论文关于路灯照明智能控制系统是大学硕士与本科路灯毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写路灯方面论文范文。
摘 要：加强路灯控制的智能化是提高道路照明质量的重要手段,也是降低路灯能耗的重要方法之一.论文提出了包括数据采集、传输、存储、控制部分的路灯智能控制的框架结构,叙述了基于Zigbee的路灯控制系统的开发流程,设计了包括照度采集的控制单元.利用该单元和系统架构可以构建满足智慧城市的路灯智能控制系统.
关键词：路灯照明；智能；控制系统
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）22-0222-02
随着科学技术的进步,使得城市建设中道路照明的科技含量也不断的增加,人们对于城市道路照明情况也有了更高的要求,这就需要在路灯的建设中融入更多的智能化、自动化的设计技术.因此路灯智能化控制系统的设计也开始被人们所重视.在本文中将会通过对智能照明控制系统进行上位機和下层网络程序的设计,实现在夜间满足路面照明的情况下,尽最大可能避免能源浪费.
1路灯照明的智能控制系统软件设计
1.1总体方案设计
在照明路灯的智能控制系统中软件主要是分成下层的网络设计以及上层的软件平台构建.在下层的网络设计中,主要是协调设备的节点系统设计以及路由节点应用系统设计.其中协调设备中主要是由协调器、上位机通信系统、路由器节点通信系统组成的.而路由器的节点系统是由路灯控制设备以及传感器等元件组成,模拟路灯节能控制系统结构图如图1所示.
1.2下层网络程序设计
在照明路灯智能控制系统当中主要的流程如下：首先需要启动控制系统,系统会对所有模块以及其中的各项参数实行初始化的更新,之后系统将所有的传感器连接,形成网络并开启.系统协议对其中的事件展开处理,在照明路灯的各个节点以及传感器进行绑定之后管理人员需要对其进行检测,当所有准备工作完成之后,将通过路由节点上的传感器开始收集路面上的信息以及其他相关信息,之后信息需要通过通信技术进行处理,然后上传到系统中的协调器当中,协调器将这些信息通过GPRS上传到上位机当中.任何对路灯的信息进行处理.在处理完成之后在对路灯的传感器回复指令,路灯就会根据指令正常工作.
1.3协调设备节点以及路由设备节点的设计
协调器在系统中的功能就是负责通过GPRS技术实现与上位机进行通信.同时通过ZigBee技术对下层路由设备的节点进行信息的传递.因此在协调设备中的功能主要包括了：
1）智能控制系统的初始化功能：协调器最主要的作用就是对整个智能控制网络的各项参数、相关数据存储设备以及串口等初始化.其中具体流程如图3所示.
2）进行终端数据注册：在系统中协调器可以使用串口对于系统的终端进行分组注册.
3）接收指令并且执行：通过GPRS技术系统能对协调设备发出指令,同时协调设备会接收的指令执行系统的各项操作.
4）进行协议处理：在系统中会出现网络建设完毕、相关节点已经加人网络等事件,当网络开启之后,协调设备会与系统网络中的各个节点进行信息交换,同时建立相应的节点描述,保存加入协调器的相关设备.
5）对系统中的msg信息进行接收和处理.
6）系统传感设备的绑定以及信息的处理：协调器会执行上位机出传送的命令,将指令中的路灯以及相关的传感器进行绑定,也可以实现路灯以及传感器之间的解绑.
7）上传终端的信息数据.
1.4传感器的绑定以及解除绑定设计
在路灯的智能控制系统中传感器主要分成运动传感器以及照度传感器,这两种传感器在设计上基本相同,因此本文重点介绍运动传感器.运动传感器是主要负责收集路面上汽车以及行人的基本情况的,然后再将信息上传到上位机当中.而上位机将通过这些实时的信息数据进行分析,然后发出路灯亮度的指令,进而完成路灯与传感器之间的绑定以及解除绑定.
运动传感器转变当前状态时,与之相应的节点会将转变状态的信息传递到已经绑定的路灯节点上.当路灯节点获取到运动传感器已经转变的信息之后,会先将转变信息保存起来,再对运动传感器的触发情况进行具体的判断,如果运动传感器没有触发就需要再次判断已经绑定的运动传感器是否已经有触发的情况.如果在系统当中没有触发的运动传感器,则可以结束本次信息处理环节.而一旦发现存在运动传感器触发的情况,就需要参考相关的路面的具体信息情况,进而确定路灯当前的照明等级,结束当前的信息处理程序.而如果在判断之后发现当前的运动传感器已经触发,就需要对路灯节点与运动传感器之间是否处于绑定状态,如果不是绑定状态,则关闭相应的路灯,而路灯节点与运动传感器之间是绑定状态,就需要保持路灯开启,并重新初始化路灯照明的倒计时.其中具体的路灯照明情况如表1所示.
1.5上位机与下层网络之间的指令设计
在路灯的照明智能控制系统中,下层的网络于上位机之间主要是通过终端节点的控制命令来实现的.其中所有的控制指令都是由信息头、数据、指令种类以及校验码这四个部分组成的.其中信息头是用于区分指令的来源,而指令的类型表示为指令的功能.
2路灯照明的智能控制系统硬件设计
2.1节点控制设备
当前节点的控制设备的ZigBee技术设备主要有ZigBee、SoC等,经过考虑本文的设计中主采用JN5139型的控制芯片.而JN5139是一种完全集成的单芯片,可以兼容路灯系统中的大部分协议,同时内部包括了128位的处理器、电源处理器等,有5个接口以及其他串行接口.在本文在路灯的控制元件主要分为两种：分别是协调器以及路由器.其中路由器是用于采集传感器以及路灯的实时信息,然后再将信息传递回系统的协调器.
2.2GPRS系统
在路灯的智能照明控制系统中主要的通信技术是采用的GPRS技术,其中选择的系统模块使MC52i,这种模块体积小、速度快,因此便于系统集成.通常在电脑、笔记本等设备中会使用,在MC52i当中主要有两个链接口,其中一个属于八线制的,能够进行复用,而另一个是采用四线制.其中包括了一个音频接口是由一个数字信号的接口以及两个模拟信号的接口组成,进而方便不同的音频信号的传递.同时还设计了一个SIM接口,一个系统天线的接口.
2.3传感器设备
在传感器的选择上需要慎重,在本文中选择的传感器是TSL2550,这是一种能够将数字信号进行双线传递的光型传感器,能够捕捉到12位的动态范围内的光照强度,与人眼的能力相同.
2.4电源线路设计
在路灯的系统当中,由于集成元件较多,因此需要选择高质量的电源系统作为系统的电源模块.在本文中选择的是1503系列中的绿色电池.这是一种交流电以及直流电两用的电池,其中电池具备了过电保护以及过高温保护系统.
2.5调光线路设计
在路灯智能控制系统中可以选择节能灯作为主要灯具,因此在节能灯的基础上,可以通过调压、变电阻、可控硅以及PWM等方式进行调光.在本文中将选择PWM的方式重点分析,路灯调光的设计.在路灯智能控制系统中,路灯将使用220V正弦交流模式进行供电.在调光的线路中,为了能够确保线路的安全可以在设计中安装一个过零的检测线路.具体设计方式如图3所示.
3结论
总而言之,路灯的智能化控制系统是一种符合当前城市照明需求的设计,在满足道路照明需求的同时,能够有效地降低电能的消耗.其控制系统是由计算机技术以及现代信息技术有机结合.这一系统可以有效提高城市照明系统的管理能力,同时在智能化控制系统当中使用的是远程监控设备,最大程度的降低路灯管理中的人力资源投入,降低路灯的维护成本.因此路灯的智能化控制系统能够为人们的日常生活提供更加便捷的服务.
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参考文献：
1、 智能照明控制系统与其新技术 摘 要：智能照明控制系统主的耗电量仅为普通照明系统的25%，智能照明系统已经成为当前照明技术研究的重点领域。随着互联网技术的不断发展，传统的照明。
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