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基本信息
- 項目名稱：
- 基于無線智能網(wǎng)絡(luò)的路燈控制系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 隨著我國城市化水平的不斷提高，各種類型的道路越來越長，機動車數(shù)量迅速增加，夜間交通流量也越來越大，城市、鄉(xiāng)村道路上的路燈及各類照明景觀設(shè)施已經(jīng)與我們?nèi)粘Ｉ钤絹碓骄o密相關(guān)，它即關(guān)系到夜間道路交通安全和百姓生活方便，又承擔(dān)著美化城市，展示城市時代魅力的重任。隨著城市、鄉(xiāng)村道路上的路燈照明系統(tǒng)的不斷擴大，節(jié)約電能、提高路燈系統(tǒng)管理水平，提高道路照明質(zhì)量、降低能耗、實現(xiàn)綠色照明已經(jīng)是急需解決的課題。
- 詳細(xì)介紹：
- 目前各大城市的路燈能源利用率普遍不高，路燈電費和管理費用是政府的一項巨大的財政支出。 傳統(tǒng)的路燈控制常采用定時器或光控器，讓路燈在規(guī)定的時間內(nèi)亮滅，無法做到與路燈管理室的通信，不便于遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。并且傳統(tǒng)的路燈巡檢常常采用“晚上巡燈，白天巡線”這種人工巡視方法來了解設(shè)備的運行狀況，不僅耗費大量的人力和物力，而且實時性差、處理故障效率低，很難滿足現(xiàn)代高亮燈率的要求。 道路照明的首要任務(wù)是在節(jié)約公共能源的基礎(chǔ)上，提供安全和舒適的照明亮度，達(dá)到減少交通事故，提升交通運輸效率的目的。由于基礎(chǔ)設(shè)施的條件所限，目前普遍缺少路燈級的通信鏈路，路燈控制方式一般只能對整條道路統(tǒng)一控制，無法測量和控制到每一盞燈。為了提高公共照明系統(tǒng)的質(zhì)量、滿足路燈特殊控制方式的需要，考慮到路燈節(jié)能控制系統(tǒng)的成本、可靠性、信息化、應(yīng)用前景等多方面因素，我們采用基于無線智能網(wǎng)絡(luò)的路燈控制系統(tǒng)能夠以全新的概念解決上述難題。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計的基本思路 該系統(tǒng)應(yīng)用先進的路燈照明自動化控制與節(jié)能管理技術(shù)，具有調(diào)壓、穩(wěn)壓、保護、故障檢測和信息上傳等功能。其中控制中心通過路燈控制器返回的故障信息可以判斷出故障路燈的具體地址和故障類型，為路燈的維修帶來方便。調(diào)壓功能可以大大節(jié)省電能，有效彌補了傳統(tǒng)路燈的不足，具有很高的經(jīng)濟效益，也符合低碳生活的標(biāo)準(zhǔn)。 基于無線智能網(wǎng)絡(luò)的路燈控制系統(tǒng)采用載波監(jiān)聽轉(zhuǎn)發(fā)算法，對來自相鄰路燈控制器發(fā)送來的信息采取先判斷，后動作，再轉(zhuǎn)發(fā)的機制來傳遞信息，具體的原理如下圖： 控制中心發(fā)出相關(guān)的控制命令后，1號燈做出相應(yīng)響應(yīng)后就轉(zhuǎn)發(fā)這個命令，此時2、3號燈可能同時收到該命令，它們響應(yīng)后也可能同時發(fā)送該命令，那么4、5號燈到底接收哪個燈發(fā)來的命令呢？這時數(shù)據(jù)通信就發(fā)生了沖突行為，最后導(dǎo)致系統(tǒng)死機或崩潰。怎樣才能避免此類事情發(fā)生呢。經(jīng)過查閱相關(guān)科技資料后本文選擇了載波監(jiān)聽算法，它可以很好的解決數(shù)據(jù)沖突問題，具體的細(xì)節(jié)如下： 1、開燈方法：控制中心發(fā)出開燈命令，1號燈收到命令后判斷自己的當(dāng)前狀態(tài)，如果自己的狀態(tài)是閉合（燈亮著）的，則把開燈命令轉(zhuǎn)發(fā)出去，否則先把自己的狀態(tài)調(diào)為閉合（即開燈）后再轉(zhuǎn)發(fā)開燈命令，每條命令連續(xù)廣播3次，每次間隔1秒鐘；由于1號燈發(fā)送命令時，其它的燈處于接收狀態(tài)，即1號燈在廣播信息，其它燈再接收信息。
科學(xué)性、先進性
- 作品的科學(xué)性和先進性： 傳統(tǒng)的路燈控制常采用定時器或光控器，讓路燈在規(guī)定的時間內(nèi)亮滅，無法做到與路燈管理室的通信，不便于遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。并且傳統(tǒng)的路燈巡檢常采用“晚上巡燈，白天巡線”這種人工巡視方法來獲得設(shè)備的運行狀況，不僅耗費大量的人力和物力，而且實時性差、處理故障效率低，很難滿足現(xiàn)代高亮燈率的要求。無線控制方式是比較先進的一種控制方式，技術(shù)成熟度也較高，在其它方面應(yīng)用非常廣泛。無線控制方式有很多類型，如GSM無線控制、GPRS網(wǎng)絡(luò)控制、短信服務(wù)業(yè)務(wù)(SMS)控制、ZigBee無線短距離通信控制等。 建立在通信網(wǎng)絡(luò)上的GSM無線控制、GPRS網(wǎng)絡(luò)控制和短信服務(wù)業(yè)務(wù)(SMS)控制在很大程度上都依賴于通信網(wǎng)絡(luò)是否正常運行，后期管理費用過高，累計成本較高，不便于大面積推廣使用,并且通信網(wǎng)覆蓋不到的地方無法安裝。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- ? 實物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 前期路燈控制器安裝方便、維護簡單，還具有可恢復(fù)性( 接入兩根線就實現(xiàn)了路燈級的無線控制，拆除兩根線又恢復(fù)到原來的狀態(tài)) ，可以嵌入在路燈的不同位置( 燈桿底部、燈桿內(nèi)、燈罩內(nèi))，安裝和拆卸都非常的方便。 后期使用時在上位機軟件的支持下可以很輕松的完成數(shù)據(jù)的采集，路燈的各種控制。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r： 根據(jù)前面所述，國內(nèi)大部分路燈控制還是采用傳統(tǒng)的路燈控制，即用定時器或光控器，讓路燈在規(guī)定的時間內(nèi)亮滅，整條路采用集中統(tǒng)一控制，無法做到與路燈管理室的通信，不便于遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。而基于GSM無線控制、GPRS網(wǎng)絡(luò)控制的路燈控制系統(tǒng)的后期通信費用比較高，系統(tǒng)的累積投入費用過大，不適合長遠(yuǎn)的發(fā)展；而基于電力線載波的路燈控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾性不是很好，且它的傳播距離有限，也不能大面積推廣使用。基于ZigBee無線短距離通信控制的路燈控制系統(tǒng)的使用成本過高，在不太發(fā)達(dá)的中國推廣使用這種路燈控制系統(tǒng)不合我國國情。
