一种多功能智能路灯控制系统的研究任务书

 2022-07-05 20:45:52

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

随着我国经济和城市化的迅速发展,一些城市单纯追求高亮度、多色彩、大规模和超豪华的照明系统,既浪费了大量的能源,也造成了灯光污染,加剧了供电的紧张。为了实现节能的目的,国内科研院所和相关企事业单位对路灯控制器的智能控制进行了较多的研究。随着大功率LED技术的发展,一些科研院所开始设计基于LED的路灯控制器,从而降低路灯的电力消耗。为提高路灯的管理效率,一些科研院所和企业单位设计了网络化的路灯控制系统,利用ZigBee或电力线载波通信等技术实现路灯控制器的集总控制[1-4]。为了实现远程管理和控制,一些路灯控制系统分别采用了基于PSTN公用电话网和基于GPRS无线通信等技术实现路灯控制器与监控管理中心的通信,实现远程控制和巡检[5-9]。这些研究大大减少了路灯管理和控制的人工工作量,实现了路灯控制自动化和节能的目的。

深夜至凌晨时段的城市中大多数路灯尤其是较偏僻路段中很少有人车经过,而路灯却整晚点亮。同时,当前的路灯控制器也具有功能单一的缺点。基于此,本文提出一种多功能路灯控制系统,在当前路灯智能控制系统研究的基础上,通过采用红外探测技术检测人体和车体,在夜深无人时调低路灯的亮度,在有人车临近时再提高路灯的亮度,从而避免当前控制系统中的通宵亮灯造成的电力消耗。同时在路灯控制功能的基础上开发新的功能,如根据人体检测来控制灯光跟踪行人、增加视频监控功能并通过路灯控制网络实现报警、统计经过路灯下方的车辆流量等功能。这种路灯控制系统既能有效减少当前路灯控制系统的能源消耗,又能扩展路灯控制器的应用范围,增加其应用价值。

路灯控制系统采用集总控制器和单灯分控制器,其中集总控制器通过3G无线网络与路灯管理中心通信,并连接有亮度传感器检测环境光亮度,并通过电力线载波通信技术与单灯控制器通信,发送路灯开关命令给单灯控制器,并接受来自单灯控制器的故障报警和车流量统计等信息。单灯控制器连接有各类传感器检测人体、车体和路灯故障等,根据检测信息控制本路灯的亮度调节和信息上传。集总控制器接受路灯管理中心的控制命令,并将该集总控制器下属单灯控制器的故障信息和车流统计信息等通过3G无线通信上传到路灯管理中心。系统布局如图1所示。单灯控制器根据是否具有视频监控功能(视频监控可以间隔多个路灯设置)分为两种设计。具有视频监控功能的单灯控制器采用arm平台作为微处理器,不具有视频监控功能的单灯控制器则采用单片机作为微处理器。每个单灯控制器都连接有热红外人体反应器和车辆感应器,用于检测通过的人体和车体,连接一个亮度传感器用于检测本路灯的亮度,以判断该路灯的工作状态。单灯控制器接受集总控制器的命令、参数,并将本路灯的工作状态和传感器检测信息上传到集总控制器。

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2. 参考文献(不低于12篇)

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[10]高延英. 气体放电灯电感镇流器与电子镇流器性能的比较[J].2006.3[11]湘照协.我国城市路灯照明节电现状.电与社会.2002.11.[12]谢子殿,朱秀.基于单片机控制的智能化路灯节能装置的设计.微计算机信息.2005.Vol.25.[13] Texas Instruments Inc. Z2 Stack application programming interface[Z]. Texas,USA: TI Inc, 2006.

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