城市路灯监控器系统的设计
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路灯监控系统标准一、系统架构路灯监控系统采用分布式架构,由监控中心、监控设备和路灯控制单元组成。
监控中心负责整个系统的监控和管理,监控设备负责对路灯控制单元进行数据采集和远程控制,路灯控制单元则负责路灯的开关控制和状态监测。
二、设备要求1.路灯控制单元应采用先进的智能控制技术,具备开关控制、亮度调节、故障监测等功能,并能根据环境亮度自动调节路灯亮度。
2.监控设备应具备数据采集、远程控制、故障报警等功能,并可实时监控路灯控制单元的状态。
3.监控中心应配备高性能服务器和网络设备,具备数据存储、分析、展示等功能,并能对整个系统进行监控和管理。
三、数据传输1.路灯控制单元和监控设备之间应采用无线通信方式进行数据传输,通信协议应符合相关标准。
2.监控中心和监控设备之间应采用稳定、高速的网络进行数据传输,以保证数据的实时性和准确性。
四、通信协议1.路灯控制单元和监控设备之间的通信协议应包括数据传输格式、数据编码方式、数据校验方式等。
2.监控中心和监控设备之间的通信协议应包括数据传输协议、数据格式、数据校验方式等。
五、监控软件1.监控软件应具备路灯控制单元和监控设备的远程监控和管理功能,并能实时监控路灯的状态和运行数据。
2.监控软件应具备数据存储和分析功能,并能生成各类报表和统计图。
3.监控软件应具备用户管理功能,能对不同用户赋予不同的权限。
六、电源及防雷1.路灯控制单元和监控设备应采用稳定的电源供电,并配备防雷设施。
2.监控中心应配备高性能服务器和网络设备,并配备相应的防雷设施。
七、安全性1.路灯监控系统应符合国家相关安全标准,保障系统数据的安全性。
2.监控设备和路灯控制单元应具备防雷、防火、防水等功能,以保障设备的安全性。
3.监控软件应采用先进的加密技术,保障数据传输的安全性。
4.用户管理功能应采用多级权限管理,以保障系统的安全性。
5.所有设备应满足电磁兼容性要求,以避免对周围环境产生干扰。
6.八、维护管理7.路灯监控系统应定期进行维护保养,以确保系统的稳定性和可靠性。
智慧路灯监控系统简介设计方案智慧路灯监控系统设计方案一、引言随着城市化进程的加快,城市道路的建设也变得越来越密集。
而路灯作为城市夜间照明的重要部分,其数量也在不断增加。
然而,传统的路灯仅具备照明功能,无法进行实时监控和管理。
为了提高城市管理的效率和便利性,智慧路灯监控系统应运而生。
本文将对智慧路灯监控系统进行简介,包括系统的基本原理、核心技术和设计方案。
二、系统原理智慧路灯监控系统主要由路灯节点、通信模块、云平台和管理终端组成。
路灯节点负责实时监控路灯状态和采集环境数据,并通过通信模块将数据传输到云平台。
云平台对数据进行存储、处理和分析,提供路灯运行状态的监控和管理功能。
管理终端通过云平台可以对路灯进行远程控制和管理。
三、核心技术1. 物联网技术:智慧路灯监控系统通过物联网技术实现了各个节点的互联互通,实现数据的实时传输和共享。
2. 传感器技术:系统中的路灯节点配备了温湿度传感器、烟雾传感器和噪音传感器等,可以感知环境变化并进行数据采集。
3. 通信技术:系统采用无线通信技术,如Wi-Fi、蓝牙和NB-IoT等,实现节点与云平台之间的数据传输。
4. 大数据技术:云平台采用大数据技术对采集到的数据进行存储、处理和分析,为城市管理者提供决策支持。
四、设计方案1. 路灯节点设计路灯节点由智能控制主板、传感器、摄像头和通信模块等组成。
智能控制主板负责控制路灯的开关、亮度调节和定时开关等功能。
传感器可以实时感知环境的温度、湿度和噪音等参数。
摄像头可以进行实时视频监控,并进行图像识别和分析。
通信模块负责与云平台进行数据通信。
2. 云平台设计云平台由服务器集群、数据库和数据分析模块组成。
服务器集群负责数据的存储和计算,数据库用于存储各个路灯节点采集到的数据,数据分析模块负责对数据进行处理和分析,生成报表和统计信息。
3. 管理终端设计管理终端可以通过云平台对路灯进行实时控制和监控。
管理终端可以通过登录云平台查看各个路灯的实时状态、调整亮度和定时开关等功能。
路灯远程载波监控系统的分析与设计陈焕东(辽宁省高速公路管理局朝阳管理处监控分中心,朝阳122000)摘要:阐述了景观灯、路灯监控升级改造的必要性及远程载波监控系统的优点,介绍了路灯远程载波监控系统的总体框架结构及功能。
关键词:路灯监控管理;远程载波监控系统;升级改造中图分类号:U491文献标识码:B文章编号:1673-6052(2012)12-0128-02这几年,城市中的景观灯、路灯数量巨增,但控制方式还停留在比较原始的手动控制方式或者简单的光控、时钟控制方式,不仅操作起来费时费力,维护起来也很困难,故障不能及时发现,当然也不能得到及时解决。
现在,计算机以及网络技术迅猛发展,我们有理由要求通过网络来监控和管理这些照明、景观灯具。
另外,对于城市照明工作的监管单位,减少人力物力消耗,降低电力消耗都是急待解决的问题。
普通的控制和管理方式已经不能满足现代化城市对照明亮化设施管理的需求。
正因为如此,一种新型的大面积的照明、景观灯监控系统应运而生,希望本系统能够为您带来便利,使您的管理工作更加便捷和得心应手。
1景观灯、路灯监控升级改造的必要性分析1.1目前国内景观灯、路灯常用的控制方式目前国内城市路灯开关控制方式主要采用手动、时钟控制和光控制三种主要方式(1)手动控制方式:是最原始的基本控制方式,通过人工开关灯具。
适用于企业单位等小规模区域的灯具控制,如果灯具数量巨大,安装地点分散,控制者负担重,操作起来很困难。
(2)时钟控制方式:可以通过预先设定好的时间表来控制灯具开关,可按照预定时间段设定开关时间。
但是如果要修改开关时间,需要将所有定时控制器全部修改设置,不灵活,设置参数费时费力。
不能应急突发事件。
受操作者个人因素影响严重。
(3)光控开关灯方式:通过光电传感器来采集光照强度信号,当环境照度高时关闭电源开关,环境照度低时启动电源开关。
相比手动控制而言,可以减轻一定的操作者劳动量。
缺点是启动停止控制只能依赖于光照,控制方式单一,不能应急突发事件,不能控制半夜灯,过分依赖于光照。
智慧城市下的智能路灯管理系统设计随着城市的不断发展和变化,人们对城市的要求也越来越高。
城市的高效、便捷、绿色和人性化成为了城市建设和管理的重要目标。
智慧城市的概念由此应运而生,它通过信息技术的应用和城市系统的智能化改造,实现城市的智能化、绿色化和便捷化。
而智能路灯管理系统作为智慧城市建设中的重要组成部分,具有非常重要的地位和作用。
一、智能路灯管理系统的意义传统的路灯只能完成照明的功能,无法对城市的环境、交通、治安等问题进行有效的管理和监控。
而智能路灯管理系统则完全不同,它能够对路灯的能耗、亮度、照明范围等进行精准管理和控制。
同时,智能路灯管理系统还能够实现路灯的监控和报警,监测城市环境的各项指标,同时对交通和治安进行智能化管控。
因此,智能路灯管理系统的意义在于:1. 提高城市能源利用效率:智能路灯管理系统可以通过光控、温控、时间控等方式,实现路灯的自动控制和调节,从而降低城市能源的消耗,提高城市能源利用效率。
2. 提高城市环境质量:智能路灯管理系统可以监测城市环境指标,如空气质量、声音等级、温度湿度等,实时获取城市的环境状态,并根据实际情况自动调节路灯亮度和照明范围,从而提高城市的环境质量。
3. 提高城市交通安全性:智能路灯管理系统可以通过交通控制,对城市的路况和车辆进行监控和管理,从而提高城市的交通安全性。
4. 提高城市治安防范能力:智能路灯管理系统可以通过视频监控和报警功能,实现对城市的治安情况进行实时监测和预警,从而提高城市的治安防范能力。
二、智能路灯管理系统的设计要素智能路灯管理系统的设计需要考虑多方面的因素,如硬件设备、软件系统、数据传输、数据存储等。
以下是智能路灯管理系统的设计要素:1. 硬件设备:智能路灯管理系统需要配备多款硬件设备,如路灯控制器、环境监测器、摄像头等,以实现对路灯、环境、交通、治安等方面的全面管理和监控。
2. 软件系统:智能路灯管理系统需要配备完备的软件系统,包括路灯控制软件、环境监测软件、交通管制软件、报警软件等,以实现对路灯的远程控制、监测、报警等动作。
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。
智慧路灯系统方案设计方案智慧路灯系统是基于物联网技术,通过传感器、通信设备和管理平台的连接和交互,实现对路灯的远程监测和智能管理的一种新型路灯系统。
下面是一个智慧路灯系统的方案设计方案。
1. 架构设计:智慧路灯系统的架构通常包括硬件设备、通信网络和管理平台三个部分。
硬件设备包括路灯灯具、控制器和传感器等,通信网络采用无线通信技术,管理平台通过云平台或本地服务器实现对路灯的集中监控和管理。
2. 功能设计:智慧路灯系统的功能主要包括以下几个方面:- 远程监测:通过传感器实时监测路灯的亮度、电流、温度和湿度等参数,进行故障诊断和预测,提醒维护人员进行维修和更换。
- 节能调光:根据路段的车流量、光照条件和时间等因素,自动调节路灯的亮度,实现按需调光,节省能源。
- 安全监控:在路灯上配备摄像头和人脸识别系统,监控路段的安全状况,及时发现异常情况并报警。
- 环境感知:利用传感器监测空气质量、噪音水平和交通流量等,为城市规划和交通管理提供数据支持。
- 数据分析:通过对收集的路灯数据进行分析和挖掘,提供路灯使用效率、故障率等指标的评估和优化建议。
3. 技术选型:在智慧路灯系统的设计中,需要选用合适的硬件设备和通信技术。
对于硬件设备,路灯灯具可以选择LED灯具,具有高效节能、寿命长等优点;控制器可以选用微控制器或单片机等,具备高性能和低功耗;传感器选择光照传感器、温湿度传感器等,确保数据采集的准确性。
通信网络可以选择LoRa、NB-IoT等低功耗广域网技术,确保路灯与云平台的稳定连接。
4. 管理平台设计:管理平台是智慧路灯系统的核心,用于对路灯进行监控和管理。
管理平台需要具备用户管理、设备管理、数据管理和报警管理等功能。
用户管理模块用于管理用户账号和权限;设备管理模块用于对路灯设备的注册、配置和控制;数据管理模块用于对路灯数据的存储和分析;报警管理模块用于对路灯故障和异常情况进行及时报警和处理。
5. 安全性设计:智慧路灯系统必须考虑数据的安全性和隐私保护。
黧熊蛆试论市政路灯照明监控系统的总体设计王旭东(晋城市市政工程总公司,山西晋城048000)【摘要]城市路灯照明,是城市的重要妇威部分,和人民群众的日常生活密切相关。
路灯照明设备的正常运行,直接关系着城市道路交通的安全、畅通、人民群众的正常生活。
本文主要分析了市政路灯照明监控系统的总体设计相关问题,有刹于大大提高路灯照明自动化控制水平,缩短路灯故障处理时间,提高路灯照明设备的利用率,提高人民群众对路灯的满意度。
提高人民群众对市政府的满意度。
【关键词】路灯;监控;设计;实现路灯照明监控系统是应用于婀沛’路灯照明的测空管理系统。
系统应用遥测、遥信、遥控等自动控制技术,计算机信息管理技术,无线通讯等技术,根据城市市的实际情况及监拄瘟占点多、分布广等特点,同时考虑到系统运行费用要经济及运行技术上要可靠等诸多因素设计本系统,实现对各个路灯瞄控站点的远程监控和数据采集,同时设计了本地维护功能。
并实现对数据进行处理、存储、报表生成、打印等功能。
系统容量大,覆盖范围广,有强大的管理功能。
系统的实施为路灯照明的运行管理,提供了先进的科学手段,使各站运行信息及时反馈,并得到有效的分析:对于蜘i路灯照明运行管理的完善和提高具有重要的意义。
1路灯照明监控系统没计思想路灯照明监控系统采用分布式计算机控制系统,对路灯照明设备进行集中管理、分散控制。
1)与原有系统—体化。
城市路灯处原有两个与运行管理相关的系统,—个是地理信息设备管理系统,其中管理着大量的设备数据。
另—个是电话接报系统,是日常处理群众报修路灯的管理系统。
本系统的设计采用嵌入M a D l nf o地理信息的方法,与原有“地理信息设备管理系统”完美结合。
本系统的故障自动报警功能,采用了与现有的“电话接报系统”相同的处理流程,可以将本系统的自动报警与电话报修统一管理、统一监督,充分发挥故障处理系统的管理职能。
2)采用分布式结构。
由于路灯照明监控系统是多目标、多任务、多参数、多功能的实时系统,因此,需要采用分布式系统。
智慧路灯监测管理系统设计方案一、引言智慧路灯监测管理系统是一种利用物联网技术对城市道路上的路灯进行实时监测和管理的系统。
通过智能传感器、通信设备和云平台等技术手段,实现对路灯的能耗、亮度、故障等信息进行监测和控制,提高路灯的能效和管理效率,同时为城市居民提供更加舒适、安全的路灯照明环境。
本文将从系统架构、功能模块等方面进行设计方案的详细阐述。
二、系统架构智慧路灯监测管理系统的整体架构可分为三层:感知层、传输层和应用层。
1. 感知层:感知层主要包括路灯传感器、视频监控设备等,用于采集路灯的亮度、能耗、故障等信息。
2. 传输层:传输层主要通过物联网技术将感知层采集到的信息传输到云平台。
传输方式可以采用无线通信技术,如Wi-Fi、NB-IoT等。
3. 应用层:应用层是整个系统的核心,主要包括云平台和系统管理终端。
云平台用于接收、存储和处理传感层的数据,提供数据分析、决策支持等功能;系统管理终端用于对路灯进行远程监控和管理。
三、功能模块1. 数据采集模块:负责采集路灯的亮度、能耗、故障等信息,并将数据传输到云平台。
该模块可以通过安装在路灯杆上的传感器实现。
2. 数据传输模块:负责将采集到的数据通过物联网技术传输到云平台。
传输方式可以采用无线通信技术,如Wi-Fi、NB-IoT等。
3. 数据存储与管理模块:负责接收、存储和管理云平台上的数据。
该模块可以采用分布式数据库技术,实现数据的高效存储和管理。
4. 数据分析与决策支持模块:负责对采集到的数据进行分析和处理,提供决策支持。
该模块可以利用数据挖掘和机器学习等技术,实现路灯能耗预测、故障检测、节能调度等功能。
5. 远程监控和管理模块:负责对路灯进行远程监控和管理。
通过系统管理终端可以实时监测路灯的状态、进行亮度调节、故障排查等操作。
四、系统优势1. 节能减排:通过对路灯能耗进行实时监测和分析,系统可以优化路灯的能效,减少能源浪费,实现节能减排的目标。
2. 故障检测与维护:系统能够及时发现路灯的故障,并通过远程监控和管理进行维护。
智能路灯监控系统的研究与设计摘要:现代城市对路灯智能化要求越来越高,本文提出了一种基于gprs无线通信和电力线载波通信(plcc)相结合的城市路灯远程监控系统。
该系统利用这两种通信方式的特点,设计了一种性价比高的路灯控制系统。
关键词:路灯管理;智能化;监控一、引言公共路灯照明系统是城市建设的重要组成部分,保证城市路灯处于良好状态,不仅关系着人民生活、生产发展、交通安全和社会治安,而且对提供良好的投资环境,吸引外商投资,促进经济发展,起着非常重要的作用。
传统的路灯控制常采用定时器或光控器,让路灯在规定的时间内亮灭,无法做到与路灯管理室的通信,不便于远程监控和管理。
路灯巡检常采用“晚上巡灯,白天巡线”这种人工方法巡视来获得设备的运行状况,不仅耗费大量的人力和物力,而且实时性很差,处理故障的效率也很低,很难满足现代高亮灯率的要求。
近年来,计算机技术迅速发展,应用计算机技术推动各项事业发展,取得了显著成效。
通过改变现行落后的照明控制方式来节约能源是建立节约型社会的重要组成部分。
【1】二、项目技术方案项目总体思路及实施方案总体思路:结合嵌入式技术和智能控制技术利用其通讯接口.建立分布式监控系统,实现对所有灯具的数字化集中管理和监控。
【2】1、整个系统为3层:(1)现场监控终端:采用的嵌入式技术,再配之主流的通讯协议,实现现场监控终端与路灯智能电源模块间的通讯。
各智能电源模块与监控终端连接,负责采集路灯各种信号。
现场监控终端既可与远程控制中心脱机,独立设定参数(开、关灯时间及各时段亮度设定)控制路灯,又可与远程控制中心联机,双向通讯,由控制中心设定或修改现场控制器的参数设定,同时现场监控终端把采集到的路灯信息上传到控制中心。
(2)监控中心:现场监控终端与路灯管理所监控端之间通讯方式采用gps通讯。
监控各条线路的路灯故障报警、起停、功率状态,并可根据需要调整路灯的工作状态。
(3)远程监控管理:路灯管理所与远程监控中心采用以太网技术进行通讯,管理级可以充分利用企业广域网络进行海量的数据传输,完美实现远程监控与管理。
路灯监控系统方案1. 背景随着城市发展和人口增加,道路交通的安全问题变得日益重要。
路灯作为城市的基础设施之一,为行人和驾驶员提供了必要的照明和安全保障。
然而,经常发生路灯不亮、灯泡烧坏等问题,给夜间交通带来了诸多隐患。
为了提高道路交通安全性和提供良好的城市照明环境,需要一种高效可靠的路灯监控系统。
2. 系统架构路灯监控系统的架构包括以下几个主要组件:2.1 路灯节点路灯节点是系统的基本单元,安装在每个路灯上。
每个节点包含一个光敏传感器和一个摄像头,用于监测路灯的状态和周围环境。
路灯节点与云服务器通过无线通信进行数据传输。
2.2 网关网关是连接路灯节点和云服务器的中间设备。
网关负责收集路灯节点发送的数据,并将其上传到云服务器。
网关还提供与路灯节点的双向通信功能,可以从云服务器接收指令,并将其传送给相应的路灯节点。
2.3 云服务器云服务器是整个系统的核心,负责接收、处理和存储路灯节点发送的数据。
云服务器使用数据库存储路灯节点的状态信息,并根据需要生成报告和统计数据。
云服务器还提供用户接口,允许用户通过手机应用或Web界面监控和控制路灯。
3. 系统功能路灯监控系统具有以下主要功能:3.1 实时监控路灯节点的摄像头可以实时监控路灯周围的环境。
用户可以通过手机应用或Web界面查看路灯节点的视频流,以便及时发现异常情况。
3.2 路灯状态监测路灯节点的光敏传感器可以实时监测路灯的状态。
系统可以自动检测和报告路灯故障情况,如灯泡烧坏、电源故障等。
3.3 智能控制系统可以根据时间、天气和交通流量等因素自动调节路灯的亮度。
例如,在夜间交通繁忙时,系统可以增加路灯的亮度,提供更好的照明效果,以确保交通安全。
3.4 统计和报告系统可以记录和存储路灯节点的历史数据,并生成报告和统计信息。
用户可以根据需要查看路灯节点的使用情况、故障次数等统计数据,以便及时维护和管理路灯。
4. 技术实现路灯监控系统可以采用以下技术来实现:4.1 无线通信技术节点和网关之间的通信可以使用无线通信技术,如LoRa、NB-IoT等。
基于物联网技术的智慧城市智能路灯控制系统设计智慧城市是近年来发展迅猛的概念,它通过引入物联网技术,为城市的各个方面提供智能化的解决方案。
其中,智能路灯控制系统是智慧城市建设中的重要组成部分。
本文将围绕基于物联网技术的智慧城市智能路灯控制系统进行设计。
一、引言智慧城市是以信息技术为驱动力,充分利用物联网、大数据分析等先进技术,将城市各个领域进行互联互通和智能化管理的城市发展模式。
而智能路灯控制系统作为智慧城市的基础设施,具有监测路灯状态、提供路灯照明、实时环境监测等功能。
二、智能路灯系统架构设计智能路灯控制系统的架构应包含物联网感知层、网络传输层以及应用层三个部分。
1. 物联网感知层感知层是整个系统的基础,通过嵌入式设备实时感知并收集路灯的状态信息,如灯泡亮度、温度、湿度等。
感知设备可以采用传感器、光电元件等装置,将感知到的信息进行模拟转数字转换后,上传至网络传输层。
2. 网络传输层网络传输层负责将感知层的数据传输到云端,并与其他设备进行通信。
该层需要建立稳定、高效的网络连接,可以选择以太网、WIFI、GPRS等传输协议。
同时,为了提高数据传输安全性,还可以采用加密技术对数据进行加密处理。
3. 应用层应用层是智能路灯控制系统的核心,通过对感知层数据的处理与分析,实现对路灯的远程控制与管理。
在应用层,可以定义路灯的开关时间、亮度等参数,根据实时环境数据智能调整路灯的亮度,并且可以实现故障监测与报警功能。
三、智能路灯系统关键技术设计智慧城市智能路灯控制系统需要依赖以下关键技术:1. 物联网技术物联网技术是实现智慧城市的基础,可以实现路灯与路灯控制中心的互联互通。
通过物联网技术,可以对路灯进行远程监控、数据采集和管理。
2. 大数据分析大数据分析是智能路灯系统的重要组成部分,通过对收集到的大数据进行分析,可以获取路灯的开关时间、能耗、故障率等信息,为城市管理者提供数据支持,以提高路灯的能源利用效率。
3. 人工智能技术人工智能技术可以使智能路灯系统具备智能化的功能,例如根据传感器收集的环境数据,智能调整路灯的亮度。
城市路灯监控器系统的设计
【摘要】本文以单片机s3f9454作为系统的核心控制元件,从电源电路、光敏传感器电路、主控制电路、路灯电路、按键和显示接口部分等五方面对该系统的设计作详细介绍。
【关键词】单片机;监控;设计;光敏传感器
1 城市路灯监控器系统的实施意义
城市照明是城市基础设施的一个重要组成部分,在城市的交通安全、社会治安、人民生活和展示市容风貌中居于举足轻重的地位。
城市照明正朝着现代化、科学化、节能化方向高速发展。
目前,中国城市照明控制领域主要运用的通过gprs控制回路层面,只能获得一条回路的电流等参数,无法满足现今应用需求。
此外随着社会发展的进步,城市路灯已从城市主干道延伸至社区和背街小巷。
照明环境的明显改善,使得居民出行更加便捷安全,社会治安也得到明显好转。
但是由此也给路灯管理工作带来了不少难度。
本系统采用先进的数字信号处理技术、电源管理技术、无线通信技术、数据库管理技术等,实现了城市路灯照明系统的遥测遥控和路灯节能功能,在通信和软件处理方式上,系统通过gprs无线通讯技术完成数据采集、传输、处理等功能。
通过对道路照明设备的分布式控制和数字化管理,实现对路灯照明设备的实时在线控制,降低管理成本,做到无人值守。
2 系统设计方案阐述
2.1 主控电路设计
在本系统中,主控电路主要完成路灯的亮暗开关控制;交通情况的监测及亮灯状态控制;路灯开启时间计算及控制;路灯故障自检、定位和报警等功能。
从控制的程度分析,许多监测电路可以采用集成度较高的数字芯片直接给出数字信号,可以降低硬件电路的复杂度,但会增加软件设计的难度。
因此在主控器件选择上可以考虑采用成本较低的单片。
本系统经过综合考虑选用了s3f9454单片机作为主控器件。
s3f9454是一款8位多功能通用型微控制器,适用于a/d转换,sio等应用领域。
s3f9454有2k字节的片内rom和208字节的ram,采了sam88rcri内核和自己独有的内部结构,扩展了片内寄存器卷,增加了内部数据寄存器空间。
另外,s3f9454内部特有的cmos技术使芯片呈现出低功率消耗和宽电压工作范围的特性。
此款控制器在本系统的使用可以使系统在满足各项功能的基础
上实现高稳定性、低成本、低功耗等,与本系统的工作环境和工作特性符合度较高。
2.2 稳压电源电路
稳压电源电路采用开关电源,它可靠性高,纹波低,交流输入电压为ac220v,对电路的短路、过载、过压或过温都具有保护作用,此外还具有可并联功能,方便快捷。
设计电路如图所示,220v的市电经过变压器,以及桥式整流和滤波,通过7812转化成+12v的电压,然后用7805转换成+5v的直流电压。
本电路中用到的是+5v的直流电压,能够供电给单片机系统
和各单元电路。
2.3 键盘与显示界面
根据系统的要求,本电路设计了4*2键盘电路,分别有时钟键、增键、减键、季节键、测量键、亮灯率键、亮度键、人工键这8个按键。
时钟键用于显示时间,可显示至分钟;增、减键可进行范围的调整;季节键可依据当前季节,调整路灯的开关时段,配合增减键也可调整系统默认时段;测量键用于显示当前路灯的工作电流和工作电流;亮灯率键用于统计路灯从上电到当前时刻的亮灯时间比例;亮度键可对打开路灯的亮度进行调节;人工键则可实现人工控制与自动控制之间的切换。
此外,由于本电路显示的数据较少,且未涉及到符号数的显示,因此采用数码管显示,其显示亮度高,成本较低廉,驱动部分的软件简单,显示效果直观、明亮。
设计时可采用1个4位数码管显示时钟、路灯开关时段,再用1个3位数码显示电压、亮灯率及亮度。
根据不同季节,不同区域,不同昼夜,不同天气,来合理的安排路灯的亮灭,达到节能目的和最优目标。
根据不同季节,通过数码管来显示开灯的时间,为了节能,还可以通过时钟键、增/减键来合理的调节路灯的亮灭时间,还可以通过亮度键来调节路灯的亮度来达到最优。
2.4 传感器电路设计
路灯在工作状态时,当光敏传感器感应到强光时,立即自动关闭路灯;当强光消失后,路灯又会自动的打开。
光敏电阻能根据日落
和日出来控制路灯的开、关灯。
光敏电阻阻值随光照强度变化,光线越强,阻值越小,电压减小,输出低电平,路灯自动关闭。
光敏电阻是可调的,因为本电路采用ad材料。
光敏电阻的作用是通过电阻的变化,起到一个光控的作用。
光敏电阻属半导体光敏器件,除具灵敏度高,反应速度快,光谱特性及r值一致性好等特点外,在高温,多湿的恶劣环境下,还能保持高度的稳定性和可靠性。
2.5 路灯电路的设计
系统设计要求晚上12点后,每只路灯亮度减半,由此达到节能目的。
该功能由pwm调压控制。
时间控制子程序控制。
能显示路灯亮灯率,可显示各路灯的状态,并通过lcd显示。
此电路是通过占空比实现灯的亮、灭,信号从pwm端输入。
当信号为低电平时,三极管q1为截止状态,导致三极管q2导通。
mos 管q3、q4、q5导通,路灯亮。
当pwm输入高电平时,三极管q1为导通,导致三极管q2截止。
mos管q3、q4、q5截止,路灯灭。
另外,此电路还具有电压、电流检测功能,可以将电压的模拟信号传入单片机中。
r5、r4提供电压、电流测量的信号,c3、e2为了使电压、电流更加光滑。
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[责任编辑:丁艳]。