智能路灯节能控制器的设计与实现.

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智能路灯控制系统的设计与实现

智能路灯控制系统的设计与实现

智能路灯控制系统的设计与实现近年来,智能路灯控制系统越来越得到人们的关注和重视。

随着科技的发展和城市化进程的不断加快,人们对城市智慧化和绿色化的要求也越来越高。

在这种背景下,智能路灯控制系统的设计和实现愈发显得重要。

本文将从以下四个方面进行探讨:智能路灯控制系统的意义、智能路灯控制系统的架构设计、智能路灯控制系统的关键技术、智能路灯控制系统的实现。

一、智能路灯控制系统的意义智能路灯控制系统是将智能技术应用到路灯控制领域的一种创新。

它不仅可以提高路灯的节能效率,减少能源的浪费,也可以实现路灯的智能控制,使路灯更加智能化、人性化、安全化。

同时还可以提高城市管理效率,促进城市智慧化的发展。

因此,智能路灯控制系统在提高城市整体形象、促进城市经济和建设智慧城市等方面都有重要的意义。

二、智能路灯控制系统的架构设计智能路灯控制系统包括三个主要部分:智能控制器、路灯感知设备和远程监控中心。

1.智能控制器智能控制器是智能路灯控制系统的核心部分,也是整个系统的控制中心。

智能控制器主要负责实现路灯灯光控制和节能调整,同时还负责感知设备的数据采集和远程监控中心的数据传输。

智能控制器的设计需要具备高效性、低功耗、长寿命等特点。

2.路灯感知设备路灯感知设备是智能路灯控制系统中的一个重要部分,主要用于捕捉实时的路况信息和灯光亮度信息。

路灯感知设备能够感知路面的车辆数量、流量、车速、路面温度等实时数据,并将这些数据传输到智能控制器中进行处理和分析。

利用这些数据,系统能够通过智能算法和控制技术,实现灯光的智能控制和节能管理。

3.远程监控中心远程监控中心是智能路灯控制系统的数据传输和管理中心,主要负责监测路灯的状态和灯光的亮度,以及控制灯光的开关和调光等功能。

远程监控中心需要具备稳定性、可扩展性和高效性,以支持路灯的实时监控和远程管理。

三、智能路灯控制系统的关键技术智能路灯控制系统的实现主要依靠以下几个关键技术:1.嵌入式系统技术嵌入式系统技术是实现智能路灯控制系统的基础技术,它能够将智能控制器设计成具有高效性、稳定性和安全性的系统,从而实现灯光的智能控制和管理。

智能路灯控制系统设计与实现

智能路灯控制系统设计与实现

智能路灯控制系统设计与实现随着技术的不断进步和城市化进程的加速,城市的交通流量和亮化工作变得越来越重要。

而智能路灯控制系统可以对道路灯光的亮度进行智能调节,大大提高城市交通和路灯管理的效率和质量。

本文将对智能路灯控制系统的设计与实现进行讨论。

一、智能路灯控制系统概述智能路灯控制系统是一种基于智能调节的路灯亮度、路灯开关、数据采集等技术的综合管理系统。

它的主要目的是减少浪费和节约能源,同时根据不同的时间段和交通流量,合理地调节路灯的亮度,保证行人和车辆出行的安全,以及对路灯的运行情况进行精确监控,及时发现故障和异常。

二、系统设计要点1.路灯控制智能路灯控制系统可以对路灯的亮度、开关状态进行智能调节,以达到节约能源的目的。

这需要根据不同时间段、天气状况、路面状况和交通流量等情况进行综合分析,使用自适应控制算法进行智能化调节,提高控制精度和效率,同时减少维护成本。

2.灯杆集成传感器为了实现智能化控制,智能路灯控制系统需要集成多种传感器。

这些传感器可以获取不同地点、不同时间的技术信息,如行人、车流量、环境温度、湿度、空气质量和气压等信息。

这些数据可用于路灯亮度自适应调节、异常报警、远程控制等应用。

3.互联网智能化智能路灯控制系统可以通过互联网进行智能集成。

用户可以方便地使用手机APP、跨平台一体化管理等功能,实时监控路灯状态并快速响应。

而且智能路灯控制系统还可以统计分析数据,汇总统计信息,提供实时的行车数据,对本地社区生产产生多重积极的影响。

三、系统实现流程1.硬件部署智能路灯控制系统的硬件可以分为两个部分:智能路灯和数据传感器。

智能路灯负责具体控制和数据收集,传感器可以采集路面、交通和天气等数据,并将它们传输到智能路灯控制系统中。

可以考虑使用现有的路灯或升级路灯,然后在灯杆上添加控制器。

传感器可以安装在路边的桥梁或电报杆等位置上。

2.软件模块智能路灯控制系统的软件模块包括云端管理和客户端管理。

云端管理可以对路灯状态、亮度、传感器数据进行实时监控,并根据收集到的数据进行参数调整和预警处理。

智能路灯管理系统的设计与实现

智能路灯管理系统的设计与实现

智能路灯管理系统的设计与实现随着社会科技的发展和智能化的趋势,人们对于城市基础设施的要求也越来越高。

作为城市基础设施的一部分,路灯的管理也面临着新的挑战。

为了更好地管理路灯,提高道路安全性和节约能源,智能路灯管理系统应运而生。

一、智能路灯管理系统的概述智能路灯管理系统是基于物联网技术的一种新型的城市道路照明管理系统。

它采用多种传感器技术、通信技术和数据分析技术,实现灯具的智能控制、故障监测、能耗管理和设备维护等功能。

通过对路灯进行远程监控和控制,实现对路灯的全方位管理和智能化运营,从而提高路灯的使用寿命和节约能源成本。

二、智能路灯管理系统的设计要求智能路灯管理系统的设计要求必须满足以下几个方面:1. 灵活通用的控制手段智能路灯管理系统必须能够在各种复杂的城市环境下进行控制,具备丰富的控制手段。

例如,手动控制、计时开关控制、光敏控制等模式。

2. 数据采集和变换功能智能路灯管理系统需要采集和处理灯具的各种数据,例如温度、亮度、电流、电压等数值。

将这些数据进行变换处理,输出可供实时调整控制的数据,为灯具的运营提供更为科学和高效的支持。

3. 故障检测和远程预警功能智能路灯管理系统必须具备故障检测和远程预警功能,能够在发生灯具故障后及时警报。

通过对故障信息的采集和分析,系统能够自动检测出灯具的故障,向管理人员发送预警信息,在第一时间解决故障,提高管理效率和效果。

4. 智能化的能耗管理功能智能路灯管理系统必须具备能耗管理功能,要能够实时监测路灯的能耗情况,实现精准的能耗分析和统计。

通过对路灯的智能控制和灯光调节,在保证照明质量的前提下,减少能耗成本,提高能源利用效率。

5. 健全的灯光设备维护管理体系智能路灯管理系统必须具备健全的灯光设备维护管理体系。

例如,设备的维护保养,设备的巡查和维修,故障设备的更新更换等。

这些管理措施可以提高路灯灯光的使用寿命,减小路灯的维修和管理成本。

三、智能路灯管理系统的实现方案智能路灯管理系统的实现方案主要分为硬件和软件两个部分。

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

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。

LED智能路灯控制系统设计

LED智能路灯控制系统设计

LED智能路灯控制系统设计近年来,随着智能科技的快速发展,智能路灯控制系统成为了城市建设中亟需解决的问题之一、传统的路灯控制系统存在着能耗高、管理不便等问题,而LED智能路灯控制系统则可以通过智能化的管理和控制方式,有效解决这些问题。

本文将对LED智能路灯控制系统的设计进行详细介绍。

一、系统设计目标1.节能降耗:通过合理的控制策略,减少能源的消耗,提高路灯的能效。

2.智能管理:实现对路灯的智能化管理,包括远程监控、故障报警、维修管理等。

3.环境友好:在设计过程中,考虑环境保护问题,减少对环境的污染。

二、系统组成1.智能控制器:通过控制器,实现对路灯的开关、亮度、时间等参数的设置和调节。

智能控制器还可以实现对路灯的自动感应控制,根据光线的强度和环境变化,自动调整亮度。

2.传感器:通过传感器获取路灯周围的环境信息,如光线的强度、温度、湿度等,将这些信息传输到智能控制器中,根据这些信息制定合理的控制策略。

3.通信网络:通过无线通信模块,实现智能控制器和上位机的数据传输。

数据传输可以采用WiFi、4G等通信方式,实现远程监控和管理。

4.上位机:上位机通过与智能控制器的通信模块进行数据交互,实现对路灯的远程监控、设置和管理。

上位机还可以对系统的运行情况进行统计和分析,为决策者提供数据支持。

三、系统工作流程1.感应环境:通过传感器感知周围环境的变化,包括光线、温度、湿度等方面。

2.数据传输:将感知到的环境信息通过无线通信模块传输到智能控制器中。

3.控制策略制定:智能控制器根据收集到的环境信息,结合预设的控制策略,制定最佳的路灯控制策略。

4.执行控制:根据制定的控制策略,智能控制器控制路灯的开关、亮度、时间等参数。

5.上位机监控:系统管理员通过上位机对智能路灯控制系统进行远程监控,包括路灯的开关状态、亮度、故障报警等。

四、系统的优势1.节能降耗:通过智能控制策略,实现对路灯的精细化控制,减少能源的浪费。

同时,LED路灯本身具有能效高、寿命长等特点,进一步提高能源的利用效率。

节能环保型智能LED路灯控制系统设计

节能环保型智能LED路灯控制系统设计

节能环保型智能LED路灯控制系统设计一、引言随着城市化进程的加速,城市路灯数量呈现快速增长的趋势。

传统的路灯采用白炽灯或高压钠灯,能耗高、寿命短、光效低等问题逐渐显现。

为了解决这些问题,设计一种节能环保型智能LED路灯控制系统是非常必要的。

二、设计目标本设计的主要目标是实现对LED路灯的智能控制,以实现节能、环保和提高路灯的效能。

具体来说,设计要求包括:1.路灯智能控制:实现对路灯的开关控制和亮度调节,能够根据天气条件和道路使用情况自动调整亮度。

2.路灯网络化管理:实现对路灯的集中监控和管理,包括开灯状态、功率消耗、故障检测等,方便运维人员及时发现并解决问题。

3.能耗监测与统计:能够记录和统计每个区域的路灯能耗情况,为城市能源管理提供参考。

4.省电节能功能:通过智能调光和定时开关功能,实现路灯的节能功能,减少能耗及环境污染。

5.绿色环保:选用环保材料和能效高的LED灯作为光源,减少对环境的污染。

三、设计方案1.硬件设计(1)控制器:选用嵌入式微处理器作为控制器,具有较高的计算能力和稳定性。

(2)LED光源:采用高效节能的LED光源,并根据实际需求选择适当的功率和色温。

(3)感应器:安装感应器以感知外界环境的亮度和运动情况,根据感应结果智能控制路灯的开关和亮度。

(4)通信模块:安装无线通信模块,实现路灯的远程监控和管理。

2.软件设计(1)控制算法:根据感应器和天气数据,设计智能控制算法,实现路灯的自动调光和定时开关。

(2)管理系统:实现对路灯的集中管理,包括实时监控、故障检测和报警等功能。

(3)能耗统计与分析:通过数据采集和处理,实现对每个区域的路灯能耗的统计和分析。

四、设计实施1.硬件部署(1)安装控制器和感应器:将控制器和感应器安装在每个路灯上,确保能够感知路灯周围的环境变化。

(2)安装LED光源:将高效节能的LED光源更换到每个路灯上,确保路灯的亮度和能效都有所提升。

(3)安装通信模块:为每个路灯安装无线通信模块,确保能够远程监控和管理路灯。

智能路灯节能控制器的设计与实现(精选5篇)

智能路灯节能控制器的设计与实现(精选5篇)第一篇:智能路灯节能控制器的设计与实现智能路灯节能控制器的设计与实现时间:2009-07-03 09:58:37 来源:现代电子技术作者:胡开明李跃忠卢伟华0 引言随着我国经济高速发展,人民生活水平日益提高,能源和资源变得日益紧张,电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。

目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10%~20%,而城市公共照明则在照明耗电中占30%,并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出,全国路灯的数量仍在迅猛地增长。

公共路灯节能的口号便由此而提出。

通常的节能途径有两个:一个是采用节能光源;二是采用合理的控制线路。

本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制线路来实现路灯节能。

在供电系统中,为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低,供电部门均采用较高电压进行传输。

因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。

然而据调查我国小型城市晚上21:00后,大中城市00:00以后道路上几乎空无一人。

从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。

为了避免这种情况,大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。

这种方法不仅导致路面照度分布不均,而且会减少路灯使用寿命。

本文采用“全年分三季,一季分时段”的分时控制思想实现节能的目的。

在不同的时段投入不同的供电电压运行,在保证路灯正常照明的前提下,兼顾到了用电低谷期节能的效果。

同时利用电力载波技术实现对路灯运行状况的实时监控。

系统硬件电路的设计 1.1 智能路灯控制系统该智能路灯节能系统主要由电量检测电路、实时时钟、自耦变压器电路、显示电路及载波通信等电路组成。

将一年大致分为三个季节段来对路灯进行控制,使其在不同的季节有不同的开关灯时间。

而从开灯到关灯根据当地交通又可大致分为三个阶段(高峰、正常、低谷)来对路灯进行控制。

从实时时钟芯片中将当前的路灯工作状况进行相应的归类,由单片机输出控制接触器的线圈的断合,而其触点的输出分别控制自耦变压器的三个触头,对应着四个档位,每个档位对应着相应的路灯电压。

LED智能路灯控制系统设计

LED智能路灯控制系统设计一、引言随着科技的发展和城市的进步,智能路灯作为城市基础设施的一部分,已经成为城市管理和发展的重要组成部分。

LED智能路灯控制系统是一种集成了LED技术和智能控制技术的高效照明系统,具有节能、环保、安全、智能化等特点。

本文将从LED智能路灯控制系统的设计、原理、功能、技术特点及应用方面进行阐述。

LED智能路灯控制系统设计的核心是要充分发挥LED灯具的节能环保特性,实现对路灯的智能远程控制和管理。

在设计LED智能路灯控制系统时,需要考虑以下几个主要方面:1. 控制方式:LED智能路灯控制系统可以采用无线、有线、红外、射频等多种方式进行控制。

无线控制方式具有灵活性强、安装方便、节省成本等优势,因此更适合LED智能路灯控制系统。

2. 控制模式:LED智能路灯控制系统的控制模式主要有手动模式、自动模式和定时模式。

手动模式可以由人工远程控制,自动模式可以根据光照强度自动调节亮度,定时模式可以根据时间表设置开关时间。

这三种模式可以根据实际需求进行组合使用,以满足不同场景下的需求。

3. 控制范围:LED智能路灯控制系统的控制范围是指可以控制的路灯数量和范围。

一般来说,LED智能路灯控制系统可以覆盖整个城市的路灯系统,实现对整个城市路灯的统一管理。

4. 控制功能:LED智能路灯控制系统的主要功能包括亮度调节、故障报警、远程监控、节能调度等。

亮度调节可以根据不同的场景和需求调节LED路灯的亮度,达到节能的目的;故障报警可以及时发现路灯的故障并进行处理;远程监控可以实现对路灯的实时监控和管理;节能调度可以根据路灯的使用情况进行节能调度,提高能源利用效率。

5. 控制系统平台:LED智能路灯控制系统的控制系统平台是指用于管理和控制LED智能路灯的软件平台。

控制系统平台需要具备数据采集、存储、分析和应用的能力,可以实现对路灯的远程监控和控制。

控制系统平台还需要支持多种通信协议和接口,方便与不同品牌和型号的LED路灯进行连接。

路灯智能控制方案

五、项目实施与保障
1.加强组织领导,明确责任分工。
2.制定详细的项目进度计划,确保项目按期完成。
3.强化项目管理,确保项目质量。
4.加强与相关部门的沟通与协作,为项目顺利实施创造良好条件。
5.定期对项目进行评估,及时调整优化方案。
本方案旨在为我国城市路灯系统提供一套合法合规的智能控制方案,高路灯系统的运行效率,降低能耗和维护成本,为城市可持续发展贡献力量。
(3)控制层:根据实时数据和控制策略,对路灯进行智能调控。
(4)应用层:提供用户界面和接口,实现远程监控和管理。
2.关键技术
(1)智能调光技术:根据环境亮度和交通流量,自动调节路灯亮度,实现节能降耗。
(2)远程监控技术:通过应用层实现对路灯状态的实时监控,便于管理人员及时了解路灯运行情况。
(3)故障自检与报警技术:当路灯出现故障时,系统能够自动检测并报警,提高维护效率。
4.系统集成与实施
(1)系统集成:将感知层、传输层、控制层和应用层各组成部分进行集成,确保系统稳定运行。
(2)实施步骤:
①对现有路灯系统进行改造,安装智能控制器和传感器。
②建立远程监控平台,实现路灯状态的实时监控。
③部署通信设备,确保数据传输的稳定性和实时性。
④对路灯运行数据进行采集和分析,优化控制策略。
路灯智能控制方案
第1篇
路灯智能控制方案
一、项目背景
随着我国城市化进程的加快,城市道路照明在保障交通安全、提升城市形象方面发挥着重要作用。然而,传统的路灯控制系统存在一定的局限性,如控制方式单一、能耗较高、维护不便等。为了提高路灯系统的智能化水平,降低运行成本,本项目将制定一套合法合规的路灯智能控制方案。
1.组织管理:成立项目实施小组,明确责任分工,确保项目顺利推进。

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车载路灯控制器的设计同时实现与实现开题报告重庆邮电大学毕业设计开题报告设计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姓名号学生学指导教师重庆邮电大学北航制二O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。

本控制器主要用于人行道照明,本提高照明系统的智能化程度,适应性强,节省人力,提高了市政的路灯学习班课管理水平,降低了电能的浪费,具有很大的应用展望。

题研究选题目的及意义动路灯已经成为个城市的照明系统中不可分割和替代的部分,在城市态照明中发挥关键性着举足轻重的作用,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,选而且所用的路灯改采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起。

同时也进步加深了对单片机的硬件结构中央处理器的理解和巩固,自述程能的力也得到了提高。

在此将自动及些路灯制作投资过程中用到的知识进行了光控总结并本人录了遇到的问题。

意义研究的基本内容1.能根据实际光线控制路灯开关及光线亮度的变化功能;2.利用基于zigbee卫星通信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,防止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变化趋势的光线变化。

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。

可以长效的解决当前路灯控制的智能化逐步解决水平低电能消耗大以及照明利用率低等问题蓄积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。

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智能路灯节能控制器的设计与实现
0引言随着我国经济高速发展,人民生活水平日益提高,能源和资源变得日益紧张,电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。

目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10%~20%,而城市公共照明则在照明耗电中占30%,并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出,全国路灯的数量仍在迅猛地增长。

公共路灯节能的口号便由此而提出。

通常的节能途径有两个:一个是采用节能光源;二是采用合理的控制线路。

本文在使用节能光源的情况下采
0 引言
随着我国经济高速发展,人民生活水平日益提高,能源和资源变得日益紧张,电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。

目前我国照明消耗的电能约占电力生产总量的10%~20%,而城市公共照明则在照明耗电中占30%,并且近几年随着让城市亮起来的口号的提出,全国路灯的数量仍在迅猛地增长。

公共路灯节能的口号便由此而提出。

通常的节能途径有两个:一个是采用节能光源;二是采用合理的控制线路。

本文在使用节能光源的情况下采用合理的控制线路来实现路灯节能。

在供电系统中,为避免送电过程中的线路损耗和用电高峰时造成末端电压过低,供电部门均采用较高电压进行传输。

因此路灯承受电压多高于灯具的额定电压。

然而据调查我国小型城市晚上21:00后,大中城市00:00以后道路上几乎空无一人。

从而造成了“人少车稀灯更亮”的不合理情况。

为了避免这种情况,大多数城市和地区均采用了发达国家早已淘汰了的隔盏关灯的原始路灯控制方法。

这种方法不仅导致路面照度分布不均,而且会减少路灯使用寿命。

本文采用“全年分三季,一季分时段”的分时控制思想实现节能的目的。

在不同的时段投入不同的供电电压运行,在保证路灯正常照明的前提下,兼顾到了用电低谷期节能的效果。

同时利用电力载波技术实现对路灯运行状况的实时监控。

1 系统硬件电路的设计
1.1 智能路灯控制系统
该智能路灯节能系统主要由电量检测电路、实时时钟、自耦变压器电路、显示电路及载波通信等电路组成。

将一年大致分为三个季节段来对路灯进行控制,使其在不同的季节有不同的开关灯时间。

而从开灯到关灯根据当地交通又可大致分为三个阶段(高峰、正常、低谷)来对路灯进行控制。

从实时时钟芯片中将当前的路灯工作状况进行相应的归类,由单片机输出控制接触器的线圈的断合,而其触点的输出分别控制自耦变压器的三个触头,对应着四个档位,每个档位对应着相应的路灯电压。

由于电力传输中有谐波干扰造成电力不稳,要时刻检测路灯的电量,以电量芯片ATT7028检测出电流或者电压过高或者过低,将得到的信息传给AT89C51单片机,单片机同时与铁电存储器的信息相比较,如果发现电流或者电压过高或者过低,单片机马上做出调整,适当地降低或者升高电压,以实现对路灯过载、过压等各种功能进行控制,用电力载波通信技术将现场情况传送至监控室。

原理框图如图1所示。

1.2 电量检测电路的设计
电量采集模块主要完成路灯电流和电压的数据采集。

将采集到的信号转换为ADC电路可采集处理的模拟信号,通过电量芯片转换为数字信号送到单片机中,检测电压和电流是否超载,依据此来控制电路负载的电压。

设计中采用三相电能专用计量芯片ATT7028A,适用于三相三线和三相四线应用,能够测量各相以及合相的有功功率、有功能量,同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数,充分满足三相复功率多功能电能表的需求。

同时将电量信号存入到铁电存储器AT24C24里,该存储器数据不易丢失,以便有功电能历史记录的查询。

ATT7028A提供一个SPI接口,方便与外部单片机之间进行计量参数以及校表参数的传递。

设计中应用ATT7028A测量电流和电压有效值,采用软件校表,通过SPI接口与外部单片机之间进行计量参数的传递,以此来检测路灯电压电流的有效值。

另外对检测到的过载、过压等故障进行报警。

1.3 路灯控制电路
路灯控制电路由译码电路、开关电路与变压器控制电路组成。

为了使路灯分时控制取得优良的节能效果,除了要根据时间段来开启不同档位电压外,还需要实际考虑到电网电压在不同时段的电压波动情况。

故将单片机检测到的电量信号与处理的实时时钟芯片DS1302信号作为74LS155二-四译码器译码地址输入端,译码器的四个端输出经三极管放大后分别驱动四个接触器的线圈,而其四个触点分别对应自藕变压器的三个触头,亦即路灯四种档:全压
(220V)、高峰期档(额定电压的93%)、正常期档(额定电压的88%)、低峰期档(额定电压的83%)。

从而达到既兼顾路灯亮度又达到节能的效果。

KM4接在母线上还能关闭路灯,原理如图2所示。

1.4 电力载波通信
为了实现控制室能够方便及时了解现场路灯运行情况,采用电力线载波
通信技术将现场路灯检测运行的状况传送至控制室。

以LM1893集成芯片实现电力载波通信,LM1893是美国国家半导体公司生产的FSK制式的调制解调芯片。

能够实现可靠的串行数据的半双工电力线通信,具有发送和接收数据两种工作模式,能够与51单片机相兼容。

LM1893调制解调数据输入端DATAIN与
AT89C51单片机的串行输出口TXD相连,输出端DATAOUT与AT89C51的串行输入口RXD相连。

LM1893的TX/RX发送接收控制端由单片机的P1.O端控制,高电平为发送状态,低电平为接收状态。

路灯控制器接收到外部数据信息后,先要对所收数据的报文头和地址进行判断。

当报文头正确,地址为本机地址时,它才执行相应的灯控命令,执行完后进入发送状态。

2 软件设计
软件主要完成:根据比较所得的结果控制硬件切换档位以达到路灯定时工作的要求;检测实时电网电压以控制是否要改变档位以达到电网实时监控的目的;最后则是配合主控室完成多机通信。

整个智能路灯节能控制系统被分为了分时分段模块(主要通过时钟芯片DS1302和铁电存储芯片AT24C02配合完成)、电压监控调档模块(由电工参数测量芯片ATT7028加以软件判断来实现)、远程通信模块(由LM1893完成)以及实时显示模块组成。

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