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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于無線傳輸?shù)闹悄苈窡裟M系統(tǒng)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本發(fā)明從解決傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)電能浪費(fèi)嚴(yán)重、控制方式單一的實(shí)際出發(fā)，設(shè)計(jì)出一套基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能模擬路燈控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過部署在無線路燈節(jié)點(diǎn)上的傳感器實(shí)時(shí)采集自然光照強(qiáng)度以及車輛行進(jìn)信息后，以無線方式傳送至主控中心，主控中心對(duì)信息進(jìn)行分析、運(yùn)算、反饋、存儲(chǔ)和顯示。采用自主設(shè)計(jì)的地址甄別控制算法，是一套高效節(jié)能、科學(xué)合理、安全可靠的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，對(duì)路燈的控制具有一定的指導(dǎo)意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 路燈照明是城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，目前路燈系統(tǒng)普遍存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，許多城市道路在零點(diǎn)以后基本無車輛經(jīng)過，即便在特大城市如北京、上海等繁華地段，凌晨2點(diǎn)到天亮這段時(shí)間車流量也很少。針對(duì)這一狀況，一些地區(qū)采取在后半夜交錯(cuò)點(diǎn)亮或隔二亮一的策略，然而這一措施并不能滿足綠色照明的要求，而且會(huì)導(dǎo)致路面照度或照度均勻度的降低，產(chǎn)生“斑馬效應(yīng)”。本發(fā)明提出的智能模擬路燈系統(tǒng)可根據(jù)自然光照強(qiáng)度、車輛行駛速度，實(shí)現(xiàn)路燈的自適應(yīng)控制，在保證照明效果的同時(shí)也滿足了綠色照明的要求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò) (Wireless Sensor Network，WSN)具有實(shí)時(shí)感知能力、快速通信能力和運(yùn)算能力等一系列特點(diǎn)，能很好得滿足智能模擬路燈控制系統(tǒng)的各項(xiàng)要求而被本發(fā)明所采用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 隨著單片機(jī)技術(shù)的日趨發(fā)展，這為我們?cè)O(shè)計(jì)一些實(shí)用性的小電子期間提供了很好的硬件基礎(chǔ)，其中單片機(jī)，尤其在部分功能上的實(shí)際運(yùn)用上已達(dá)到了相當(dāng)成熟的地步，這為我們?cè)O(shè)計(jì)器件提供了可能性。同時(shí)也基于傳統(tǒng)路燈的缺點(diǎn)和不足，造成了電能資源的巨大浪費(fèi)，基于以上的思考，我們構(gòu)想出一套智能路燈模擬系統(tǒng)，通過一些技術(shù)上的改良和創(chuàng)新，創(chuàng)作出一個(gè)智能控制的路燈模擬系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)的感應(yīng)路面車輛行人的過往情況，并作出有效的反應(yīng)。 我們將路燈系統(tǒng)分成兩種模式，即人工控制模式和智能控制模式。 在智能控制模式中，其中智能模式又分為日間控制模式和夜間控制模式。 本項(xiàng)目智能路燈系統(tǒng)突破傳統(tǒng)路燈的固有模式，在傳統(tǒng)模式中，路燈在夜間是全亮著的，也有部分城市采取控制街道奇偶數(shù)路燈亮滅或是分時(shí)段亮滅等措施，但這都不能從根本上解決夜間路燈照明問題，而本項(xiàng)目通過安裝在路燈單元上的傳感器，搭配無線傳輸模塊，并結(jié)合單片機(jī)主控系統(tǒng)的使用，做到以下創(chuàng)新： 實(shí)時(shí)檢測(cè)、無線傳輸、主控系統(tǒng)、及時(shí)反饋。 智能控制器系統(tǒng)硬件主要由光強(qiáng)傳感器、紅外傳感器、無線傳輸芯片、微處理器、繼電器、以及純電阻路燈等組成。 本系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)在于信息采集的準(zhǔn)確度和精確度方面，其中最關(guān)鍵的為利用CC1100無線傳輸芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳送和收發(fā)，以及信息收發(fā)距離的限制和抗干擾性能等。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本項(xiàng)目旨在通過對(duì)城鄉(xiāng)路燈系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，通過紅外傳感器、光感傳感器、單片機(jī)、雙向可控硅、無線傳輸芯片等對(duì)地面行人車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)感應(yīng)，并作出有效的處理方式。 具體實(shí)現(xiàn)以下功能： 1．實(shí)時(shí)監(jiān)控 系統(tǒng)采用人工、智能控制相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)同一條道路燈光統(tǒng)一管理，根據(jù)實(shí)際需要，隨時(shí)調(diào)整路燈照明個(gè)數(shù)，靈活高效。 2．提高應(yīng)急處理能力 可在天氣突變、重大事件、特殊節(jié)日時(shí)，通過人工控制和智能控制相結(jié)合，方便快捷地應(yīng)對(duì)緊急事故，確保亮燈時(shí)段、亮燈率，提高路燈使用效率。 3.增強(qiáng)反饋信息 當(dāng)個(gè)別路燈工作不正常時(shí)，安裝在路燈上的反饋器件，通過無線傳輸模塊，傳送至主控系統(tǒng)，以進(jìn)行及時(shí)的修理。 4．節(jié)能降耗 系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)開關(guān)燈，智能檢測(cè)等功能，降低路燈使用率，提高了路燈的生命周期，每年也可節(jié)約大量電能、減低運(yùn)行及維護(hù)成本，從而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 此目前作品已順利晉級(jí)天津市盛群杯單片機(jī)大賽決賽 此作品已順利通過南開大學(xué)本科生創(chuàng)新科研項(xiàng)目比賽，并獲得優(yōu)秀獎(jiǎng) 此作品已順利通過南開大學(xué)校內(nèi)挑戰(zhàn)杯選拔比賽，成績優(yōu)異
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無
作品可展示的形式
- 模型 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 智能路燈控制系統(tǒng)，采用主機(jī)單片機(jī)和從機(jī)單片機(jī)結(jié)合控制的思路和方法，通過無線收發(fā)模塊進(jìn)行信息的傳輸，從機(jī)微控制器中含有光強(qiáng)采集模塊，紅外采集模塊，路燈控制單元模塊，以及無線傳輸芯片CC1100；主機(jī)單片機(jī)中含有無線傳輸芯片CC1100，從而與從機(jī)的無線芯片構(gòu)成無線傳感網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還含有LCD12864液晶顯示屏，顯示各個(gè)街道路燈的工作狀態(tài)，從而達(dá)到智能化控制的目的。 本系統(tǒng)通過采用CC1100無線傳輸模塊，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行無線收發(fā)，從而突破了傳統(tǒng)路燈地形等諸多自然環(huán)境的限制，還能夠利用他進(jìn)行地下照明工作，從而達(dá)到改善環(huán)境的目的。 本系統(tǒng)各個(gè)模塊價(jià)格相對(duì)低廉，若與當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)好的話，進(jìn)行大面積推廣，經(jīng)過若干年后可帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 針對(duì)目前道路路燈的使用情況，一些地區(qū)采取在后半夜交錯(cuò)點(diǎn)亮或隔二亮一的策略，然而這一措施并不能滿足綠色照明的要求，而且會(huì)導(dǎo)致路面照度或照度均勻度的降低，產(chǎn)生“斑馬效應(yīng)”。 本系統(tǒng)提出的智能模擬路燈系統(tǒng)可根據(jù)自然光照強(qiáng)度、車輛行駛速度，實(shí)現(xiàn)路燈的自適應(yīng)控制，在保證照明效果的同時(shí)也滿足了綠色照明的要求。
