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路灯智能化控制管理系统
作者：汤洪
来源：《企业技术开发·下旬刊》2015年第06期
摘要：随着现代化城市建设的飞速发展，对城市道路照明工程的要求越来越高、需求多
样化、节电降耗越来越迫切，为满足各方需求，对城市智能照明监控系统的要求也相应提高，城市路灯系统智能化程度直接反映了一个城市建设的现代化水平。因此，设计一种自动化程度高、系统运行可靠、高效节能、使用维护方便的路灯智能化控制管理系统，是建设现代化城市的必然需求。文章在分析比较现有路灯监控系统
1 城市道路照明相关情况概述
城市道路照明工程是一个城市建设的重要基础，随着城市化扩大发展，城市的形象备受关注，城市路灯照明管理系统的监控程度将成为衡量城市道路照明工程建设优劣的重要指标，直接代表一个现代化城市的形象。城市道路照明工程对城市治安、城市美化、夜间交通以及城市文明建设起重要作用，为城市人民生活和经济活动提供了重要的保障。现有路灯照明管理控制系统大多数仍在采用人工巡视手动控制路灯照明的供电回路传统模式，现有模式与当前城市路灯照明飞速发展的需要极为不匹配。因而在城市道路照明规划中，路灯智能化控制管理将成为重要环节。
2 路灯智能化控制管理系统
路灯智能化控制管理系统，将推动城市路灯智能化控制管理步入物联网时代、节能时代，实现对城市路灯照明系统的集中控制、远程控制、智能控制、实时控制和灵活控制。路灯智能化控制管理系统通常由监控中心、集中控制器、监控终端（单、双灯控制器）及终端组成，集中控制器安装在配电柜内，通过GPRS无线网路与监控中心进行通信，监控终端安装在照明终端，以电力载波通信方式与集中控制器进行通信。集中控制器接收、执行、转发监控中心的命令，并通过监控终端对每盏路灯进行开关控制和亮度调节，实现灵活的远程控制。同时，集中控制器可通过内置输出端口实现对各路灯回路的监控，并通过监控终端监控每盏路灯的实时状态，还可以通过模拟量、数字量的输入端口，将现场的光照、温度等信息反馈至监控中心，以实现对城市路灯的智能化控制管理。
3 路灯智能化控制管理系统设计方案
以下介绍一种路灯智能化控制管理系统设计方案，该路灯智能化控制管理系统如图1所示，主要包括主控中心、集中控制器、监控终端（双灯控制器）及终端组成。该系统采用DCMS由主控中心、集中控制器、监控终端等共同组成三级网络结构，满足城市路灯管理部门的各种功能需求，实现对路灯照明系统进行科学性管理、安全性管理、节能降耗管理。具有回路控制、分组控制、单灯控制、多种控制方式、分组分时采用不同的控制方式。同时还具有数
深圳市南山智园智能化系统工程项目 智能照明控制系统 2014年6月12日 深圳市合广测控技术有限公司
1、系统概述 1.1、智能照明系统建设的目的和意义 （1）良好的节能效果带来可观的经济效益 采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源，智能照明控制系统借助各种不同的预设置控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。此外，智能照明控制系统中对荧光灯等进行调光控制，由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高了功率因数，降低了低压无功损耗。 （2）通过软启技术延长灯具寿命 无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此，有效地抑制电网电压的波动可以延长光源的寿命。智能照明控制系统能成功地抑制电网的浪涌电压，同时还具备了电压限定和轭流滤波等功能，避免过电压和欠电压对光源的损害。采用软启动和软关断技术，避免了冲击电流对光源的损害。通过上述方法，光源的寿命通常可延长2～3倍。 （3）改善工作、生活环境，提高工作效率、提升生活档次 良好的工作环境是提高工作效率的一个必要条件。良好的设计，合理地选用光源、灯具及优良的照明控制系统，都能提高照明质量。 智能照控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。同时，这种控制方式内所采用的电气元件也解决了频闪效应，不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。 （4）实现多种照明效果 多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色不少。现代建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。以某工程为例，建筑物内的展厅、报告厅、会议室等，如果配以智能照明控制系统，按其不同时间、不同用途、不同的效果，采用相应的预设置场景进行控制，可以达到丰富的艺术效果。 （5）提高管理效率减少维护成本
毕业论文 基于电力载波技术的智能化路灯控制系统设计 姓名 学院电气工程与自动化学院 专业自动化 指导教师 职称教授 2013年5月1日
天津工业大学毕业论文任务书 题目基于电力载波技术的智能化路灯控制系统设计 学生姓名额外特温 特 学院名称 电气工程与自动化学 院 专业班级 过多个地 方 课题类型实际课题 课题意义 基于电力载波技术的智能化路灯控制系统能够弥补当前路灯控制器的不足，将电力载波技术应用于路灯控制过程中，实现主控站和从控制站之间的信息交换，从而实现路灯的智能化，并且成本低，易于推广应用。它能够实现远程控制，并和现有的电力线兼容，检修方便，可以提高城市路灯的利用率，节能。 任务与进度要求3．12-3.30：对此设计进行初步的了解和资料查询，对本设计方案具有初步的轮廓 4.2-4.30：完成控制设计，及硬件电路设计， 5.4-5.30 ：完成毕业论文任务书初稿，并对设计的硬件进行调试； 5.31- 6.7：完善任务书，准备毕业答辩，按时完成 主要参考 文献[1] M.- H. Shwehdi, “A Power Line Data Communication Interface using Spread Spectrum Echnology in Home Automation [J],” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 11, no. 3, July 1996, pp. 1232-1237. [2] 张辉.现代通信原理与技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002. [3] 齐国清.信号检测与估计[M].北京：电子工业出版社，2010. [4] 朱小龙.数字通信技术[M].北京：化学工业出版社，2004. 起止日期2013年3月12日—2013年6月7日备注 院长教研室主任指导教师
目录 一概述 (3) 1.1背景介绍 (3) 1.2需求概述 (4) 1.3智慧路灯解决方案概述 (5) 1.4智慧路灯系统功能概述 (5) 二方案总体设计 (14) 2.1系统总体架构 (14) 2.1.1设计思想 (14) 2.1.2设计原则 (14) 2.2系统结构 (15) 2.2.1智能照明——打造绿色创新园区 (15) 2.2.2信息发布——共筑园区信息发布平台 (17) 2.2.3智慧安防——出入车辆/人员管理 (18) 2.2.4视频智能监控 (18) 2.2.5无线网络——无线网络全覆盖 (21) 2.2.6安全城市——一键呼叫 (22) 2.3系统功能概述 (23) 2.3.1系统结构图 (23) 2.3.2系统功能 (23) 2.3.3系统特点 (24) 2.3.4系统基本功能组成 (24) 三新疆伊宁市智慧路灯初步布局方案 (27) 3.1伊宁市智慧路灯布局 (27) 3.2伊宁市智慧路灯初步配置表 (28) 3.3智慧路灯控制中心 (28) 3.3.1总控中心硬件组成 (30) 3.3.2监控中心软件 (30) 3.3.3智能远程监控终端控制器（集中控制器） (30) 3.3.4单灯控制器 (32) 四光纤通信规划 (34) 4.1项目网络通信系统 (34)
4.1.1项目网络通信需求分析 (34) 4.1.2项目网络通信系统架构 (34) 4.1.3网络通信系统拓扑图 (34) 4.1.4主干网络通信系统 (35) 4.1.5设备间网络通信 (36) 4.1.6网络系统设备接入规划 (37) 五CPE无线覆盖通信规划 (37) 六系统工程施工遵循规范 (39) 6.1工程施工注意事项 (39) 6.2施工组织设计 (39) 七工程验收 (39) 7.1验收内容 (39) 7.2验收标准 (39) 八质量保障、售后服务及培训 (40) 8.1服务期限及人员 (40) 8.2技术支持与服务 (40) 8.3电话支持与服务 (40) 8.4现场维护服务 (40) 8.5设备维修服务 (41) 8.6人员培训 (41) 一概述 1.1背景介绍 目前，智慧城市建设正在全国如火如荼的进行，智慧城市通过物联网、大数据、云计算等技术，完善城市公共服务，改善城市生活环境，使城市变得更智慧。 智慧路灯是智慧城市概念下的产物。 随着“智慧城市”建设的日益推进，利用路灯逐步智慧升级打造的物联网信息化网络平台将发挥更大的作用，从而拓展城市智慧化的管理服务。 作为智慧城市的基础设施，智慧照明是智慧城市的重要组成部分，而且智慧城市还处于初步阶段，系统构建太复杂，城市照明是最佳的一个落脚点。 智慧路灯可以融入信息交互系统和城市网络化管理的监控体系之中，而且作为
基于单片机的智能路灯控制系统的设计 摘要：随着社会进步，需求和单片机应用领域的不断扩展，各类智能产品、控制系统都是以单片机技术为核心来进行开发设计。本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51和相关的光电检测设备设计路灯控制器， 关键词：路灯；单片机技术；控制 如今，路灯已经是城市道路景观的一个重要部分，已经成为城市照明系统中不可缺少和不可分割的一部分，成为了市民出行和城市美化、亮化的一个基本要求。随着社会文明的不断发展，城市照明已不仅局限于街道的照明，而且发展成了了城市景观等装饰性照明的综合市政工程。社会对亮灯率、开关灯的准确率、故障检测的实时性和维修的及时性要求不断提高。 随着社会经济的不断发展，能源短缺已经日益制约着经济发展的严重障碍，其中电力短缺已成为制约国民经济的突出矛盾。我国目前的市场上有多种路灯节能控制产品，能达到一定的节能效果，但就功能和效果上还不能尽如人意，主要有以下几种情况：第一种，采用自耦变压器及磁饱和电抗器的降压技术。其不足是由于反应速度较慢，用电高峰时电压降到非稳定区容易造成灯光闪灭，不能自动调节，同时如果电压突然升高，则会对灯具造成损坏，相对来说稳压效果较差；第二种是采用电子器件构成的可控硅式设备。该设备主要采取简单的相控技术，不足之处是元器件较容易发热损坏。而为了更好的达到控制的目的，现在国外都开始采用智能控制方式，如光控、声控、时控等，国外甚至开始采用太阳能供能光控方式来控制路灯，基本可以达到完全自给自
足的效果。而本文中研究的就是光控路灯的控制器设计。 1.设计题目 智能路灯亮灭控制系统设计 2.设计容 设计一套路灯亮灭控制系统,以MCS-51系列单片机为核心完成测控任务,当日照亮度超过阈值,控制灯灭;反之,则控制灯亮。并且要求阈值可调。 3.方案总体设计与论证 本次课程设计课题是《智能路灯亮灭控制系统设计》。此课题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，实现以光线强弱方式来控制路灯的亮灭功能，属于软硬件相结合的题目。其中硬件电路部分主要包括以下几个部分：单片机最小系统、路灯控制电路部分、光电检测电路部分；软件部分主要包括二个电子软件Altium designer、 Keil-C51软件和路灯控制、光电检测两个程序模块。工作原理如下图所示： 工作原理图 硬件电路设计由6个部分组成：信号采集放大电路，A/D
毕业设计(论文)外文资料翻译 系别光电信息系 专业测控技术与仪器 班级 B090102 姓名马丽娜 学号 36 外文出处 Spriger Link 附件 1. 原文； 2. 译文 2013年3月
Based on single chip microcomputer intelligent street light control system 【abstract 】 A street light automatic control system design, combined with the control, electric lamp switch control function; And street lamp fault detection and fault street lamp according to the function of the number. Use on STC 89C51 as the core Control unit; Using DS1302 clock chip to control the point open to turn off the lights when street lamps; By a photosensor complete collection of ambient light and street light fault detection, so as to realize the number of optically controlled open to turn off the lights and fault street lamp display. This system Can through the RS - 232 communication port with the street light control room of the upper machine communication. 【key words】STC 89C51; Clock chip DS1302; photosensor Introduction For the most part at present domestic cities and regions of the street lamp Lighting adopts electric control, time control and single point of electrons Control, maintenance management and manual inspections and the masses The traditional way, because of the lack of scientific and effective monitoring Means, large area lighting during the day, night not large area Light phenomenon occurs frequently, often can't find and in a timely manner Processing, not only caused power resources, human resources Cost, improve the operating costs of the system and to citizens Life bring inconvenience. Intelligent road lighting system can according to different area Domain of different functional requirements, at different times and different every day Natural light or under different traffic flow conditions, the press According to a specific setting, realize dynamic wisdom of road lighting Can management, namely the TPO management (TIME/PLACE, TIME Location/OCCASION occasions). Intelligent road lighting Control system, through the comprehensive consideration and analysis and road Ming is closely related to the intensity of illumination time, road, environment and hand it in Scene control methods of factors such as flow rate, in the
一、本课题的内容及研究意义 1、论文研究的目的和意义 如今，照明电路的数量越来越多，使得城市街道、小区内的路灯的用电量占城市用电量的比重越来越大，在用电高峰期时，电网超负荷运行，电网电压都低于额定值，在用电低谷期供电电压又高于额定值，当电压高时不但影响照明设备的使用寿命，而且耗电量也大幅增加，当低谷时，照明设备有不能正常工作。 所以，对城市的路灯的设计已经成为了当务之急，特别是午夜之后车流量急剧减少时，应该适当的关闭路灯，节约用电。但是我国的既节能又能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了，因此智能节能路灯控制系统的设计对于城市的发展至关重要。本论文旨在设计一套对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压的控 制系统，它能对路灯进行稳压、调压、自启动并延长路灯寿命的作用。 2、论文研究内容 本设计可以通过对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压从而减少城市路灯照明耗电量，又对输入电压进行稳压调节来提高用电效率。要求独立选择芯片、设计电路、编制程序、调试、完成整个系统功能。 主要内容如下： (1) 根据控制技术的特点，进行路灯系统设计的整体研究与设计。 (2) 针对光线和电压信号的采集，采用数据采集技术。 (3) 通过按键可对相关的参数值进行设置，从而实现对不同时间进行不同的开灯模式。 (4) 当电压符合额定电压时，系统自动进行稳压。 (5) 在午夜之后降低电压以调节路灯亮度，实现调压。 二、本课题的研究现状和发展趋势 目前，路灯系统一般采用钠灯、水银灯、金卤灯等灯具。这类灯具有发光效率高、光色好、安装简易等优点，被广泛使用，但同时也存在着诸如：功率因子低、对电压要求严格、耗电量大等缺点。 我国目前大部分城市都采用全夜灯的方式进行照明，普遍存在的问题有两点：一方面因为后半夜行人稀少，采用全夜灯的方式浪费太大，因此，有的地方采取前半夜全亮，后半夜全灭的照明方式；有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的节能措施，此种方式虽然节约了电费支出，却带来了社会治安和交通安全问题，不利于城市安全问题。 另一方面，在后半夜因行人稀少，而应该降低路灯的亮度，以避免光源污染，影响居民的晚间的休息。但由于后半夜是用电低谷期，电力系统电压升高，路灯反而比白天更亮了。这不仅造成了能源浪费，还大大影响了设备和灯具的使用寿命。目前，路灯照明广泛采用高压钠灯，其设计寿命在12000小时以上，在正常情况下至少可用3年，但是由于超压使用，现在路灯的使用寿命仅仅只有1年左右，有的甚至只有几个月，造成
智能路灯系统设计 摘要：我们组要做的是一个根据光线强度控制灯的亮灭、根据车流量控制路灯亮的盏数的智能路灯系统。该系统将采用AT89S52单片机作为控制芯片，利用光敏传感器来感知道路上的光强度，若达到了开灯的要求就将信息传给单片机，通过单片机控制电磁继电器来接通路灯的电路，灯亮；若达到了关灯的要求就将信息传给单片机，通过单片机控制电磁继电器来断开路灯的电路，灯灭。为了防止开、关灯引起的亮度的变化而又导致灯的开、关的循环，将在控制电路中加入施密特触发器。利用两对红外发射接收对管来感知左右车道上车经过的信息，利用单片机计数，若单位时间内车流量达到了预定值，灯全开，若小于此值，灯相间的打开，即只开一半。这样可以有效的利用路灯，并且能够省电。 关键字：路灯，智能，AT89S52，省电 一、背景 现在的路灯都是采用定时控制系统，这将不能保证在环境改变和气候变迁的时候道路上有足够的光照，从而给行车带来很多的不便。同时在某些偏僻路段，在没有人通行的情况下，路灯如果也一直全部开着，那将是对资源的浪费。由此我们小组想到了制作这个智能路灯系统，我们希望我们的智能路灯系统能够根据车流量的多少控制某一路段的路灯打开的数量，从而使路面既可以在需要的时候得到充分的照明，而在不需要的时候可以节约能源。 而作为开发这个智能路灯系统的核心则是单片机的控制。单片机作为实时控制已经应用到各个领域,应用现代工具开发单片机应用系统是现代电子类专业人员必须掌握的技术。KeilC51 是目前世界上最好的MCS - 51单片机汇编和C语言的开发工具,支持汇编、C语言以及混合编程。可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程,同时具备功能强大的软件仿真和硬件仿真(用mon51协议)功能。 二、系统总体框图与系统总体介绍 系统由51单片机为主控制器，采用外部12MHz晶振。采用光敏二极管作为光敏传感器，来感知道路上的光强度，若达到了开灯的要求就将信息传给单片机，通过单片机控制电磁继电器来接通路灯的电路，灯亮；若达到了关灯的要求就将信息传给单片机，通过单片机控制电磁继电器来断开路灯的电路，灯灭。利用两对红外发射接收对管来感知左右车道上车经过的信息，利用单片机计数，若单位时间内车流量达到了预定值，灯全开，若小于此值，灯相间的打开，即只开一半。我们系统采用若干个发光二极管来模拟路灯。
智能路灯控制系统 1、需求分析 1．1设计背景 城市亮化作为形象工程的重要组成部分，越来越被政府所重视，大量的资金投入进行建设和改造，使得我们的城市夜晚变得灯火辉煌，绚丽多彩，但问题也随之而来，能耗的逐年攀升，由此产生的某些问题亦逐渐显露出来，如城市路灯的维护量增大，带来人员不足；维护费用增加，社会成本过高，电费支出过多，财政承担相对困难；光污染现象严重……这些问题的产生无疑给当地的路灯管理部门的各方面工作带来很大的压力，急切加以解决。尤其是在当前环境条件每况愈下的形势下，低碳、节能、环保越来越收到人们的重视。旧式的控制系统存在功耗大，公共资源得不到充分应用，效率低等消极影响。伴随着微电子技术的发展和单片机技术在各行各业中的应用，近几十年来,基于单片机的交通灯智能控制系统对城市路灯系统进行全面的升级,不仅实现了智能控制，而且降低了运行成本。因此，智能路灯控制系统的推广，可以改变城建系统企业传统的管理服务方式，提高服务效率，并对提高城市形象起到了极大的推动作用。智能照明调控系统为照明设备提供各种自动化控制功能，通过电脑控制和管理软件实现无故障智能化和无人值守，提高安全可靠性，实现城市照明智能化管理。更深远意义在于，通过节约可观的电能消耗，就可以有效的减少火力发电厂(2002年火力发电占我国年总发电量的81．83%)对大气CO、SO、NO和粉尘、灰渣的排放量，减少污染，保护环境。 本系统正是本着节能减排，保护环境的目的，开发设计的一个模拟路灯控制系统。通过软件控制，来分别实现路定时开关路灯，路灯开关灯时间可调，跟据环境明暗状况自动开关灯，跟近车辆经过情况自动调节路灯亮灭，以及故障报警、功率调节等功能。 1．2 设计意义 路灯节能系统产生的直接及间接的社会经济效益是巨大的。 1．我们可以通过直观的计算来判断：单从电费支出上可以看出，采用智能路灯节能控制设备后，以最低节电率计算，每年可节省大量的财政支出；
一、智能照明控制系统说明 1、设计依据 l 智能化系统招标书 l 《民用电气设计规范》 JGJ/T16－92 l 《建筑电气安装工程质量检验评定标准》 GYJ1253－88 l 《民用建筑照明标准规范》 GBJ133－90 l 《智能建筑评估标准》 DG/TJ08－602－2001 J10105－2001 2、设计原则 可行性和适应性 保证技术上的可行性和系统的可适应性 实用性和经济性 贯彻全面应用，坚持实用、经济的原则 先进性和成熟性 既要采用先进的理念、技术和方法，又要注意结构、设备的相对成熟。不但能反映当今的先进水平，而且具有发展潜力，能够适应未来若干年内的发展。 开放性和标准性 为了满足所选用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断发展的需求。必须追求系统的开放性和标准性。 可靠性和稳定性
在考虑技术新进和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。 可扩展性和易维护性 为了适应系统变化的需要，必须充分考虑以最简洁的方法，最低的投资，实现系统的扩展和维护。 3、方案说明 （1）C-Bus系统结构 C-Bus系统分为一个主网（Local Network）和数个一级子网（Network），主网与子网之间采用UTP-5线缆连接网络桥。 在设计时，主网和子网都有冗余。 （2）系统功能 1. 根据季节、作息时间、照度变化等对照明系统进行自动化管理。 2. 在监控计算机上用图形模拟创新基地内实际照明回路的开关状态，值班人员可根据需要用鼠标点击图形来控制回路的开关。
崇信县智能路灯管理系统解决方案 中国电信股份有限公司崇信分公司 二零一五年十一月
目录 第一部分智能路灯控制系统的概念 (2) 第二部分智能路灯控制系统的架构 (3) 第三部分智能路灯控制系统的作用 (4) 3.1节能减排 (4) 3.2安装方便 (4) 3.3远程配置 (5) 3.4实时控制 (5) 3.5路灯控制与数据分析 (6) 第四部分智能路灯控制系统解决方案 (6) 4.1 智能控制中心 (6) 4.1.1系统功能一：维护简便 (7) 4.1.2系统功能二：远程故障分析 (7) 4.1.3系统功能三：实时监控 (8) 4.1.4系统功能四：单灯控制 (8) 4.1.5系统功能五：调度表 (9) 4.1.6系统功能六：远程读取电路耗能 (9) 4.1.7系统功能七：单灯报警 (10) 4.1.8系统功能八：多个区域同时监控 (10) 4.1.9系统功能九：其他功能 (10) 4.2 现场控制柜 (11) 第一部分智能路灯控制系统的概念 随着数字化、智能化城市的不断推进，节能环保、城市形象、智能管理等被关注程度不断提高，以及结合目前照明现状和电力紧张带来的各种问题，有了“按需照明、精细管理”的概念。 智能路灯控制系统，是以因特网、无线通信、电力线载波通信的
结合，实现对整个城市或跨城市的照明监测与控制，监控精度达到了每条线路、每个单灯，实现了高效率、低成本的照明和用电管理。第二部分智能路灯控制系统的架构
第三部分智能路灯控制系统的作用3.1节能减排 3.2安装方便
3.3远程配置 3.4实时控制
3.5路灯控制与数据分析 第四部分智能路灯控制系统解决方案智能路灯控制系统主要包括两部分内容：智能控制中心、智能控制系统现场控制柜。 4.1 智能控制中心 路灯管理主站系统采用BS方式，采用PC或者手机终端，可对集中器进行远程抄读和控制操作,对主控开关、灯控器进行远程控制或实时监控，对线路其它相关设备的实时监测，对路灯系统内数据进行管理，从而实现路灯工程的三遥管理、节能控制、即时故障处理、数字化信息管理等功能。
1、概述 “节能、智能科技与美学是21世纪建筑业的主题。” 现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%，建筑界已经引入“绿色”照明的概念，其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应和动静传感器等新技术。现代东莞商业中心环境不仅要有足够的工作照明，更应营造一个舒适的视觉环境，减少光污染。照明已经成为直接影响工作效率的主要因素之一，因此，越来越引起人们的高度重视。做好照明设计，加强照明控制设计，已成为现代化东莞****智能化设计的一个重要内容。 2、项目需求分析 作为大量使用灯光的建筑，对于智能照明的需求具有以下特点： 控制区域类型较多，包括大堂区，走廊，楼梯间，电梯厅等；以及6－38层写字楼的公共走廊，室外亮化景观照明，地下车库照明，地下商业部分等的照明控制。 ●灯光耗能量大，因此对于照明节能的要求较高，效果要求显著； ●人流量和照明量存在线性比例关系，人流量越多，需要打开的光源越多； ●顾客对于灯光有较高的指标要求，在不同的区域、不同的场合来设置不同的场景。 根据本项目业主、设计单位针对本项目的直接沟通交流，并结合以往智能灯光在项目实施中的实际经验，我们对于本项目各控制区域需要用到的控制手段分析如下：
3、方案设计 根据需求，我们设计以下控制方案： 照明控制区域说明： 3.1公共区域（大堂、走廊、电梯厅） 走道、电梯厅在*****是必不可少的，在大楼走道、电梯厅等区域的照明是最能体现智能照明的节能特点。没用到智能照明的情冴下，当走道无人经过的时候灯却依然亮着，这就大大浪费了电能，而智能照明系统可以有效的进行管理。 大堂 大堂是客人进入****商务区的必经之路，是光临****的第一感觉，其灯具的选用和灯光布置不只是为了大堂照明的需要，更应考虑照明的气氛及照明与建筑装潢的协调。作为一个高级大楼的大堂应该最大限度地为客人提供一个舒适、优雅、端庄的光环境。 大堂采用场景控制，在大堂内配置可编程控制面板迚行灯光控制。通过可编程控制面板可以实现多种不同场景的切换，如：“白天模式”、“傍晚模式”、“夜间模式”等，不同模式开启不同的灯光。 同时，在一层的大堂内配置一个液晶触摸屏，该触摸屏可对整座大厦内所以智能照明受控回路的控制。 走廊 走廊采用自动照明控制，正常工作时间全开，非工作时间改为减光照明，节假日无人时可以只亮少量灯。在电梯厅入口处配置一个可编程控制面板，可根据需要手动控制就近灯具的开关。在走廊通道中，配置相应数量的红外感应器，可实现随着人员走动开启灯光的功能。当人员离开红外探测范围内，灯光延时自动关闭。 下图为公共区域（走廊）照明控制原理图（仅供参照）： 值班模式：半开
智能路灯控制系统介绍
扬州灿阳电子科技有限公司· 一、方案概述 路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施，传统的LED节能已经不能满足大范围节电的需求；而人工控制、路灯巡查同时也是一项需要耗费大量人力物力的工作。更有效率的管理手段和节能方案已经成为管理部门关注的焦点。 智能路灯管理系统，对路灯公共照明实行统一管理，达到照明远程监测、智能管控、节能降耗的“三位一体”的成效。为合理安排照明亮度和节约电能提供了系统的解决方案。 二、方案功能 控制功能 ---- 远程开关、调光、策略控制（定时开关、组控、线控） 查询功能 ---- 电压、电流、功率、功率因数、电量、开关状态 报警功能 ---- 路灯 / 隧道灯故障报警、通信失败告警 报表功能 ---- 能耗及亮灯率分析报表 存储功能 ---- 系统运行历史记录
运维功能 ---- 日常参数设置、GIS信息显示（地图显示单灯信息） 手机APP ---- 配套手机APP可移动管理控制 三、系统价值 1、绿色节能：自动化控制策略化管理，可按需进行智能控制，通过调光及隔灯点亮达到二次节能；减少光污染、减少碳排放量的同时节省电费。 2、延长灯具寿命：采用后半夜实行隔盏亮灯方法降低亮灯密度；减少了开灯时间从而延长的灯具寿命。 3、减少人工成本：由于系统具有自动报警、查询、定位、亮灯率分析等功能，维护人员不必巡检，只需要在电脑旁值班，实现真正意义上的“值班等待报警”，真正减少人工。 4、快速故障反应：采用路灯单灯控制系统后，由系统对全市范围内城市照明的每一盏路灯的开关操作实现自动控制，与此同时，由计算机对每一盏路灯的状态进行高效快速巡测，调度人员可以在故障发生后及时了解故障的地点和状态，为快速、及时修复提供了强有力的保障。路灯维护及时，可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生，有利于城市的治安，产生极大的社会效益，从而进一步提高城市的形象。
第五章详细设计 5.1单片机最小系统模块 5.1.1 模块描述 本模块主要是完成单片机的最小系统设计，用来使单片机能正常工作，由电源电路、晶振电路、复位电路、单片机组成。 5.1.2 单片机元件介绍 晶振电路:单片机内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端为引脚XTAL2。其中XYAL1接外部晶体的一个引脚，在单片机内部，它是一个反向放大器的输入端。若采用外部振荡器，该引脚接收振荡器的信号，即八次信号直接接到内部时钟发生器的输入端；XTAL2节外部晶体的另一端，在单片机内部接到反向放大器的输入端，当采用外接晶体振荡器时，此引脚可以不接。 复位电路:复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是按键复位。按键复位具有上电复位功能外，若要复位，只要按图中的RESET键，电源VCC经电阻R1、R2分压，在RESET端产生一个复位高电平。上电复位电路要求接通电源后，通过外部电容充电来实现单片机自动复位操作。上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容的充电，RERST引脚的高电平将逐渐下降。RERST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。 单片机：各引脚功能说明 VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行。校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出
单灯控制器 一、产品介绍 单灯控制器与 LED 驱动器直接相连，通过电力线PLC接收和处理集中器发送的控制命令，并可以将控制结果或当前状态反馈给集中器，实现对路灯的监测、控制。每一个灯控制器都有一个固定的物理地址（UID）和系统分配的逻辑地址，可以与地理信息系统（GIS）相匹配。 二、功能特点 1、主要功能有：定时开关、亮度调节、电流电压测量、功率因数计算和故障报警等。 2、采用专用的电力计量技术，可测量电压、电流、功率、电量等电参数及用电数量（精度达1％） 3、可控制输出5A220V交流电压为给各种路灯提供电源。开关次数达50000次。 4、输入端能长时间承受400V交流电压，避免因接线错误损坏单灯控制器。 5、可输出0～10V或PWM电压对LED路灯以及有该调光接口的灯具进行调光。 6、PLC采用先进的 OFDM 和直序扩频调制方式，自动根据电力线环境选择最佳通讯信道（共 12个），轻松避开 LED 驱动电源在不同负载下的干扰。 三、技术参数 序号项目说明 1 供电电源单相供电 2 供电电压220V±30% 3 频率50Hz±10% 4 功耗静态功耗≤1W 动态功耗≤1.5W 5 上行通道PLC（OFDM） 6 控制接口0~10V PWM 7 最大负载5A 8 继电器工作寿命5万次 9 工作温度-40~85℃ 10 工作湿度10% ~ 100% 11 EMC（电磁兼容）静电放电8kV 高频电磁场10V/m 电快速瞬变脉冲群4kV 浪涌4kV 工频耐压4kV
四、外型及安装尺寸 单灯外型图 单灯安装尺寸图
五、安装说明 物理接线示意图单灯接线图 将市电220V连接灯控制器的AC的输入接口，将灯控制器的AC输出线连接驱动器的AC输入接口（AC 电源连接时L、N线的对应）；将灯控制器的0-10V输出线接驱动器的0-10V DIM（调光）接口（DIM调光口连接时DIM+、DIM-线的连接）；将驱动器的电源输出线连接LED灯的电源输入（驱动器电源输出口与LED 路灯正负极的对应）。
一．设计的任务和要求 设计并制作一套智能路灯控制系统。控制系统结构如图1所示。 输入、显示 装置 支路控制器 单元控制器1单元控制器2 LED灯1LED灯2 图1 路灯控制系统示意图 基本要求 （1）支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，并控制整条支路按时开灯和关灯。 （2）支路控制器应能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯。 （4）支路控制器能分别独立控制每只路灯的开灯和关灯时间。 （5）当路灯出现故障时（灯不亮），支路控制器应发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。 二.路灯控制系统基本原理 本设计是基于STC单片机的智能路灯控制系统，由电源电路、单片机控制模块、光控电路、红外遥控与检测、液晶显示六个模块组成。单片机通过光控电路来检测环境亮度控制总的路灯开关，在设定灯开的时间段内，如果没有人或车通过时，电路的分开关元件处于断开状态，路灯不亮；当通过红外检测系统检测到有人或车通过时，电路的分开关元件闭合，路灯形成通路，路灯亮。同时通过A/D转换芯片把灯的亮度的模拟信号转变成数字信号传送给单片机，单片机输出控制信号又通过D/A转换芯片来调节路灯的明暗。光敏电阻监控路灯的好坏，当路灯坏了光敏电阻就会返回一个信号给单片机，让单片机驱动蜂鸣器报警，并由显示屏显示哪个灯坏了。整个设计应用单片机和硬件组合来对系统进行控制，设计简单，成本低，稳定性好。 三、设计方案 根据题目基本要求，设计任务主要完成单片机AT89C51对光学传感器传输的信号进行处理，从而控制路灯的亮与灭，同时对行程中的有关数据进行处理并显示，并在此过程中如果出现故障（灯不亮）时则发出声光报警。为完成相应功能，系统可以划分为以下几个基本部分：单片机、光敏监测电路、信息显示、声光报警电路、A/D转换、时钟控制电路。（如图1所示）
课程设计任务书 14/15 学年第一学期 学院：计算机与控制工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名：学号： 课程设计题目：智能路灯控制系统的设计 起迄日期: 1月5 日 ~ 1月 16 日 课程设计地点:专业教室 指导教师:余红英李静 学科部副主任：刘天野 下达任务书日期: 2015 年 1月 5日
课程设计任务书
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目录 1 绪论 (1) 1.1 AT89C52简介 (1) 1.2 Proteus软件介绍 (1) 1.3 Keil C51软件介绍 (2) 2 总体设计 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2 设计思路 (3) 2.3 声检测模块 (3) 2.4 光检测模块 (4) 3 硬件接线图 (5) 3.1 最小系统 (5) 3.2 路灯设计电路 (6) 3.3 行人检测电路 (6) 3.4 光控制电路 (7) 3.5 手动控制电路 (7) 3.6 智能路灯电路设计原理图及说明 (8) 4 流程图 (9) 4.1 主流程图 (9) 4.2 紧急情况流程图 (10) 5 软件仿真 (11) 5.1 软件仿真截图 (11) 5.2 软件仿真结果分析 (13) 6 总结 (14) 附录 A 程序清单 (15) 附录 B 软件仿真图 (17) 参考文献 (18)
1 绪论 1.1 AT89C52简介 AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元. 图1.1 AT89C52引脚图 1.2 Proteus软件介绍： 英国Labcenter公司推出的Proteus软件是一款极好的单片机应用开发平台，它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿 真问题，可以在没有单片机实际硬件的条件下，利用PC以虚拟仿真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试。Proteus软件涵盖了PIC、A VR、MCS8051、68HC11、ARM等微处理器模型，以及多种常用电子元器件，包括74系列、CMOS 4000系列集成电路、A/D和D/A转换器、键盘、LCD显示器、LED显示器，还提供示波器、逻辑分析仪、通信终端、电压/电流表等各种虚拟仪表，这些都可以直接用于仿真设计，极大地提高了设计效率和设计水平。 Proteus软件已有20多年的历史，在国外应用较为普遍，尤其在教育界的口碑极佳。近年来Proteus软件被引入国内，在多所高等工科院校中得到成功应用。在单片机教学中采用Proteus软件，使单片机的学习过程变得直观形象，可以直接在基于原理图的虚拟模型上进行编程，并实现源码级的程序仿真调试，如有显示及输出，还能看到程序运行后的输出效果，配合各种虚拟仪表来展现整个单片机系统的运行过程，很好地解决了长期以来困扰单片机教学过程中软件和硬件无法很好结合的难题。在Proteus软件平台上学习单片机知识，比以往单纯学习书
济南大学泉城学院毕业设计 题目基于单片机的路灯控制系统设计学院工学院 专业电气工程及其自动化 班级1302班 学生李学联 学号2013010855 指导教师张兴达魏志轩 二〇一七年五月十六日
摘要 随着科学技术的日益发展，在日常生活中人们对于路灯控制系统的要求越来越高。针对人们的需求功耗大，功能单一的系统已不再满足人们的需求。本设计针对上述问题提出了一种新型的路灯系统，可以解决人们的需求。 本设计主要包括硬件系统设计和软件系统设计。其系统硬件是由AT89S52单片机，时钟芯片DS1302，驻极体话筒，LCD1602和光敏电阻等为核心的的路灯低功耗智能控制装置构成。软件部分是以Keil、Proteus等软件为载体，使用C语言对程序进行编写。单片机根据光敏电阻和人体红外感应模块对路边状况的检测和时钟芯片DS1302设置时间来控制电压比较器实现LED路灯亮度的自动调节，通过LCD显示时间和光感度，通过光敏电阻实现故障检测，当路灯出现故障时，蜂鸣器会自动进行报警。 通过仿真及实物制作、调试，验证了本设计内容的可行性，为进一步研发推广提供了一定的数据参考。 关键词：单片机；传感器；路灯控制
ABSTRACT With the development of the technology, the application of streetlight control system is playing an increasingly important role in our daily life.Demand for people's needs, a single function of the system is no longer meet people's needs. The design of the above mentioned a new type of street lamp system, can solve people's needs. The design includes hardware system design and software system design.The hardware system includes the single chip of AT89S52, the clock chip 1302, Analog-to-Digital Converter and photosensitive resistor .The software system is based on Keil, Proteus and other software as the carrier, the use of C language to write the program.Single-chip according to the photosensitive resistor and infrared pyroelectric sensor on the roadside detection and clock chip DS1302 set the time to control the A / D conversion chip to achieve automatic adjustment of LED street light brightness. Through the LCD display time and light sensitivity, through the photosensitive resistor to achieve fault detection, when the street lights break down, the buzzer will automatically alarm. Through the simulation and production, debugging, verify the feasibility of the design content, to further research and development to provide a certain data reference. Key words：MCU; transducer; Street light control