控制外部光电耦合器,当IO3为低电平时,三极管导通继电器闭合,路灯打开。
继电器吸合时,光电耦合器导通,IO2被拉为高电平,输入给PL3120,如为低电平,表明继电器未吸合,以此判断继电器吸合是否正常,实现故障检测功能。
2.4 时间控制模块如图6所示,采用DS1302时钟芯片作为时间控制模块芯片,DS1302通过三线SPI通信方式与PL3120进行通信,其SCLK、SDA、/CS 引脚分别连接PL3120的IO0、IO4、IO5引脚,其中SCLK 是时钟线,SDA是数据线,/CS为片选引脚,PL3120通过SPI通信读取DS1302时钟芯片的时间数据。
3 系统的软件设计系统的主要工作流程如图7所示。
预设开灯时间为18∶00,关灯时间为6∶00,在时间到达开关灯时间时,通过IO3控制路灯的开关。
在路灯为开灯状态时,要通过
ADE7753芯片测量路灯的电压、电流、功率等相关参数,通过对这些相关参数的比较来判断路灯的工作状态。
为防止误判,当数据出现异常时,不立即报警,而是返回重新测量参数,如果连续超过3次数据异常,则关灯报警。
同时通过监控继电器工作状态,开灯时是否正常闭合,关灯时是否正常断开,如发现异常,发出报警信号,通知相关人员进行检修。
4 实现在实验室里连接一个普通LED台灯的监控系统,设置为每80 s左右路灯开与关。
如图8所示,从上位机界面可以直接观察路灯的电压、电流、功率、温度,可以通过图
像观察路灯的开关状态和报警状态,并可以通过预设的两个开关对路灯进行控制。
在路灯正常工作状态下,总控开关为“开”状态,路灯报警图标为“关”,天气开关为“关”。
路灯发现异常,如继电器未正常工作,电压、电流未处于正常范围内,则报警图标为“开”,为防止其他严重情况的发生,可以通过总控开关直接关闭路灯;天气开关是在天气阴、雾霾等情况下打开开关,可以自动将路灯打开时间提前20 s,关闭时间延后20 s,关闭后自动恢复到原来预设时间。
曲线图是采集的一定时间内LED灯的累积电能曲线图,由于采集的是ADE7753的0x06寄存器,每采集一次便自动清零,因此在路灯打开时,采集的数据基本持平,在路灯关闭状态,电能为零。
5 结论在路灯制作材料和保证路灯不“白亮”问题的解决上已经趋近成熟,但在路灯检修问题上不仅需要耗费大量的人力物力,而且在某些危险路段如果检修不及时,很容易发生危险。
本文所设计的控制器有效解决了这一问题,控制器通过ADE7753芯片检测路灯的电压、电流、功率等参数,通过对这些参数的判别来判断路灯的状态,如果发现异常,则通知相关人员进行检查,修理或更换损坏的路灯。
并且还可以通过参数的异常来判断路灯是否老化,更换老化程度很大的路灯也能节省一定的电能。
在应用成本上,此监控器是一个基于传统路灯制系统的绿色环保扩展性监控器,采用的是Lonworks电力线载波通信,能够在原有的路灯系统上进
行加装改进,有效解决了重新搭建路灯系统的问题,节约成本。
此系统能够行之有效地实现路灯系统的智能化控制,并且能够节省大量的人力、物力、财力,有着广阔的应用前景。
参考文献[1] 任君伟.城市绿色照明与路灯节能措施[J].中国高新技术企业,2011(2):96-97.[2] 景春国,何荣富,舒冬梅.异常天气城市路灯照明控制策略[J].电力系统自动化,2006,30(20):81-83.[3] 邵子扬.新型智能节能路灯的设计[J].世界电子元器件,2009(2):78-81.[4] 胡开明,李跃忠,卢伟华.智能路灯节能控制器的设计与实现[J].现代电子技术,2009,32(9):143-145.[5] 阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京:清华大学出版社,2008.[6] Echelon Corporation. PL3120 power line smart transcevier data book[Z]. 1996-2005.。