智能节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
![基于单片机控制的智能路灯控制系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/5482becd70fe910ef12d2af90242a8956aecaa6b.png)
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。
智能路灯控制系统的设计与实现
![智能路灯控制系统的设计与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/278ca7f9ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2ac.png)
智能路灯控制系统的设计与实现近年来,智能路灯控制系统越来越得到人们的关注和重视。
随着科技的发展和城市化进程的不断加快,人们对城市智慧化和绿色化的要求也越来越高。
在这种背景下,智能路灯控制系统的设计和实现愈发显得重要。
本文将从以下四个方面进行探讨:智能路灯控制系统的意义、智能路灯控制系统的架构设计、智能路灯控制系统的关键技术、智能路灯控制系统的实现。
一、智能路灯控制系统的意义智能路灯控制系统是将智能技术应用到路灯控制领域的一种创新。
它不仅可以提高路灯的节能效率,减少能源的浪费,也可以实现路灯的智能控制,使路灯更加智能化、人性化、安全化。
同时还可以提高城市管理效率,促进城市智慧化的发展。
因此,智能路灯控制系统在提高城市整体形象、促进城市经济和建设智慧城市等方面都有重要的意义。
二、智能路灯控制系统的架构设计智能路灯控制系统包括三个主要部分:智能控制器、路灯感知设备和远程监控中心。
1.智能控制器智能控制器是智能路灯控制系统的核心部分,也是整个系统的控制中心。
智能控制器主要负责实现路灯灯光控制和节能调整,同时还负责感知设备的数据采集和远程监控中心的数据传输。
智能控制器的设计需要具备高效性、低功耗、长寿命等特点。
2.路灯感知设备路灯感知设备是智能路灯控制系统中的一个重要部分,主要用于捕捉实时的路况信息和灯光亮度信息。
路灯感知设备能够感知路面的车辆数量、流量、车速、路面温度等实时数据,并将这些数据传输到智能控制器中进行处理和分析。
利用这些数据,系统能够通过智能算法和控制技术,实现灯光的智能控制和节能管理。
3.远程监控中心远程监控中心是智能路灯控制系统的数据传输和管理中心,主要负责监测路灯的状态和灯光的亮度,以及控制灯光的开关和调光等功能。
远程监控中心需要具备稳定性、可扩展性和高效性,以支持路灯的实时监控和远程管理。
三、智能路灯控制系统的关键技术智能路灯控制系统的实现主要依靠以下几个关键技术:1.嵌入式系统技术嵌入式系统技术是实现智能路灯控制系统的基础技术,它能够将智能控制器设计成具有高效性、稳定性和安全性的系统,从而实现灯光的智能控制和管理。
智能路灯控制系统设计 毕业设计
![智能路灯控制系统设计 毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/24ec48579a6648d7c1c708a1284ac850ad02043e.png)
智能路灯控制系统设计毕业设计智能路灯控制系统设计——毕业设计一、课题背景随着城市的不断发展和智能化的进步,传统路灯系统已经不能满足人们的需求。
智能路灯控制系统可以通过智能化的技术手段,对路灯进行智能化的管理和控制,实现路灯的智能化,提高路灯的使用效率,同时也为城市节能减排做出了积极的贡献。
因此,设计一套可靠性高、易于操作、具有智能化管理和控制功能的智能路灯控制系统成为当今的热门课题。
二、设计思路本次毕业设计的智能路灯控制系统主要包括智能控制器、路灯控制中心和手机App三个部分。
具体实现方式如下:1.智能控制器:智能控制器使用单片机(MCU)和无线通讯模块组成,通过感应器检测环境光强度、路灯实际功率和亮度,并实时反馈传感器数据到路灯控制中心。
控制器安装在路灯杆上,通过网络通讯可以与路灯控制中心实现实时通讯。
2.路灯控制中心:路灯控制中心是智能路灯系统的核心部分,由服务器和数据库组成,实现对智能控制器、路灯和App的智能管理和监控。
路灯控制中心可以对路灯进行智能化管理,如控制路灯的开关、设置灯光亮度等,同时具备实时监控路灯的工作状态,当路灯损坏时,可以及时进行维修和更换,避免路灯故障对城市安全带来的影响。
3.手机App:智能路灯控制系统提供了手机App,用户可以通过手机App对路灯进行管理和控制,例如通过App对路灯开关进行控制、调整灯光亮度等,用户还可以通过App监控路灯的工作状态和及时反馈意见。
三、技术实现方案1.硬件设计:将传感器等硬件设备与单片机(MCU)相连,通过编写程序实现路灯的智能管理和控制。
2.通信技术:选择物联网通信技术,采用GPRS、WiFi等网络通讯技术,通过路灯控制中心实现智能管理和监控。
3.软件设计:采用云计算技术,实现路灯的实时监控和远程操作,使用Web接口和App接口等软件技术,与MCU设备通信协议进行通讯。
四、实验结果及分析本次毕业设计成功实现了一套三部分智能路灯控制系统,实现了路灯的智能化管理和控制,减少了能源的浪费,大大提高路灯的使用效率,为城市的节能减排做出了积极贡献。
智能路灯系统的设计与实现
![智能路灯系统的设计与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/3c32d057b6360b4c2e3f5727a5e9856a5712265e.png)
智能路灯系统的设计与实现智能路灯系统是一种结合了智能化技术和照明技术的新型路灯系统,通过引入各种先进的传感器、通信技术以及智能控制算法,实现对路灯的自动控制和管理。
它不仅能够实现节能减排的目标,还能够提高路灯的使用寿命、提升道路安全性和智能化管理水平。
一、智能路灯系统的设计原理智能路灯系统的设计可以分为硬件和软件两个方面。
在硬件方面,需要考虑路灯的照明效果、节能性能以及系统的可靠性。
在软件方面,需要设计智能控制算法、建立数据传输和处理模块,并且实现对路灯的远程监控和管理。
在智能路灯系统的设计中,首先需要选择适合的传感器来感知环境的变化,如光照传感器、温湿度传感器、噪声传感器等。
这些传感器可以实时监测环境参数的变化,并利用数据传输模块将数据传输至后台服务器进行处理。
同时,系统还需考虑使用节能的LED灯作为照明光源,通过对光照强度、光色等参数的调节,实现智能控制,从而提高能源利用效率。
其次,智能路灯系统需要具备远程监控和管理功能。
通过使用通信模块,可以实现对路灯状态的实时监控和控制。
同时,利用云平台的支持,可以实现对整个路灯系统的集中式管理,如路灯开关、亮度调节、故障检测等操作都可以通过后台系统进行远程控制和管理。
这样一来,不仅能够方便运营管理人员进行实时操作,还能够大大降低维护成本和提高工作效率。
二、智能路灯系统的实现步骤1. 硬件设计与组装首先,需要根据系统需求设计并选购合适的传感器、控制模块以及通信模块。
之后,需要进行硬件组装和安装,包括将传感器固定在路灯中、安装控制和通信模块等。
这一步骤的关键在于确保硬件的稳定性和可靠性,以保证系统正常运行。
2. 软件开发与编程接下来,需要进行软件开发与编程。
包括建立数据传输和处理模块,开发智能控制算法,实现远程监控和管理功能等。
此外,还需要开发用户端App或者Web端界面,方便管理人员对路灯系统进行操作和监控。
3. 网络配置和实验测试在系统开发完成后,需要进行网络配置和实验测试。
节能环保型智能LED路灯控制系统设计
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节能环保型智能LED路灯控制系统设计一、引言随着城市化进程的加速,城市路灯数量呈现快速增长的趋势。
传统的路灯采用白炽灯或高压钠灯,能耗高、寿命短、光效低等问题逐渐显现。
为了解决这些问题,设计一种节能环保型智能LED路灯控制系统是非常必要的。
二、设计目标本设计的主要目标是实现对LED路灯的智能控制,以实现节能、环保和提高路灯的效能。
具体来说,设计要求包括:1.路灯智能控制:实现对路灯的开关控制和亮度调节,能够根据天气条件和道路使用情况自动调整亮度。
2.路灯网络化管理:实现对路灯的集中监控和管理,包括开灯状态、功率消耗、故障检测等,方便运维人员及时发现并解决问题。
3.能耗监测与统计:能够记录和统计每个区域的路灯能耗情况,为城市能源管理提供参考。
4.省电节能功能:通过智能调光和定时开关功能,实现路灯的节能功能,减少能耗及环境污染。
5.绿色环保:选用环保材料和能效高的LED灯作为光源,减少对环境的污染。
三、设计方案1.硬件设计(1)控制器:选用嵌入式微处理器作为控制器,具有较高的计算能力和稳定性。
(2)LED光源:采用高效节能的LED光源,并根据实际需求选择适当的功率和色温。
(3)感应器:安装感应器以感知外界环境的亮度和运动情况,根据感应结果智能控制路灯的开关和亮度。
(4)通信模块:安装无线通信模块,实现路灯的远程监控和管理。
2.软件设计(1)控制算法:根据感应器和天气数据,设计智能控制算法,实现路灯的自动调光和定时开关。
(2)管理系统:实现对路灯的集中管理,包括实时监控、故障检测和报警等功能。
(3)能耗统计与分析:通过数据采集和处理,实现对每个区域的路灯能耗的统计和分析。
四、设计实施1.硬件部署(1)安装控制器和感应器:将控制器和感应器安装在每个路灯上,确保能够感知路灯周围的环境变化。
(2)安装LED光源:将高效节能的LED光源更换到每个路灯上,确保路灯的亮度和能效都有所提升。
(3)安装通信模块:为每个路灯安装无线通信模块,确保能够远程监控和管理路灯。
LED智能路灯控制系统设计
![LED智能路灯控制系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/6373efe10408763231126edb6f1aff00bed570a2.png)
LED智能路灯控制系统设计随着城市化进程的不断加快,城市道路越来越多,路灯数量也日益增加。
传统路灯存在能耗高、寿命短、维护管理成本高等问题,而LED路灯以较低的能耗、较长的寿命、较低的维护成本等诸多优点逐渐取代了传统路灯成为主流选择。
在此基础上,智能路灯控制系统的出现不仅能更大程度地发挥LED路灯的优势,提高城市路灯的使用效率,同时可以更好地满足人们在生活中的需求。
本文将介绍LED智能路灯控制系统的设计思路和实现方法。
一、系统设计思路1. 系统架构设计本系统采用集中与分布相结合的系统架构。
通过将LED灯路灯控制器、数据采集中心与互联网技术相结合,把所有的灯控制器连接至一个控制中心,通过分布在各个控制器上的传感器、通信模块等实现灯控器的实时状态采集和控制命令的下发。
2. 控制方式通过对人们对道路照明的需求进行统计分析,本系统采用以下三种控制方式:传感器控制当传感器检测到周围照度低于设置的亮度值时,自动打开路灯;当检测到周围照度高于预设亮度值时,则关闭路灯。
此种方式可以根据环境光线的变化自动进行调节,避免路灯一直开启,浪费能源。
手动控制用户可以通过手机App或者有线手动开启或关闭路灯。
预定时间控制利用时钟芯片,可以通过程序对路灯控制器的开关时间进行预定,定时开启或关闭路灯。
3. 通信方式本系统采用ZigBee协议或LTE/NB-IoT无线通信方式,实现灯控器与数据采集中心之间的通信。
4. 智能算法为提高路灯的使用效率,本系统采用了人工智能算法。
通过累积历史数据,以及路灯自身的状态、环境变量等信息,实现对路灯的智能控制,达到自适应、无需手动干预的控制效果。
例如对于相邻两个路段,当一个路段获得了最大亮度值,而另一个路段获得了最小亮度值时,系统会选择将光源的能量转移到那个最小的路段,以最小的能耗来达到最大的亮度的目标,节省能源、降低成本。
二、系统实现方法本系统是利用单片机进行硬件控制的,同时实现网络通讯,云存储,无线远程控制等功能。
智能路灯控制系统方案
![智能路灯控制系统方案](https://img.taocdn.com/s3/m/d5802f0d3d1ec5da50e2524de518964bcf84d2b4.png)
对项目相关人员开展培训,包括设备操作、系统维护等。
5.运营维护
建立完善的运营维护体系,确保系统的稳定运行。
五、项目效益
1.节能降耗:通过智能调控,降低路灯能耗,实现节能降耗。
2.提高管理效率:实现路灯的远程监控,提高管理效率。
3.降低护成本:提高路灯使用寿命,降低维护成本。
4.提升城市形象:提高城市道路照明水平,提升城市形象。
(3)远程控制:通过应用层,实现对路灯的远程开关、亮度调节等操作。
(4)故障检测与报警:自动检测路灯故障,并及时发送报警信息。
(5)能耗统计与分析:统计路灯能耗,分析节能效果。
3.技术参数
(1)通信方式:采用有线和无线相结合的方式,实现数据传输。
(2)通信协议:采用国际标准通信协议,确保系统的稳定性和兼容性。
(3)控制系统:采用微电脑控制系统,实现路灯的智能调控。
(4)传感器:采用高精度传感器,实现环境因素的实时监测。
四、实施方案
1.设备选型
根据项目需求,选择合适的路灯、传感器、通信设备等。
2.设备安装
按照设计图纸,对路灯、传感器、通信设备等进行安装。
3.系统调试
在设备安装完成后,进行系统调试,确保系统正常运行。
2.根据环境光线和交通流量,自动调节路灯亮度,降低能耗。
3.提高路灯使用寿命,降低维护成本。
4.确保路灯系统安全可靠,提升城市道路照明水平。
三、系统设计
1.系统架构
本系统采用分层架构,分为感知层、传输层、平台层和应用层。
(1)感知层:负责实时采集路灯的运行状态、亮度、能耗等数据。
(2)传输层:通过有线和无线网络,将感知层的数据传输至平台层。
4.人员培训
基于人工智能的智能路灯控制系统设计与优化
![基于人工智能的智能路灯控制系统设计与优化](https://img.taocdn.com/s3/m/d2954a52fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064fc7.png)
基于人工智能的智能路灯控制系统设计与优化智能路灯控制系统是基于人工智能技术的一种智能化系统,旨在优化路灯的控制和管理效率,提高能源利用率,同时减少能源消耗和环境污染。
本文将深入探讨基于人工智能的智能路灯控制系统的设计与优化。
一、智能路灯控制系统的设计理念智能路灯控制系统的设计理念是通过感知环境信息、分析数据,并根据预设的算法和策略实现对路灯的智能控制。
系统需要能够实时监测路灯的亮度、光线强度、人流情况、车流情况等多种参数,通过人工智能技术进行分析和决策,并实现智能调光、智能预警等功能。
二、智能路灯控制系统的关键技术1. 传感技术:智能路灯控制系统需要通过传感器来感知环境信息,如光线、温度、湿度、噪声等数据。
常用的传感器包括光敏电阻、红外传感器、声音传感器等。
2. 数据分析与决策:采集到的环境信息需要通过数据分析和决策算法,进行智能控制。
常用的算法包括神经网络算法、支持向量机算法、遗传算法等。
3. 通信技术:智能路灯控制系统需要通过无线通信技术实现与管理中心的数据传输和控制指令的下发。
常用的通信技术包括无线射频技术(如Wi-Fi、蓝牙)、NB-IoT等。
4. 能源管理:智能路灯控制系统需要对能源进行合理管理和优化,通过智能调光、智能休眠等功能,降低能源的消耗,提升能源利用效率。
三、智能路灯控制系统的优化策略1. 路灯亮度自适应:智能路灯控制系统可以根据环境亮度和人流情况,自动调整路灯的亮度。
在夜间、行人较多的区域,可以适当提高亮度,提供更好的照明效果,同时在低流量区域进行智能调光,达到节能的目的。
2. 实时监测与预警:智能路灯控制系统可以通过感知车流和人流情况,实时监测路灯状况,并在出现异常情况时发出预警信号。
例如,当人流密集或车辆速度异常时,系统可以发送报警信息给相关部门或管理人员。
3. 故障检测与维护:智能路灯控制系统可以通过自动故障检测功能,实时监测路灯的运行状态,并在发现故障时发送维修请求,进行及时维护和修复,提高路灯的可靠性和稳定性。
2024年整理城市智能路灯施工方案(节能与监控系统设计)
![2024年整理城市智能路灯施工方案(节能与监控系统设计)](https://img.taocdn.com/s3/m/4536dd9c0d22590102020740be1e650e52eacfc7.png)
《城市智能路灯施工方案(节能与监控系统设计)》一、项目背景随着城市化进程的不断加快,城市照明需求日益增长。
传统路灯存在能源浪费、管理不便等问题,已不能满足现代城市发展的需求。
为了提高城市照明的能效,实现智能化管理,本项目旨在建设城市智能路灯系统,该系统将结合节能技术和监控系统设计,为城市提供高效、可靠、智能的照明服务。
城市智能路灯系统具有以下优势:1. 节能高效:采用先进的节能技术,如 LED 光源、智能调光等,可大幅降低能源消耗,减少运营成本。
2. 智能监控:通过监控系统实现对路灯的远程监控和管理,及时发现故障并进行维修,提高路灯的可靠性和稳定性。
3. 环保可持续:减少能源消耗和碳排放,符合国家环保政策,促进城市可持续发展。
4. 提升城市形象:智能路灯系统可以实现多种照明效果,提升城市的美观度和夜间景观。
二、施工步骤(一)施工准备1. 技术准备(1)熟悉施工图纸和相关技术规范,了解智能路灯系统的组成和工作原理。
(2)进行现场勘查,确定路灯的安装位置、线路走向和基础形式。
(3)制定施工方案和技术交底,明确施工工艺和质量要求。
2. 材料准备(1)根据施工图纸和材料清单,采购智能路灯系统所需的材料和设备,包括路灯杆、灯具、控制器、传感器、电缆等。
(2)对采购的材料和设备进行检验和测试,确保其质量符合要求。
3. 人员准备(1)组建施工队伍,包括项目经理、技术负责人、施工员、安全员、质检员等。
(2)对施工人员进行技术培训和安全交底,提高施工人员的技术水平和安全意识。
4. 现场准备(1)清理施工现场,拆除障碍物,平整场地。
(2)设置施工标志和安全警示标志,确保施工现场的安全。
(二)基础施工1. 测量放线根据设计图纸,使用全站仪或经纬仪进行测量放线,确定路灯基础的位置和尺寸。
2. 基础开挖采用挖掘机进行基础开挖,按照设计要求控制基础的深度和尺寸。
开挖过程中,要注意保护地下管线和设施。
3. 基础浇筑(1)在基础底部铺设一层碎石垫层,然后浇筑混凝土基础。
基于物联网的智能路灯应用与控制系统设计
![基于物联网的智能路灯应用与控制系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/a5819229793e0912a21614791711cc7931b778a4.png)
基于物联网的智能路灯应用与控制系统设计随着科技的不断发展,物联网技术的兴起为智能城市建设带来了许多新的应用和改变。
其中之一就是智能路灯应用与控制系统的设计与实现。
智能路灯系统能够提高路灯的能效性能、减少能源浪费,并且能够智能地进行故障监测和维护。
本文将详细介绍基于物联网的智能路灯应用与控制系统的设计。
一、智能路灯系统的需求分析1. 节约能源:传统路灯存在能源浪费以及长时间亮灯没有必要情况的问题。
智能路灯应用与控制系统需要能够根据实时光线变化和行人车辆通行情况智能地调整亮度,从而达到节能的目的。
2. 故障监测与维护:智能路灯系统需要实时监测路灯的故障情况,如灯泡损坏、电源故障等,及时发出报警并定位故障点。
同时还需要远程监控路灯的工作状态,提供远程维护功能,大大减少人工巡检的频率和维护成本。
3. 安全性保障:智能路灯系统需要能够根据路况和车辆与行人的实时情况自动调整亮度和灯光范围,提供良好的道路照明和行人安全保障。
二、智能路灯系统设计与实现1. 传感器技术的应用:智能路灯系统需要搭载各种传感器,如光照传感器、人体红外传感器、温湿度传感器等。
光照传感器用于感知周围环境的亮度,根据光照强度自动调整亮度,以达到节能的效果。
人体红外传感器用于检测周围行人和车辆的存在,根据检测到的情况自动开启或关闭路灯的亮度。
温湿度传感器用于监测环境的温度和湿度,以便及时检测到异常情况,如积水、冰雪等,并及时通过系统发送报警信息进行处理。
2. 通信网络的建设:智能路灯系统需要建立一个稳定可靠的通信网络,以保证各个路灯节点与控制中心的及时通信。
可以采用无线通信技术,如Wi-Fi、蜂窝网络等,以实现路灯节点和控制中心之间的实时数据传输和命令控制。
3. 控制中心的建设:智能路灯系统的控制中心是整个系统的核心,负责路灯亮度调整、故障监测和维护管理等功能。
控制中心需要具备强大的计算和处理能力,能够实时接收和处理来自各个路灯节点的数据,并根据设定的规则对路灯亮度进行调整和故障进行监测和维护。
基于物联网的智能路灯控制系统设计
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基于物联网的智能路灯控制系统设计智能路灯控制系统设计:实现安全、节能与环保在现代城市中,路灯是保障行人和车辆安全的重要设施。
然而,传统路灯系统存在诸多问题,如能耗高、维护困难、操作不便等。
为了解决这些问题并提升路灯的效率和可靠性,基于物联网的智能路灯控制系统应运而生。
一、智能路灯控制系统的概念和原理智能路灯控制系统是利用物联网技术将路灯与集中管理系统相连,实现对路灯的远程监控和控制。
该系统通过无线通信技术将路灯和管理系统连接起来,实现实时数据的传输和反馈。
通过集中管理系统,可以监控路灯的亮度、能耗、故障等数据,实现对路灯的远程调控和维护。
智能路灯控制系统的原理是基于物联网的技术架构。
路灯通过传感器和终端设备收集和传输数据,传输通道可以是无线网络或有线网络。
数据传输到集中管理系统后,系统可以进行数据分析和处理,从而实现对路灯的智能控制和管理。
二、智能路灯控制系统的功能与特点1. 远程监控和管理:智能路灯控制系统可以实时监控路灯的工作状态、亮度、温度等参数。
用户可以通过集中管理系统远程查看各个路灯的工作情况,并可根据需求进行调整和设定。
2. 节能与环保:智能路灯控制系统可以根据天气、时间、路况等外部条件智能调整路灯的亮度和开关状态。
可通过提前设定开关时间、调整亮度等措施,节约能源。
同时,路灯故障时可立即发送故障报警,提高故障检测和处理的效率,减少环境污染。
3. 数据分析与预警功能:通过智能路灯控制系统获取的实时数据,可以进行数据分析和挖掘,预测路灯的寿命、故障风险等。
当系统检测到异常情况时,可以发送预警信息,提醒维护人员及时修复故障,保证路灯的正常运行。
4. 智能报警与应急功能:智能路灯控制系统可以根据路灯附近的环境变化实时发出报警信号,例如检测到异常人群、火灾等情况。
同时,系统还可以根据交通流量实时调整路灯的亮度和时序,提供更好的路况指引和交通安全保障。
三、智能路灯控制系统的设计流程1. 硬件设计:智能路灯控制系统的硬件设计包括路灯节点设备、传感器、无线通信模块等。
《2024年智能太阳能路灯系统设计》范文
![《2024年智能太阳能路灯系统设计》范文](https://img.taocdn.com/s3/m/b4e3e18b77a20029bd64783e0912a21614797fed.png)
《智能太阳能路灯系统设计》篇一一、引言随着科技的不断进步和环保意识的日益增强,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,其应用越来越广泛。
智能太阳能路灯系统是太阳能技术在实际应用中的一种重要体现,它不仅解决了传统路灯耗能高、管理不便的问题,还通过智能化管理提高了路灯的实用性和节能性。
本文将详细介绍智能太阳能路灯系统的设计思路、原理及优势。
二、系统设计目标智能太阳能路灯系统的设计目标主要包括以下几点:1. 节能环保:利用太阳能作为主要能源,减少对传统电能的依赖,实现绿色环保。
2. 智能化管理:通过安装传感器和控制单元,实现路灯的自动开关、亮度调节等功能。
3. 便捷维护:系统应具备自检功能,方便对故障进行诊断和维护。
4. 适应性强:系统应能根据不同的环境条件和用户需求进行灵活调整。
三、系统设计原理智能太阳能路灯系统主要由太阳能电池板、充电控制器、蓄电池、LED路灯灯头和智能控制单元等部分组成。
其工作原理如下:1. 太阳能电池板:负责将太阳能转化为电能,为系统提供电力。
2. 充电控制器:控制电池板的充电过程,防止过充或过放,保护蓄电池的使用寿命。
3. 蓄电池:储存太阳能电池板产生的电能,为夜间路灯供电。
4. LED路灯灯头:采用高效节能的LED灯作为光源,根据智能控制单元的指令调节亮度。
5. 智能控制单元:负责接收传感器信号,根据预设的逻辑控制路灯的开关和亮度调节。
四、系统设计内容1. 硬件设计:包括太阳能电池板的选型与安装、充电控制器的设计、蓄电池的选型与配置、LED路灯灯头的选择以及智能控制单元的电路设计等。
2. 软件设计:包括智能控制单元的程序编写,实现路灯的自动开关、亮度调节、故障自检等功能。
3. 系统集成:将硬件和软件进行集成,确保各部分之间的协调工作。
五、系统优势1. 节能环保:智能太阳能路灯系统利用太阳能作为能源,减少了传统电能的消耗,实现了绿色环保。
2. 智能化管理:通过安装传感器和控制单元,实现了路灯的自动开关、亮度调节等功能,提高了管理的便捷性和实用性。
智能路灯控制系统设计方案 (2)
![智能路灯控制系统设计方案 (2)](https://img.taocdn.com/s3/m/b7fce41e302b3169a45177232f60ddccda38e63d.png)
智能路灯控制系统设计方案设计方案:1. 系统结构设计:- 路灯感应模块:通过光敏传感器感知周围环境光照强度,根据设定的阈值来判断是否需要开启路灯。
- 控制模块:负责接收路灯感应模块的信号,并进行处理控制,控制路灯的开关状态。
- 通信模块:负责与中心服务器进行通信,接收服务器发送的控制指令,并将路灯的状态和数据上报给服务器。
- 中心服务器:负责接收和处理路灯控制模块上传的数据,根据数据分析统计路灯使用情况,向控制模块发送指令实现集中管理。
2. 功能设计:- 光敏感应控制:路灯感应模块根据光敏传感器感知到的环境光照强度来判断是否需要开启灯光。
- 定时控制:设定路灯的开关时间,根据时间自动开启或关闭路灯。
- 节能模式:根据路灯使用情况和环境光照强度动态调整灯光亮度,实现节能效果。
- 异常监测:监测路灯的工作状态,如灯泡是否损坏、线路是否有故障等,及时发出警报并通知维修人员。
3. 技术选型:- 光敏传感器:选择高灵敏度的光敏传感器,能够准确感知到周围的光照强度。
- 控制模块:选择高性能的嵌入式开发板,如Arduino、Raspberry Pi等,具备较强的计算和控制能力。
- 通信模块:选择网络通信模块,如GPRS、NB-IoT等,实现与中心服务器的数据传输。
- 中心服务器:选择稳定可靠的服务器,具备存储和处理大量数据的能力,能够实现对路灯系统的集中管理和控制。
4. 系统流程设计:- 路灯感应模块不断感知周围的环境光照强度。
- 当环境光照强度低于设定的阈值时,感应模块发送信号给控制模块。
- 控制模块接收到信号后判断是否需要开启灯光,并控制路灯的开关状态。
- 控制模块将路灯的状态和数据通过通信模块上传到中心服务器。
- 中心服务器接收到数据后进行分析统计,并根据需要发送控制指令给控制模块。
- 控制模块接收到指令后执行相应的操作,如调整灯光亮度。
- 中心服务器实时监测路灯的工作状态,发现异常情况时及时报警并通知维修人员。
智能路灯控制系统设计方案
![智能路灯控制系统设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/c6efd5bbf80f76c66137ee06eff9aef8941e48d3.png)
智能路灯控制系统设计方案一、引言随着科技的发展和智能化的趋势,智能路灯控制系统作为城市照明的重要组成部分,已成为城市管理者关注的热点。
智能路灯控制系统可以通过传感器、通信技术和智能算法实现对路灯的远程监控和控制,以提高路灯的能效性和服务质量。
本文将提出一种智能路灯控制系统的设计方案。
二、系统组成1.路灯节点智能路灯控制系统的核心是路灯节点,每个路灯节点均配备传感器、通信模块、控制模块等。
传感器用于感知周围环境的亮度、温度和人流量等信息,通信模块用于与上级控制中心进行数据传输,控制模块用于实现对灯具的远程开关和调光控制。
2.控制中心控制中心是智能路灯控制系统的数据处理和决策中心,负责接收路灯节点上传的传感器数据,根据预设的算法进行数据分析和决策,并通过通信模块将指令发送给路灯节点进行控制。
控制中心还负责系统的运行状态监控和故障诊断等。
3.数据存储和分析模块为了对路灯节点的历史数据进行分析和优化,系统需要具备数据存储和分析模块。
这个模块可以将路灯节点上传的数据进行存储,并提供数据查询和分析功能,以支持运营商对路灯控制系统的管理和优化。
三、系统功能和工作原理1.自动调光2.远程开关3.故障检测和报警四、系统优势1.能源节约:智能路灯控制系统可以根据实际需要调光,节约能源。
可以根据时间表和环境条件进行远程开关,减少不必要的能源消耗。
2.系统管理便捷:智能路灯控制系统可以实现对路灯节点的远程监控和控制,运维人员无需上门维修和调控,大大提高了管理效率。
3.数据分析优化:智能路灯控制系统可以通过对历史数据的分析优化路灯亮度调节策略,并预测路灯维护周期和寿命,提高路灯的使用寿命和运行效率。
五、系统实施和应用智能路灯控制系统可以根据具体的场景和需求进行实施和应用。
首先需要对路灯进行节点改造和设备安装,确保每个路灯节点都具备传感器、通信模块和控制模块。
然后,需要搭建控制中心和数据存储和分析模块,实现数据的采集、处理和决策。
智能路灯控制系统设计
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智能路灯控制系统设计智能路灯控制系统是一种利用先进的技术手段使路灯能够精准、智能地调控亮度和时间的系统。
它通过使用传感器、通信设备和控制算法等技术,实现对路灯的自动监测和控制,达到节能、环保和智能化的目的。
一、系统组成智能路灯控制系统主要包括传感器、通信设备和控制算法。
传感器用于实时感知环境亮度和人流量等信息,通过通信设备传输给控制中心。
控制中心根据传感器信息和控制算法,决定路灯的亮度和工作时间。
1. 传感器传感器是智能路灯控制系统的重要组成部分。
常见的传感器有光敏传感器和人体红外传感器。
光敏传感器可以感知周围环境亮度的变化,根据亮度调整路灯的亮度;人体红外传感器可以感知人体的运动,根据人流量来决定是否延长路灯的工作时间。
2. 通信设备通信设备用于将传感器获取到的信息传输给控制中心,通常采用4G/5G通信技术,具备高速、稳定的数据传输能力。
控制中心通过通信设备接收并处理传感器的信息,做出相应的控制决策。
3. 控制算法控制算法是智能路灯控制系统的核心。
它通过分析传感器的数据,结合预设的亮度和时间策略,决定路灯的亮度和工作时间。
常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法等。
二、系统工作流程智能路灯控制系统的工作流程包括传感器采集、数据传输和控制中心决策。
1. 传感器采集传感器采集环境亮度、人流量等信息,并将这些数据通过通信设备传输到控制中心。
传感器可以设置在路灯杆上或路灯附近,实时监测周围环境的变化。
2. 数据传输传感器将采集到的数据通过通信设备传输到控制中心。
通信设备使用高速、稳定的通信技术,确保数据的实时传输和可靠性。
3. 控制中心决策控制中心根据传感器的数据和预设的亮度、时间策略,做出相应的控制决策。
例如,当环境亮度较低时,控制中心将提高路灯的亮度;当检测到人流量较多时,控制中心将延长路灯的工作时间。
三、系统优势智能路灯控制系统具有多方面的优势,下面列举了其中几个典型的优点。
基于STC89C52RC的智能路灯控制系统设计
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基于STC89C52RC的智能路灯控制系统设计由于传统的路灯节能系统存在着智能化程度低、通讯稳定程度差、照明资源浪费等问题,仍以低效照明为主,各大城市路灯能源利用率普遍不高,让路灯的电费和管理费用成为政府一项巨大的财政支出。
国内目前传统节能方法主要是人工控制节能、时控节能和光控节能的人工节能方法,并结合光源节能方法。
随着现代科学技术的发展,多领域技术的综合应用和多系统的融合,更新的节能控制技术和通信技术开始进入路灯照明领域,逐步解决传统路灯控制系统的问题。
标签:路灯控制;节能;监控一、智能路灯控制系统总体设计方案本次设计的智能路灯控制系统以STC89C52RC单片机作为主控芯片,根据环境明暗变化和行走的路人实现开关灯,当路灯出现故障实施声控报警等一系列智能化行为。
系统采用光敏传感器检测环境明暗变化,当光敏传感器检测不到光源,路灯会点亮,相反则不亮。
以及用红外传感器检测行走的路人,当有路人通过时能根据环境光线自动启动路灯。
当路人离开时,延迟一段时间后路灯自动熄灭,并可以根据需要自动调节路灯亮度。
用软件不断扫描I/O口来检测路灯是否出现故障,选用数码管显示出现故障路灯的编号和用蜂鸣器报警,以及时通知人员处理。
二、单片机的选用单片机通俗的讲就是小规模的微型计算机。
随着人们对电子器件要求的不断提高,单片机的集成化程度也越来越高,结构特点是把处理器、输入输出端口、定时或计数器等基本功能部件集成在一个足够小的半导体芯片上。
无论是从结构还是功能来讲,都具有微机系统的全部特性。
与通用微型计算机相比,单片机不仅成本低,而且具有很好的开发前景,比一般的微型计算机的抗干扰性能强,开发性能好,开发周期短,体积小可以嵌入到应用系统中作为控制中心,使系统实现智能化。
三、智能路灯控制系统各部分的设计1、光敏传感器模块设计光敏电阻器通常由光敏层、玻璃基片(或树脂防潮膜)和电极等组成。
常用的制作材料为硫化镉,另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。
智能路灯控制系统方案
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智能路灯控制系统方案1. 引言智能路灯控制系统是一种基于物联网技术的智能化方案,旨在提高路灯的节能效率、管理效率和维护效率。
通过智能化的控制策略和实时监测,可以根据实际需要调整路灯的亮度和开关状态,实现有效的能源管理和智能化的路灯管理。
本文将针对智能路灯控制系统进行详细的方案介绍和设计说明,包括系统架构、主要功能模块、数据传输和通信方式以及系统的实施步骤等。
通过这些描述,读者将能够对智能路灯控制系统有一个全面的了解,并为相关项目的实施提供参考。
2. 系统架构智能路灯控制系统主要分为以下几个组成部分:2.1 路灯节点路灯节点是智能路灯控制系统的核心组成部分,它包括路灯控制器、光敏传感器和通信模块。
路灯控制器负责路灯的开关和亮度调节,光敏传感器用于感知周围环境光照强度,通信模块负责与总控制中心进行数据传输。
2.2 总控制中心总控制中心是智能路灯控制系统的管理核心,它负责监控和管理所有路灯节点。
总控制中心可以通过通信模块实时接收和发送路灯节点的状态和控制指令,并根据预设的控制策略对路灯进行智能化控制。
2.3 数据存储和分析平台数据存储和分析平台负责接收、存储和分析智能路灯控制系统的数据。
通过对数据的分析和统计,可以实现路灯的故障检测、能耗分析和管理优化等功能,并为后续系统优化提供依据。
3. 主要功能模块智能路灯控制系统具有以下主要功能模块:3.1 路灯控制路灯控制模块负责对路灯的开关和亮度进行控制。
通过光敏传感器实时感知环境光照强度,路灯控制器可以根据预设的控制策略自动调整路灯的亮度。
此外,路灯控制模块还可以实现远程开关和调节路灯亮度的功能。
3.2 能源管理能源管理模块负责对路灯的能耗进行实时监测和统计。
通过对路灯能耗数据的分析,可以发现能源消耗过大的路灯,并进行相应的优化措施,以提高能源利用效率。
3.3 故障检测与维护故障检测与维护模块负责监测路灯的状态和运行情况。
通过实时监测路灯节点的工作状态,可以及时发现并处理异常情况,避免路灯故障长时间未被修复。
智能路灯控制系统的设计
![智能路灯控制系统的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/6d15da28793e0912a21614791711cc7931b778d9.png)
智能路灯控制系统的设计随着物联网技术的快速发展,越来越多的城市开始采用智能路灯控制系统来提高城市能耗的效率和减少维护成本。
智能路灯控制系统通过感知环境光照、交通流量、天气等因素,实现智能化的路灯调控,从而提供更加舒适和安全的城市环境。
一、系统设计目标1.自动感知光照强度:系统需要能够感知环境光照强度,并根据需要自动调节路灯亮度。
2.交通流量感知:系统需要能够感知交通流量,根据交通状况调整路灯亮度,提供安全的行车环境。
3.天气感知:系统需要能够感知天气状况,根据实时天气情况调整路灯亮度。
4.远程控制和管理:系统需要支持远程控制和管理,方便维护人员进行监控和维护。
二、系统架构设计1.前端感知设备:包括光照传感器、交通流量传感器和天气传感器等。
光照传感器用于感知环境光照强度,交通流量传感器用于感知交通流量,天气传感器用于感知天气状况。
2.中间控制服务器:负责接收和处理前端感知设备发送的数据,并根据预设的策略来控制路灯亮度。
服务器还可以根据灯泡寿命和用电情况等信息进行智能化调度和能耗统计。
3.远程维护平台:提供远程监控和管理功能,可以通过云平台对路灯进行远程控制、故障诊断和数据分析等操作。
维护人员可以通过终端设备实时查看路灯的状态、报警信息和维护记录。
三、系统工作原理1.光照感知:光照传感器安装在每个路灯顶部,感知环境光照强度,并将数据发送给中间控制服务器。
2.交通流量感知:交通流量传感器安装在路灯附近的交通信号灯上,感知交通流量,并将数据发送给中间控制服务器。
3.天气感知:天气传感器安装在每个路灯上,感知天气状况,并将数据发送给中间控制服务器。
4.亮度调节:中间控制服务器根据接收到的光照、交通流量和天气数据,采用预设的策略来控制路灯的亮度。
例如,在白天和晴天,亮度较低,以达到节能的目的。
而在夜晚和雨天,亮度较高,以提供良好的照明和交通安全。
5.远程控制和管理:维护人员可以通过远程维护平台对路灯进行远程控制、故障诊断和数据分析等操作。
智能路灯控制系统设计方案范本
![智能路灯控制系统设计方案范本](https://img.taocdn.com/s3/m/50c8e0c0f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a2714.png)
智能路灯控制系统设计方案范本一、设计背景随着城市化进程的加速,城市道路的数量和长度不断增加,路灯的数量也不断增加,如何有效地管理和控制路灯成为了城市管理的重要问题。
传统路灯控制系统存在着诸多问题,如能耗高、维护困难、无法实现智能化控制等,因此需要开发一种智能路灯控制系统。
二、设计目标本设计的目标是开发一种智能路灯控制系统,实现以下功能:1.自动感应:路灯能够自动感应周围环境的亮度和人流量,自动调节亮度和开关。
2.节能降耗:路灯能够根据实时的亮度和人流量自动调节亮度和开关,实现节能降耗。
3.远程控制:路灯能够通过网络远程控制,实现灯光的远程开关、亮度调节、故障报警等功能。
4.数据分析:路灯能够自动采集环境数据,通过数据分析和处理,提供给城市管理部门参考,实现智能化管理。
三、系统架构本设计的智能路灯控制系统主要由以下部分组成:1.感应模块:通过感应器感应周围环境的亮度和人流量,并将数据传输给控制模块。
2.控制模块:控制路灯的开关、亮度调节等功能,并将采集的数据传输给数据处理模块。
3.数据处理模块:通过数据分析和处理,提供给城市管理部门参考,实现智能化管理。
4.远程控制模块:通过网络远程控制路灯的开关、亮度调节等功能。
四、系统实现1.感应模块:采用光敏电阻和红外传感器,通过感应周围环境的亮度和人流量,并将数据传输给控制模块。
2.控制模块:采用单片机控制芯片,实现路灯的开关、亮度调节等功能。
3.数据处理模块:采用数据分析和处理软件,对采集的数据进行处理和分析,提供给城市管理部门参考。
4.远程控制模块:采用网络远程控制软件,通过网络远程控制路灯的开关、亮度调节等功能。
五、总结本设计的智能路灯控制系统能够自动感应周围环境的亮度和人流量,自动调节亮度和开关,实现节能降耗;能够通过网络远程控制,实现灯光的远程开关、亮度调节、故障报警等功能;能够自动采集环境数据,通过数据分析和处理,提供给城市管理部门参考,实现智能化管理。
LED路灯智能控制系统设计方案
![LED路灯智能控制系统设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/bc62d182d4bbfd0a79563c1ec5da50e2524dd1b4.png)
LED路灯智能控制系统设计方案智能LED路灯控制系统是一种基于物联网技术的路灯智能化管理系统,能够实时监测路灯的工作状态,并根据环境条件智能调节路灯的亮度,从而达到节能减排的目的。
系统设计方案如下:1.硬件设计:系统的硬件主要包括传感器、控制器、终端设备和通信模块等。
-传感器:采用光照度传感器、温度传感器和人体红外传感器等,用于实时监测路灯周围的环境条件,包括光照强度、温度和人流情况等。
-控制器:采用单片机或微处理器作为控制芯片,用于接收传感器的数据并进行处理,同时控制路灯的亮度和工作状态。
-终端设备:包括远程监控终端设备和管理终端设备,用于用户和管理人员查看和控制路灯的状态和亮度。
-通信模块:采用无线通信模块,如WiFi、蓝牙或NB-IoT等,与终端设备进行数据传输和控制指令的发送。
2.软件设计:系统的软件主要包括前端监控界面、后端数据处理和智能算法。
-前端监控界面:提供实时监控路灯状态和亮度的界面,用户可以通过终端设备查看路灯的工作情况,并对路灯进行远程控制。
-后端数据处理:接收传感器的数据,对数据进行处理和分析,生成报表和统计信息,并保存到数据库中。
-智能算法:根据传感器数据和用户的需求,采用智能算法来调节路灯的亮度。
例如,根据光照度传感器的数据,调节路灯的亮度,当光照强度较弱时,增加亮度,当光照强度较强时,减小亮度。
3.系统功能:-实时监测:通过传感器实时监测路灯的工作状态和周围环境条件,包括光照度、温度等。
-远程控制:用户可以通过终端设备远程控制路灯的开关、亮度等参数,方便管理和维护。
-灯光调节:根据传感器数据和智能算法,自动调节路灯的亮度,使其根据环境条件自适应调节,达到节能减排的目的。
-故障检测:系统能够检测路灯的故障情况,并及时报警,方便进行维修和更换。
-数据分析:系统能够对传感器数据进行分析和统计,生成报表和图表,为管理决策提供参考。
4.系统优势:-节能减排:智能控制系统能根据环境条件智能调节路灯的亮度,实现节能减排的效果。
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河北机电职业技术学院毕业论文题目智能节能路灯控制系统设计系别电气工程系专业电气自动化技术姓名孟学文指导教师刘成伟目录摘要 (3)1 绪论 (4)1.1 概述 (4)2 方案论证与选择 (6)2.1 智能路灯节能方案概述 (6)2.2 智能路灯节能控制系统结构设计 (6)2.3 可变电抗器 (7)2.4 智能控制器 (9)2.5 每只LED灯控制逻辑关系图 (9)2.6 系统硬件总体划分 (9)2.7 智能控制器总体设计 (9)3 智能路灯节能控制系统各电路部分设计 (10)3.1 环境光控制电路的设计 (10)3.2 时钟电路 (13)3.3 横流驱动电路 (15)3.4 故障检测电路 (17)3.5 电源电路的设计 (17)3.6 报警电路的设计 (18)4 控制部分设计 (19)4.1 单片机系统介绍 (19)4.2 整个系统的控制流程 (20)4.3 显示装置流程图 (21)总结与展望 (22)总结 (22)展望 (22)参考文献 (23)附图 (24)智能路灯节能控制系统设计杨亮亮(安徽工业大学工学院农业电气化与自动化07级)摘要:随着我国经济的快速发展,电力消费也随之快速地增长。
电力资源已成为紧缺资源。
如何节能降耗已成为近年来研究的热点课题。
本文研究的智能路灯节能控制系统是针对我国在城市照明上所存在的巨大的能源消耗而开发的基于单片机的新型节能控制系统,集稳压控制、软起动功能、自动起停、智能调压控制于一体。
智能路灯节能控制系统将晶闸管功率变换单元和智能控制系统相结合,利用可变电抗器隔离高压和低压,将可变电抗器的一次绕组(高压)与路灯相串联,将二次绕组与晶闸管和具有模糊控制算法的控制系统相联,通过改变其低压绕组上的电压来控制高压绕组上电压的变化,从而达到改变路灯端电压的效果,以实现路灯的软起动和调压节能。
本文对基于单片机的智能路灯节能控制系统进行了深入分析和研究。
讨论了智能路灯节能控制系统的构思、设计方案,介绍了该装置的系统设计、工作原理,详细分析了以89C51为主控单元的硬件电路设计,以及电气连接。
关键词:单片机、智能路灯Abstract: with the rapid development of our economy, electricity consumption is subsequently fast growth. Electric power resource has become shortage resources. How to energy consumption has become the hot topic research in recent years. This paper studies of intelligent street lamp energy saving control system is aiming at existing in urban lighting on the huge energy consumption and development based on SCM system, set the new energy-saving control voltage control, soft starter to function, the automatic starting and stopping, intelligentpressure regulating control in one body. Intelligent street lamp energy saving control systems will be thyristor power changing unit and intelligent control system by combining, high voltage and low voltage variable reactor isolation, a winding variable reactor (HVT) and street lamp in series, will be secondary windings and thyristor and fuzzy control algorithm with associated the control system by changing its low voltage to control the winding voltage hv winding, so as to achieve the change, the effects of voltage change street lamps in order to realize the soft start and pressure regulating energy-saving.This paper based on single chip microcomputer intelligent street lamps of saving energy control system for the in-depth analysis and research. Discusses the energy control system of intelligent street lamp conceive, design project, introduced the device system design, working principle, and analyzed the 89C51 as the controller in the hardware circuit design, the unit and electrical connections.Keywords: SCM, intelligent street light, electrical connections.1 绪论1.1 概述近年来,随着经济的发展,城市道路照明的重要性同益增大。
所以,保证道路照明设备的有效性与安全性,得到了越来越多的重视。
此外,城市亮化工程也是城市现代化建设的重要内容,为营造优美舒适的投资环境,提升城市形象,我国城市照明工程发展迅猛,从而大大增加了城市的用电量,导致政府承担巨额的财政支出,同时也加剧了我国日趋紧张的能源供需矛盾。
随着路灯照明规模的不断扩大,传统的技术方式下管理部门的维护成本也高速增长。
因此,提高路灯系统的管理水平,在满足城市道路照明要求的同时,实现智能化的节能照明,在客观上有迫切要求,也是解决城市美化与能源紧张最佳选择。
节能路灯不仅为城市交通提供一种科学有效的方案,保证路灯照明的有效性与安全性;而且有效利用电力资源,尽量避免电力资源的浪费;还提高了城市基础设施管理水平,在改善城市道路照明质量的同时,节省人力财力物力。
课题设计的主要研究内容是针对目前路灯照明中存在的问题,结合国内外各种路灯节能的研究成果,设计一种基于可变电抗器的新型路灯节能系统。
课题研究的主要内容是基于可变电抗技术的功率单元系统结构设计;和路灯节能控制系统硬件设计;2 方案论证与选择智能路灯节能控制系统的方案是对系统的总体结构和每一部分的构成及功能做出简要介绍。
系统核心为智能控制器和可变电抗器两部分:智能控制器主要进行数据处理,对可变电抗器给予控制信号;可变电抗器通过改变一次侧电抗实现路灯调压。
2.1 智能路灯节能方案概述智能照明调控装置采用单片机控制系统,实时采集输出、输入电压信号与最佳照明电压比较,通过计算进行自动调节,从而保证输出最佳的照明系统工作电压,具有以下优点:优化电力质量,节约照明用电针对电网电压偏高和波动等现象,调控装置可根据用户现场实际需求,实时在线调控输出最佳照明工作电压,并能将其稳定在士2%以内,有效提高电力质量,从而达到节电的效果。
2.2智能路灯节能控制系统结构设计智能控制器信号流程图如图2.1所示系统工作时在固定的时间内,通过设置在路面的光传感器检测路面光照状况,并送入智能控制器,智能控制器判断路灯照明系统是否需要起动。
如果需要,则控制功率变换单元完成路灯系统的软起动。
路灯节能控制系统主要由可变电抗器、智能控制器等几部分组成。
路灯节能系统结构框图如图2.2所示。
图2.2中,环境光信号和时间信号送入智能控制器进行相应处理,智能控制器负责对检测信号做出处理给出控制信号控制可变电抗器,由可变电抗器触发晶闸管导通角调节路灯两侧电压,达到实时控制和节能的目的。
2.3 可变电抗器可变电抗器由可变电抗变换器和功率变换器构成,是对传统电抗器的一次结构性创新。
它在传统电抗器中引入了二次线圈,二次线圈与电力电子功率变换器连接。
通过智能控制器控制电力电子功率变换器,改变可变电抗变换器二次侧的电流,从而改变可变电抗变换器的一次侧的电流,当输入电压不变时,即实现可变电抗器阻抗的改变。
基于功率变换的可变电抗器的结构框图如图2.3所示。
图2.3中,可变电抗变换器的一次绕组直接与路灯负载相接,在变换器中增加二次线圈,将二次线圈与功率变换器以及智能控制器连接。
通过智能控制器与电力电子功率变换单元来控制可变电抗器的二次绕组,达到改变可变电抗变换器一次阻抗的目的,进而改变路灯的输入电压,使路灯既可实现软起动又可以对其进行调节。
功率变换单元由电力电子功率器件、触发控制器、信号检测与处理器等组成。
通过对晶闸管控制角的调整来控制可变电抗变换器二次线圈电流的大小进而使得路灯的端电压发生变化来改变路灯的照明亮度,它的基本工作原理如图2.4所示。
图2-4中,触发装置收到来自于智能控制器的控制信号,触发板输出脉冲信号则使功率变换单元按要求改变晶闸管的导通情况。
晶闸管的导通情况不同直接决定了可变电抗变换器二次线圈的电压或电流发生变化,由于电磁感应,使电抗器一次侧电抗值发生变化(即可变电抗变换器),进而改变路灯的输入电压,使路灯不仅可以实现软起动,也可以按要求进行自行调压控制其照度。
2.4 智能控制器智能控制器通过对采集信号的处理,输出实时需要的控制信号。
与控制器相连的传感器是光学传感器,光线的明暗经过光学传感器转变成模拟信号,智能控制器通过对该信号的处理输出对路灯是否开启或关断的控制决策;2.5 每只LED灯控制逻辑关系图每只LED灯控制逻辑关系她如图2-5所示,在规定的时间条件成立的条件下,当明暗条件成立的情况下开灯。
2.6 系统硬件总体划分整个系统可以分为传感器、智能控制器、可变电抗器和路灯四个部分。
系统硬件总体框图如图2-6所示图2-6系统硬件总体框图2.7 智能控制器总体设计智能控制器硬件主要由光学传感器、单片机与转换电路和各个辅助电路组成,其工作原理为:光电式传感器实时检测路面光照度,并将其转变成模拟电信号,经A/D转换送入CPU,实现系统的开启和关闭,系统硬件结构图如图2-7所示。