一种智能路灯照明控制系统的设计与实现
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。
路灯控制方案
![路灯控制方案](https://img.taocdn.com/s3/m/1d11df46fbd6195f312b3169a45177232e60e413.png)
在节假日和特殊时段,提高路灯亮度,保障市民出行安全。
5.故障检测与报警
实时监测路灯运行状态,发现故障及时报警,提高路灯运维效率。
6.大数据分析
收集路灯运行数据,通过大数据分析,优化照明策略,降低运维成本。
五、实施步骤
1.对现有路灯设备进行调研,确定改造范围和设备清单。
2.设计路灯智能控制系统,制定详细的技术方案。
3.照明策略优化
根据不同路段的行人、车流量以及天气状况,制定相应的照明策略,实现按需照明。
四、具体措施
1.远程监控
建立路灯远程监控系统,实现对路灯的实时监控,发现异常情况及时处理。
2.自动调节
路灯控制器可根据环境光照度、行人车流量等信息,自动调节路灯亮度,实现节能减排。
3.分时段控制
设置多个照明时段,根据不同时段的照明需求,自动调整路灯亮度。
-技术培训:对运维人员进行技术培训,提升维护能力。
六、法律法规遵循
本方案遵循以下法律法规:
-《城市道路照明设计规范》
-《城市道路照明设施管理规定》
-《中华人民共和国节约能源法》
-《城市照明节能管理规定》
七、预期效益
-节能降耗:通过智能控制,预计可降低路灯系统整体能耗20%以上。
-提升安全:智能照明系统将提高夜间道路照明质量,增强市民出行安全感。
五、实施细节
1.系统部署
-前期调研:评估现有路灯设施,确定改造范围和设备需求。
-设备采购:按照标准与要求,采购符合国家规定的智能路灯设备。
-安装调试:在专业人员的指导下,进行设备的安装与调试。
2.运行维护
-定期检查:制定定期检查计划,确保系统稳定运行。
-故障处理:建立快速响应机制,及时处理路灯故障。
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
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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。
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。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/be22cd95c0c708a1284ac850ad02de80d4d806d7.png)
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。
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
路灯智能照明系统的管理控制系统设计
![路灯智能照明系统的管理控制系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/23306b7dac02de80d4d8d15abe23482fb4da02f6.png)
科技创新22产 城路灯智能照明系统的管理控制系统设计娄嘉骏摘要:随着都市路灯建设全面铺开、设施管控规模增加、需要更多元、节约电量需求更急切,对应的都市智慧照明监控体系的需求也变得更高。
全新一代都市智慧照明监控体系将使用计算机讯息管控和工业自动操控科技以及各种领先的无线传送方式,对都市路灯采取点线操控、点检测等多种科学效率的操控管理,实践远距离操控、节能电能和提升作业效率的领先管控方法,提升都市照明设备现代管控水平的科学方式,为了完成这个目标需要明确这个管理体系操控规划的原则和方向。
关键词:路灯智能照明;节能;系统设计作为都市基础设施中的重要构成部分,路灯照明对人们生产生活产生很大的影响。
但是传统路灯照亮管理体系存在一些难题,比如系统维护开支较大、用户感受较差;各个部分重复过大,在体系集成、可拓展、可研发投入等方面很难让人满意;经常发生服务器超载、超过负荷运转;陈旧的数据库进入技术给反应速度和特性造成很大的影响;人工参与太多,导致体系管理效率和智慧程度较低。
因此,设计一套系统架构合理、通信接口和数据库访问技术先进的路灯智能照明系统,可实现路灯照明系统的高能性、高可靠性、高扩展性和智能化,并降低系统的维护成本、提高用户体验。
1 远程智能路灯控制系统远距离智慧路灯操控体系,主要包含智慧节能操控器、智慧网关操控器、移动通讯板块、通讯和以太网络通讯板块、远距离智慧监控中心和手机监视板块。
无线局域网络主要采用以太网络协定数据通讯,使用国内的三个主要移动通讯企业的现有基站。
把智慧节点操控器、智慧网关操控器、远距离智慧监控中心和手机监视板块当成实际开发的设施软件。
其实际通讯链路是:向上链路是智慧节点操控器,把搜集到的路灯健康信息通过无线局域网络传输给智慧网关操控器,智慧网关操控器利用移动通讯网络和以太网络把数据传送给远距离智慧监控中心,手机应用可以和远距离智慧监控中心通讯查看路灯网络整体运转情况;下行链接路是从远距离智慧监控中心到智慧节点操控器的通讯,可以操控单独路灯的实际工作情况。
智能路灯控制器的设计与实现 开题报告
![智能路灯控制器的设计与实现 开题报告](https://img.taocdn.com/s3/m/b4b174a158f5f61fb73666c7.png)
智能路灯控制器的设计与实现开题报告智能路灯控制器的设计与实现开题报告重庆邮电大学毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目智能路灯控制器的设计与实现学院自动化学院专业电气工程与自动化班级学生学号学生姓名指导教师重庆邮电大学教务处制二O一年月研究动态智能路灯控制器是根据外界自然光线的强弱,来控制路灯的开关和亮暗综变化。
冬天和夏天、阴天和晴天,傍晚时分天黑的时刻不同,根据光线述变化来控制路灯,达到实时控制的效果。
本控制器主要用于路灯照明,本提高照明系统的智能化程度,适应性强,节省人力,提高了市政的路灯课管理水平,降低了电能的浪费,具有很大的应用前景。
题研究选题目的及意义动路灯已经成为一个城市的照明系统中不可分割和替代的一部分,在城市态照明中发挥着举足轻重的作用,而其所依靠的就是路灯自动控制系统。
、路灯的自动控制方便了工作人员的管理。
本系统实用性强、操作简单,选而且所用的路灯采用LED灯。
所以选了自动光控路灯设计作为我的毕业题设计。
通过此次实物制作,增强了我们的动手能力,把理论与实践融合在目一起。
同时也进一步加深了对单片机的硬件结构的理解和巩固,编程能的力也得到了提高。
在此将自动光控路灯制作过程中用到的知识进行了一及些总结并记录了遇到的问题。
意义研究的基本内容1.能根据实际光线条件控制路灯开关及光线亮度的变化功能;2.利用基于zigbee的无线通信模块来实现信息传输;3.达到节能、自动控制的目的,避免传统路灯对能源的浪费,路灯采用自动控制;研究基本内容、拟解决的主要问题解决的问题实时采集外界自然光线,并转换为电信号来控制路灯的光线变化。
基于Zigbee的路灯控制器无线信号传输。
提高市政路灯的管理水平,节约用电,降低城市照明费用的支出。
可以有效的解决当前路灯控制的智能化水平低、电能消耗大以及照明利用率低等问题研究方法、步骤及措施研究步骤及措施关于本课题的研究,要求以路灯控制器为对象完成硬件系统和软件程序的设计,实现以光线强弱的方式来控制路灯的亮和灭以及路灯光线亮暗的变化,属于软硬件相结合型题目。
校园智能路灯设计方案
![校园智能路灯设计方案](https://img.taocdn.com/s3/m/3d7eb66c657d27284b73f242336c1eb91b37336b.png)
校园智能路灯设计方案随着科技的快速发展,智能化已成为我们生活的一个重要趋势。
在这个背景下,我们的校园也正在逐步实现智能化。
今天,我将为大家介绍一种新型的智能路灯设计方案,它将在我们的校园中发挥重要的作用。
一、项目背景与目标在许多校园中,路灯是学生们和教职工人员安全出行的关键设施。
然而,传统的路灯存在着一些问题,如无法根据天气和时间自动调节亮度,无法远程监控路灯的状态等。
这不仅影响了路灯的使用寿命,也增加了维护的难度和成本。
因此,我们提出了一种智能路灯设计方案,旨在解决这些问题。
二、设计理念与功能特点1、自动调节亮度:智能路灯可以通过内置的传感器,根据环境光线的强弱自动调节亮度,既保证了行人的安全,又减少了能源的浪费。
2、远程监控与管理:通过物联网技术,我们可以远程监控每盏路灯的状态,包括亮度、电流、电压等参数。
一旦发现有路灯出现故障,可以立即进行维修。
3、定时开关:智能路灯可以根据预先设定的时间表自动开关,从而节省了人力管理的成本。
4、节能环保:通过使用高效LED光源和节能控制电路,智能路灯可以大大降低能源消耗,减少碳排放。
5、防雷与安全:智能路灯具备防雷功能,可以在雷雨天气中保护设备和人员的安全。
6、扩展功能:未来,我们还可以在路灯上添加更多的功能,如无线Wi-Fi热点、环境监测传感器等。
三、实施方案与步骤1、需求分析:我们需要对校园内的道路和场所进行详细的需求分析,以确定需要安装智能路灯的位置和数量。
2、系统设计:根据需求分析结果,设计智能路灯的系统架构和硬件组成。
3、硬件开发与测试:开发智能路灯的硬件部分,并进行实地测试,以确保其性能稳定可靠。
4、软件编写与测试:编写智能路灯的软件部分,并对其进行测试,以确保其能够正确地采集数据和控制设备。
5、安装与调试:在选定位置安装智能路灯,并进行现场调试,以确保其能够正常工作。
6、运行与维护:对智能路灯进行日常运行和维护,以确保其长期稳定运行。
四、预期成果与影响通过实施校园智能路灯设计方案,我们预期能够实现以下成果:1、提高道路照明质量:智能路灯可以根据天气和时间自动调节亮度,提高道路照明的质量,从而提高行人的安全性。
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文
![基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文](https://img.taocdn.com/s3/m/7ffa26391fb91a37f111f18583d049649a660e5c.png)
基于单片机的智能路灯控制系统设计学士学位论文一、概述随着科技的不断发展,智能化已经成为当今社会的关键发展方向之一。
智能路灯作为智慧城市的重要组成部分,其控制和管理方式也正在逐步实现智能化。
本文将探讨基于单片机的智能路灯控制系统设计,以解决传统路灯控制系统存在的一些问题,如能耗高、管理不便等。
在此背景下,设计一种高效、智能的路灯控制系统显得尤为重要。
本文设计的智能路灯控制系统旨在通过单片机技术实现对路灯的智能化控制,以提高路灯管理的效率和节能性。
该系统能够根据实际情况自动调整路灯的亮度和开关状态,既保证了道路照明需求,又能有效降低能源消耗。
该系统还具有远程监控和管理功能,方便管理人员对路灯系统进行实时监控和操作。
本研究的设计方案将围绕单片机为核心控制单元,结合传感器、通信模块等外围设备,构建智能路灯控制系统的硬件和软件平台。
通过对系统的设计和实现,将有效解决传统路灯控制系统的不足,提高路灯系统的智能化水平和管理效率。
本研究的成果将具有一定的推广价值,为其他领域的智能化控制提供有益的参考和借鉴。
1. 研究背景和意义随着城市化进程的加快和智能化技术的普及,城市照明作为城市基础设施的重要组成部分,其智能化控制的需求也日益凸显。
传统的路灯控制系统主要依赖于固定的时间或手动控制,无法实现实时调节和灵活管理,这不仅导致了能源浪费,也不利于城市的美观和安全性。
基于单片机的智能路灯控制系统设计应运而生,具有重要的研究背景和意义。
研究背景方面,随着科技的进步和社会的发展,单片机技术在智能控制领域的应用日益广泛。
单片机具有体积小、功耗低、可靠性高等优点,可以实现对各种设备的智能化控制。
在路灯控制系统中引入单片机技术,不仅可以实现对路灯的智能化控制,还可以提高系统的可靠性和稳定性。
随着物联网、大数据等技术的快速发展,智能路灯控制系统的设计也具备了更多的可能性。
研究意义方面,基于单片机的智能路灯控制系统设计不仅可以实现对路灯的智能化管理,提高城市照明的安全性和美观性,还可以实现能源的节约和优化配置。
智慧路灯电气施工方案设计(3篇)
![智慧路灯电气施工方案设计(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/f3b4583b302b3169a45177232f60ddccda38e697.png)
第1篇一、项目背景随着城市化进程的加快,城市照明设施已成为城市基础设施的重要组成部分。
传统的路灯系统在节能、环保、智能化等方面存在诸多不足,已无法满足现代城市发展的需求。
为提升城市照明品质,降低能源消耗,提高城市管理效率,本项目提出采用智慧路灯系统,实现路灯的智能化控制和管理。
二、项目目标1. 实现路灯的远程监控和管理,提高照明效率;2. 降低能耗,实现绿色照明;3. 提高城市管理水平,方便市民出行;4. 节约人力资源,降低维护成本。
三、方案设计1. 系统组成智慧路灯系统主要由以下几部分组成:(1)路灯灯具:采用LED灯具,具有高效、节能、环保等特点;(2)控制器:负责路灯的智能控制和管理;(3)通信模块:实现路灯与监控中心的通信;(4)监控中心:对路灯系统进行实时监控和管理;(5)太阳能电池板:为路灯提供备用电源,实现绿色照明。
2. 施工方案(1)施工准备1)施工队伍:组建专业的施工队伍,包括电气工程师、电工、焊工等;2)施工材料:采购符合国家标准的LED灯具、控制器、通信模块、太阳能电池板等;3)施工工具:准备必要的施工工具,如扳手、螺丝刀、电线等。
(2)施工步骤1)现场勘查:对施工现场进行勘查,了解现场环境、地形地貌等,为后续施工提供依据;2)线路规划:根据现场情况,规划路灯线路,确保线路安全、可靠、美观;3)基础施工:根据线路规划,进行路灯基础施工,确保基础稳固、水平;4)灯具安装:将LED灯具安装到路灯杆上,确保灯具安装牢固、美观;5)控制器安装:将控制器安装到路灯杆上,确保控制器安装牢固、接线正确;6)通信模块安装:将通信模块安装到路灯杆上,确保通信模块安装牢固、接线正确;7)太阳能电池板安装:将太阳能电池板安装到路灯杆上,确保太阳能电池板安装牢固、接线正确;8)调试与验收:对整个智慧路灯系统进行调试,确保系统运行正常、稳定。
(3)注意事项1)施工过程中,注意安全操作,遵守相关安全规范;2)确保施工质量,严格按照国家标准和规范进行施工;3)施工过程中,注意环境保护,减少对周围环境的影响;4)施工完成后,进行系统调试和验收,确保系统运行正常。
智能路灯的设计与实现
![智能路灯的设计与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/9d33445959fafab069dc5022aaea998fcc224035.png)
智能路灯的设计与实现随着科技的发展,智能化已经成为了人们生活的一部分。
智能家居、智能手表、智能车等等,都是智能化的代表。
而智能路灯也是智能化发展的重要体现之一。
智能路灯在保障人们出行的安全的同时,还具备节能、环保、交通管理和智能化服务等多重功能。
那么智能路灯的设计与实现又有哪些关键技术和难点呢?一、智能路灯的设计智能路灯的设计分为两部分:硬件和软件。
硬件设计主要包括传感器、通讯模块、照明灯具等部分,而软件设计则包括应用程序的编写和数据监测系统的实现。
1. 传感器设计智能路灯的传感器可以包括光感、声音感应、人体红外感应、气体感应等多种传感方式。
其中,光感传感器主要用于感知周围环境的光照强度,从而自动调节照明灯光的亮度。
声音感应传感器则可以利用声音信号作为触发条件,实现路灯灯光的开启和关闭。
人体红外感应传感器可以感知路灯周围的人体热度,从而实现路灯的智能化管理。
气体感应传感器可以监测路灯周围的环境气体质量,并及时报警。
2. 通讯模块设计智能路灯的通讯模块主要用于实现智能传输功能。
通过通讯模块,智能路灯可以实现与互联网的无缝链接,并传输数据信息。
这样,用户就可以利用智能手机等设备,通过互联网实时获取智能路灯的信息和操作指令。
3. 照明灯具设计智能路灯的照明灯具主要分为LED灯光和太阳能灯光两种。
LED灯光具有低能耗、长寿命、环保等优点,而太阳能灯光则可以利用太阳能源免费供电,节能环保,减少了运行成本。
二、智能路灯的实现为了实现智能路灯的功能,需要实现数据采集、数据传输和数据处理三个环节。
1. 数据采集智能路灯的数据采集主要是通过传感器实现。
例如,光感传感器和人体红外传感器可以监测周围光照强度和热度,以此来实现亮度调节和智能路灯追踪。
2. 数据传输智能路灯的数据传输主要是通过通讯模块实现。
通讯模块可以将智能路灯采集到的数据,通过互联网实时传输到云端服务器。
这样,用户就可以通过智能手机等设备,随时查看智能路灯的运行状态,并进行远程控制操作。
城市路灯智慧照明控制系统的设计与实现探究
![城市路灯智慧照明控制系统的设计与实现探究](https://img.taocdn.com/s3/m/215d206d91c69ec3d5bbfd0a79563c1ec4dad718.png)
城市路灯智慧照明控制系统的设计与实现探究摘要:随着城市化进程的加速,城市路灯智慧照明控制系统的设计与实现成为了一项重要的研究课题,该系统通过运用现代信息技术和传感器技术,实现对城市路灯的智能控制,提高能源利用效率,降低对环境的影响,并提供更舒适、安全的照明环境。
本文将分析城市路灯智慧照明控制系统的设计原理和实现方法,并探讨其在城市管理和可持续发展方面的意义。
关键词:城市路灯;智慧照明控制系统;设计本文针对传统路灯管理方式存在能耗浪费和操作困难等问题,提出了一种基于物联网技术的智慧照明控制系统,该系统通过传感器感知环境光强度和行人流量,自动调节路灯亮度,实现了能耗的最优化,同时,利用物联网技术,实现了远程监控和故障报警功能,方便了运维人员的管理工作。
在实际应用中,该系统显示出了显著的节能效果和操作便捷性,为城市路灯管理带来了新的解决方案。
1.城市路灯智慧照明控制系统的设计1.1主要硬件配置城市路灯智慧照明控制系统的主要硬件配置包括以下几个方面:控制器:控制器是整个系统的核心,负责路灯亮灭、亮度调节、时间调度、故障检测等功能,一般采用嵌入式系统作为控制器,具备稳定性和可靠性。
通信模块:通信模块用于实现与集中控制中心之间的数据传输,可以选择使用无线通信技术,如GPRS、NB-IoT、LoRa等,也可使用有线通信方式,如以太网、光纤等。
传感器:传感器用于感知周围环境的状态,以便进行相应的控制。
常用的传感器包括光照传感器、温湿度传感器、雷达传感器等。
供电系统:供电系统为路灯提供稳定的电力供应,可以使用市电供电,也可以选择太阳能等可再生能源作为供电方式,以降低能耗和减少对传统能源的依赖。
1.2后台管理系统城市路灯智慧照明控制系统的后台管理系统是整个系统的核心组成部分,它负责对路灯设备进行监控、管理和控制[1]。
仪表盘:设计一个直观的仪表盘,用于实时监测城市中各个路灯的状态。
可以显示每个路灯的亮度、功率消耗、工作时间等信息,以及整体能源使用情况等统计数据。
路灯控制器设计实训报告
![路灯控制器设计实训报告](https://img.taocdn.com/s3/m/719d245678563c1ec5da50e2524de518964bd3d2.png)
一、引言随着城市化进程的加快,路灯照明系统在夜间城市照明中发挥着越来越重要的作用。
传统的路灯照明系统存在能源消耗大、维护成本高、控制方式单一等问题。
为了解决这些问题,本文设计了一种基于单片机的路灯控制器,通过光控、声控、人体感应等多种控制方式,实现对路灯的智能控制,提高照明效率,降低能源消耗。
二、系统设计1. 系统总体方案本系统采用单片机作为核心控制器,结合光敏电阻、声音传感器、人体红外感应模块等传感器,实现对路灯的智能控制。
系统主要由以下几个模块组成:(1)传感器模块:包括光敏电阻、声音传感器、人体红外感应模块等。
(2)单片机控制模块:采用STC89C52单片机作为核心控制器,负责接收传感器模块的信号,并根据预设的控制策略进行控制。
(3)执行模块:包括LED路灯、继电器等,负责根据单片机的控制指令实现路灯的开关和亮度调节。
(4)电源模块:采用太阳能电池板和蓄电池,为系统提供稳定的电源。
2. 系统硬件设计(1)传感器模块:光敏电阻用于检测环境光线强度,声音传感器用于检测周围环境声音,人体红外感应模块用于检测有人经过。
(2)单片机控制模块:STC89C52单片机具有丰富的I/O口、中断、定时器等功能,能够满足系统控制需求。
(3)执行模块:LED路灯具有节能、寿命长、亮度高、响应速度快等优点,适用于路灯照明。
继电器用于控制路灯的开关。
(4)电源模块:太阳能电池板将太阳能转换为电能,蓄电池用于储存电能,为系统提供稳定的电源。
3. 系统软件设计(1)系统初始化:单片机启动后,对各个模块进行初始化,包括I/O口、定时器、中断等。
(2)传感器数据处理:对光敏电阻、声音传感器、人体红外感应模块的信号进行采集和处理,得到相应的状态信息。
(3)控制策略:根据预设的控制策略,对路灯进行控制。
如:当环境光线较弱时,启动路灯;当检测到声音或有人经过时,调节路灯亮度。
(4)数据传输:通过无线通信模块,将路灯状态信息传输到监控中心。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/9e01e8f51b37f111f18583d049649b6648d709eb.png)
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。
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/a0ee82050a4c2e3f5727a5e9856a561253d32175.png)
LED智能路灯控制系统设计随着城市规模的不断扩大以及人们生活水平的提高,城市道路、广场等公共场所的照明需求也越来越高。
传统的路灯使用方式存在很多问题,例如能耗高、光污染等,因此我们需要一种更加智能和高效的路灯控制系统来解决这些问题。
本文将介绍一种基于LED智能路灯控制系统的设计方案。
首先,我们来了解一下LED智能路灯的优点。
LED路灯的能耗低、寿命长、色彩饱和度高等特点使它成为一种非常理想的选择。
智能控制系统的引入则可以更好地利用这些优势。
LED智能路灯控制系统可分为三个模块:控制器、传感器和LED灯头。
控制器模块是路灯控制系统的核心,负责路灯的控制和管理。
路灯的控制包括路灯的亮度和时间,而路灯的管理包括路灯的故障检测、数据采集等。
我们可以使用树莓派等单片计算机作为智能路灯控制系统的处理器,利用Python等编程语言编写控制程序。
传感器模块用于感知周围环境,包括夜间、雨雪天气、行人和车辆等各种情况。
传感器可以使用光强传感器、雨雪传感器、红外传感器等多种类型。
传感器的数据可以传输到控制器中,根据实际情况自动调整路灯亮度,节省能源。
此外,传感器还可以对特定情况进行警报,如行人和车辆侦测。
LED灯头是决定路灯实际照明效果的关键部分,包括亮度、色温、光照面积等参数。
LED灯头的选择和设置需要结合实际情况和路灯的使用场景。
灯头的亮度可以根据需要进行调整,节约能源,而灯头的色温也可以根据需要进行调整,以满足不同需求。
此外,LED灯头和传感器还可以进行联动控制。
例如,在夜间和雾天,LED灯头可以通过光强传感器和红外传感器感知到周围的环境,控制路灯亮度和色温,提高路灯的照明效果。
最后,LED智能路灯控制系统还需要一个用户界面来方便管理员进行路灯的设置和管理。
管理员可以通过界面设置路灯的亮度、时间、警报等参数,并查看路灯的实时状态和历史数据。
综上所述,这种基于LED智能路灯控制系统的设计方案可以有效解决传统路灯存在的问题,提高路灯的能效、照明效果和管理效率。
基于物联网的智能路灯管理系统设计与实现
![基于物联网的智能路灯管理系统设计与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/2dcd8f5c6d175f0e7cd184254b35eefdc8d315dc.png)
基于物联网的智能路灯管理系统设计与实现智能路灯管理系统是基于物联网技术的一种创新应用。
它通过物联网网络,将路灯设备连接在一起,实现对路灯的智能管理和监控。
本文将探讨智能路灯管理系统的设计和实现。
一、需求分析智能路灯管理系统的设计和实现首先需要对需求进行分析。
从用户角度来看,智能路灯管理系统应该具备以下功能:1. 远程监控:可以通过云端平台远程监控路灯的状态,包括亮度、故障等。
2. 自动调节亮度:根据路灯周围光照情况和交通流量,自动调节路灯的亮度,提供合适的照明条件。
3. 故障检测与报警:及时检测路灯设备的故障并发送报警信息给维修人员。
4. 能耗监控与管理:对路灯的能耗进行统计、分析和管理,降低能耗成本。
二、系统架构设计智能路灯管理系统的设计需要考虑到系统的可扩展性和可靠性。
以下是一个基本的系统架构设计:1. 传感器层:通过安装光照传感器、温度传感器等传感器设备来获取路灯周围的环境信息。
2. 通信层:利用物联网技术,通过无线通信方式将传感器数据传输到云端平台。
3. 云端平台:接收来自路灯的传感器数据,并进行数据处理、存储和分析。
同时,提供对路灯状态的远程监控和控制功能。
4. 应用层:为路灯管理人员、维护人员和用户提供图形化的用户界面和功能操作。
三、系统实现1. 传感器设备安装:安装光照传感器、温度传感器等传感器设备,并利用适当的通信方式将数据传输到云端平台。
可以选择使用LoRa、NB-IoT等低功耗广域网技术。
2. 云端平台搭建:建立一个稳定的云端平台来接收和处理路灯传感器数据。
可以使用主流的云计算平台,如AWS、Azure等。
3. 数据处理与分析:对接收到的数据进行清洗、分析和存储。
通过数据分析算法,实现智能调节路灯亮度的功能,并对能耗进行统计和管理。
4. 远程监控和控制:通过云端平台提供远程监控和控制功能,可以实时查看路灯的状态、亮度等信息,并进行远程控制,如远程开关灯、调节亮度等。
5. 报警管理:实现路灯故障的实时检测和报警功能,并将报警信息发送给维护人员,以便及时处理故障。
基于人工智能技术的智慧照明系统设计与实现
![基于人工智能技术的智慧照明系统设计与实现](https://img.taocdn.com/s3/m/fbb278c0951ea76e58fafab069dc5022aaea46d2.png)
基于人工智能技术的智慧照明系统设计与实现智慧照明系统是一种基于科技和人工智能技术的照明方案,通过智能感知技术、数据分析平台以及多元化的控制手段,实现灯具智能调节和集中管理。
智慧照明系统具有个性化、智能化、绿色环保的优点,可以为城市生活和工作带来更多的便利和舒适。
针对这一现实背景,本文将会对基于人工智能技术的智慧照明系统的设计和实现进行探讨。
一、智慧照明系统的技术架构智慧照明系统的技术架构包括硬件设备、网关和云平台三个部分。
硬件设备主要包括LED灯、传感器以及执行器。
网关是连接硬件设备和云平台之间的桥梁,也是智慧照明系统中的核心部件。
云平台则是数据处理和管理的平台,通过云平台可以对智慧照明系统进行全面管理和控制。
二、智慧化调光的实现原理智慧照明系统中最重要的一项技术就是智慧化调光技术,其原理是通过感应器对灯光进行实时感知和调节。
传感器可以感知环境光照度、人体移动、温度等各种参数,这些参数的变化会触发执行器和灯具的相应动作,使灯光达到最佳调节状态。
智慧化调光技术可以实现对灯光亮度、频率和色温的精准控制,从而达到照明效果优化、能量消耗降低和减少光污染等目的。
三、智慧照明系统的应用场景智慧照明系统的应用场景非常广泛,主要包括公共场所、商业楼宇、居民区、路灯等。
在公共场所和商业楼宇中,智慧照明系统可以为场所内人员提供更加舒适的照明环境,同时还可以通过灯光亮度和频率的调节来实现节能降耗和环保减排的效果。
在居民区和路灯方面,智慧照明系统可以提高街道和住宅区的安全性,减少犯罪事件的发生,同时还可以为居民提供更加智能、便捷的生活体验。
四、智慧照明系统的未来发展趋势未来,智慧照明系统将持续发展壮大,其应用范围和深度将进一步扩展。
智慧照明系统将通过更多的技术创新和升级,实现更加智能化、人性化、绿色环保的目标。
此外,智慧照明系统还可以与其他智能化系统进行联动,如智慧家居、智慧城市等,共同构建一个智慧生活的新时代。
总之,基于人工智能技术的智慧照明系统在未来的发展中拥有广阔的应用前景和发展空间。
城市路灯照明智能控制系统设计
![城市路灯照明智能控制系统设计](https://img.taocdn.com/s3/m/a05f0e03571252d380eb6294dd88d0d232d43c4e.png)
城市路灯照明智能控制系统设计摘要:随着科技的进步,人类社会正朝向更加环保和可持续的未来迈进。
为了推进环保,政府应当大力推广智能、环保、节能和绿色交通的技术,并将这些技术应用到城市的路灯上。
然而,由于中国的经济和社会发展相对滞后,许多城市的路灯依然采用了传统的技术,这些技术的缺陷也日益突显,尤其是路灯的亮度精确性和可靠性问题。
因此,政府应当加强对路灯的监控和改造,以保证公共安全和环境友好。
由于传统的维护管理存在着诸多困难,如无法轻松操作、无法有效监测、无法及时发出警报,为了解决这些问题,我们需要将最新的信息、技术、资源融入城市路灯的管理体系之中,从而推动现代城市的智慧管理。
关键词:城市路灯照明;智能控制系统;应用随着科学技术的不断进步,智慧型的城市道路照明控制系统已成为当今社会的重要组成部分,它不仅满足了城市建设的必要要素,而且还反映出信息科学的迅猛发展。
采用这种先进的自动化控制系统,不仅有效地改善了道路照明的效率,而且还大大减少了电力的消耗。
通过实施节约型路灯,不仅使得道路的光线变得更加柔和,也为居民的晚间休闲带来更多的便捷性,从而极大地改善了民众的日常生活质量。
此外,随着中央政府推广的绿色发展理念,节约型路灯的使用也得到了有效的实施,从而实现可持续的发展。
对于城市发展而言,它不仅能够减轻负担,还能促进发展。
1城市路灯照明智能控制系统的组成部分及运行模式1.1主控系统这个系统由一个监控室、一个用于探索周围环境的传感器、一个用于探索光源的传感器、一个用于探索周围光源的传感器。
它的基本功能是对城市的道路进行远程监控,并对城市的建筑物进行光源的探测。
它还提供了一个用于维护公共安全的应用程序,可用于维护公共场所的卫生状况。
RTU与路灯监控管理软件构成了这套系统的基础,它们可以实现全面、有效的路灯及其周边环境的控制与检查,从而为社会带来更加安全可靠的服务。
1.2组成结构及运行模式路灯照明设施的现场控制系统即远程信息监控终端(RTU),配备计算机网络通信模块、灯光监测模组及相应组件,使用感应器收集各类信息,再经过网络协调器产生信息,进而组成通信网络;采用TD-LTE、FDD-LTE等4G网络构建无线通信接口,通信网络服务器与外界开通互联网连通,并在主机上创建操作系统信息库,完成信息的保存。
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一种智能路灯照明控制系统的设计与实现
发表时间:2017-03-27T10:42:00.387Z 来源:《基层建设》2016年35期作者:林中进
[导读] 摘要:随着社会各方面的发展,电力能源逐步成为人们广泛关注的问题之一,我国电能更是日益紧张。
广州市立乔科技有限公司广东广州 511493
摘要:随着社会各方面的发展,电力能源逐步成为人们广泛关注的问题之一,我国电能更是日益紧张。
路灯能源利用率不高的问题存在于各大城市的交通路灯控制系统中,尤其是过了凌晨之后,道路上行驶的车辆和行人较少,而全部路灯却一直处于工作状态,这样浪费了很多电力资源。
关键词:路灯照明;控制系统;设计与实现
1导言
照明系统是城市基础设施的重要组成之一,照明系统的好坏直接反映了城市经济发展水平和建设质量的高低,甚至也是城市文明的重要载体。
当前,我国城市化建设进程逐步加快,城市夜间活动日趋繁荣,夜间道路交通量很大,给城市道路照明工作提出了更高的要求。
在国民经济发展水平生活质量越来越高的同时,人们对于城市道路照明的观点也随之发生改变,在原有照明的基础上,增加了城市美化的新需求,有的地方还把道路照明工程作为当地亮点工程来进行建设,可以说,道路照明工程已经从原有的道路通行视野条件保障的功能外,更增加了展现城市文明的人文元素。
此外,随着人们环境保护意识的逐渐增强,道路照明面临着低碳节能、绿色环保的新要求。
如何提高城市路灯照明质量,使其与新时期城市发展的要求相符合,已经成为各级政府以及市政管理部门深入研究的重要课题。
2系统硬件设计
系统硬件方面主要由微控制器及其外围电路、载波通信模块及其接口电路和传感器、调光模块及其接口电路组成。
由于LED灯具有体积小、功耗低、寿命长、环保等优势。
系统采用LED作为可调光的光源,采用PWM脉宽调制的方式调光,通过调节PWM占空比实现多档位调光。
系统的硬件原理框图如图1所示。
2.1载波通讯
系统采用PL3120芯片作为电力载波模块。
PL3120电力线智能收发器使用窄波BPSK调制信号,具有很好的容错、纠错机制,具有穿透变压器传输的能力。
当主用频率因噪声受阻能够自动切换到第二个通信频率。
此外,PL3120还集成了电源管理功能,如果在传输过程中电源电压下降到不足以确保可靠的信号传输时,收发器停止工作直到电源电压上升到可接受为止。
为了通过PLC模块控制路灯,每个设备的开关被集成到PLC收发器中,由PL3120提供的IO口控制,因此只需要添加少量的电阻和电容即可实现路灯的开关电路。
2.2单灯控制节点
单灯控制节点为现场控制单元,采用单片机作为控制器,配合其他外围模块提供各种接口与路灯、载波模块、传感器等相连。
MCU负责信息的采集和处理,载波模块负责数据在电力线传输,传感器负责采集光照强度和电量等信息,调光电路负责通过PWM信号调节路灯的亮度,节点可根据上层的命令,通过传感器实现路灯环境信息的采集、开闭路灯、调节路灯照度等工作。
如果工作在自动照明模式下,系统可以根据照度自动调节路灯的光照强度,配置自身的时钟系统进行自动控制,实现真正智能化照明。
单灯控制节点的结构如图2所示。
2.3光控电路
系统通过光敏传感器采集外界环境光线的强弱,经过光电转化,把变化的光信号转变为电信号,再通过调节PWM的占空比来实现灯光的调节。
此方案可以弥补传统方式在阴雨雾霾等恶劣天气不能及时开灯的不足,在单灯控制器上添加感光元件,可实现光控开关功能。
光照度检测电路主要由光敏电阻、带串行控制的10位模数转换器TLC1549、二极管和电阻构成。
光敏电阻根据外界光的强度阻值发送变化,
通过转换器转换,可以将模拟信号转化为数字信号,从而通过改变输出PWM占空比控制器端口输出对应的脉冲控制信号实现智能调光。
3系统软件设计 3.1系统软件结构系统的软件设计以前节的硬件设计为基础,上位机主控软件采用PHP+MySQL技术开发,下位机采用C语言模块化的设计思想编程。
下位机软件的主要模块由主控程序、数据通信模块、传感器数据采集模块组成。
上位机的主控程序与服务器程序通过Socket套接字连接,主控程序负责采集节点数据、发布控制命令信息及提供报警联动信息。
服务器程序主要进行后台计算和维护MySQL数据库。
主控软件的结
构如图3所示。
3.2载波通信子程序集中器与单灯控制节点之间通过载波通信协议通信,要实现可靠地数据传输必须依靠设计合理的通信协议,载波通信采用自定义的命令格式如图4所示。
每个指令均由命令头和可变区域组成。
命令头包含12个Byte,分别为4个Byte的目的地址,4个Byte的源地址,以及命令、参数和长度。
集中器向载波通信设备发送指令并获取数据,将获取的数据回传给服务器,服务器拥有较强的分析和处理能力,能够按照单灯的MAC地址和标识信息对各节点进行控制和采集,并将数据存储在网络数据库中,方便统一管理和维护。
数据通信时,各载波通信节点采用应答方式,发出信息后等待应答信号,如果超时没有应答就自动重发,重发次数可以自由设定。
载波芯片PL3120通过串口与MCU 连接,载波发送和接收子程序的执行步骤如5所示。
4结语
随着城市现代化建设水平的不断提高,路灯照明系统承担的作用和功能随之增加,需求范围不断扩大,给路灯照明控制系统提出了更高的要求。
智能路灯控制系统以其优越的控制性能和安全性能、高水平的工作质量以及在节能降耗方面的突出表现,对于环保压力不断加剧的现代社会有着极高的适用性。
市政管理单位和相关企业要充分认识到智能路灯控制系统的优越性,加大力度,不断开发智能路灯控制系统潜能,以适应我国现代化建设发展的需要。
参考文献
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[4]李社蕾,王玲玲.经纬型智能路灯控制系统[J].现代电子技术,2011,34(6):154-156.。