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基于物联网的路灯控制系统

木马童年 2019-7-3 09:45 15 0

  摘 要 介绍一种基于物联网的由单片机控制的智能操作路灯。该系统采用两种传感器,分别有光控开关、红外线热感应开关。系统采用一个光敏电阻,钟控器,被动式红外探头来实现电路的光控、钟控以及红外线感知控制。 ...

  摘 要 介绍一种基于物联网的由单片机控制的智能操作路灯。该系统采用两种传感器,分别有光控开关、红外线热感应开关。系统采用一个光敏电阻,钟控器,被动式红外探头来实现电路的光控、钟控以及红外线感知控制。FLD单灯节电控制器,可实现单灯控制。监控器,来实现电路系统的监控。 中国论文网 https://www.xzbu.com/8/view-5888308.htm  关键词 单片机;传感器;监控终端;物联网

中图分类号TP368.1 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)89-0224-02

0引言

随着经济日益发展,交通工具种类越来越多,夜间交通量随之上涨,交通规则虽然不断完善,但交通事故频频不断。道路照明质量直接关系到交通安全和社会和谐发展。所以利用这次实训的机会,我们借鉴物联网的智能特性设计了一种智能路灯,这个路灯主要实现智能控制就需要各种类型的传感器。利用物联网的传感器(各种类型的传感器)性能,不同的传感器之间所捕获的信息内容和其格式不同。传感器获取数据具有实时性,会不断接收和更新数据。本文对路灯智能控制以及传感信号处理进行了研究。

1系统工作原理

物联网控制的路灯,主要由单片机、监控、光控开关、钟控开关、红外线感知控制的各类传感器以及计算机控制终端等设备组成。

钟控器,需要调整钟控器的开关灯时间设置,用它来调节时间实现路灯的时间控制。

光感电阻,是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器;入射光强,电阻减小;入射光弱,电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。通常,光敏电阻器都制成薄片结构,以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时,光敏层内就激发出电子―空穴对,参与导电,使电路中电流增强。

人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能实现电路连接通电路灯亮。

通过控制中心和现场远程分布式RTU,借助移动通讯网络,完成对市政路灯的每一盏灯的远程控制、远程调光、远程监视、远程实时动态管理。

2系统控制模块设计

我们将其设计为两种模拟情况下的线路:

在行人多的地区,根据光控开关的敏感性,在其前面加了一个钟控开关,以至于让路灯在白天不工作而在夜晚的一定时间工作,即使在阴天,钟控开关也会控制光控开关,让其不工作。如果在夏季,昼长夜短,在该时间段,钟控开关已经打开,但是仍是白天,有光控开关的存在,路灯就不会工作,充分起到节电的效果。如果在冬季,昼短夜长,可以调节钟控开关,增长路灯在夜晚工作的时间。

在行人稀少的地区,考虑到电力的过度浪费,采用了钟控开关与传感器结合的控制系统,对电路实现控制。当夜晚来临时,光控开关会自动打开,但是因为行人稀少,在凌晨过后很少会有行人出现,所以,在光控开关后面加了钟控开关,在该路段定时控制,当考虑到会有极少数车辆或行人在该路段行走,因此,安装了红外线检测系统,配合钟控开关工作。行人或车辆出现时,路灯开始工作,当红外线检测不到热量时,路灯停止工作。

3系统结构设计

系统由三部分组成:计算机路灯控制中心、管理中心和路灯控制终端。

计算机路灯控制中心和管理中心通过物联网方式与分布在各地的路灯控制监控终端实现对码控制,进而控制区域和城市的路灯。

1)路灯控制中心系统是该系统体系的大脑,用以分析与研究数据,对于信息进行处理的系统结构;

2)路灯管理中心系统是以物联网平台为基础的管理体系,监控与遥控(无线电控、智能控制)、远程数据通信网络、管理中心等体系相辅相成,共同构成该网络结构。实时的数据管理,有效的满足我们对路灯系统信息的要求,高效性,快速性的信息传递方式,让管理更加方便快捷;

3)路灯监控终端,在执行操作的同时,对路面实行监控,它代替了人类的眼睛,可以智能的进行路灯之间的控制,也可以监控车流量,以及违法乱纪的现象,为我们的生活安全提供了保障。在现代生活中,节能这一课题一直是我们讨论的重点,该系统终端可以详细记录开关灯时间,进行数据传递的同时,还能达到节能效果。

该系统可以对路灯进行远程操控,单回路的控制模式,待路灯出现障碍时,监控系统自带的报警功能可无线传回管理中心,系统可对故障具体分析,具体处理,使维修更加方便。

4优势

1)传统路灯管理系统通过铺设控制电缆需要大量线路而此电路大多用无线控制。比传统路灯节约电线资源,人力资源等等。

2)传统路灯需要时控开关浪费人力,无线传感器网络路灯管理即可以实现按照程序进行控制,也可以根据室外照度控制。

3)传统路灯是时控开关,定时而亮,而该设计是光控配合时控以及红外线控制,节约电力。

4)监控系统出现在路灯上,有助于交通设施的防盗,以及对各种违法乱纪情况进行监控等,节约人力物力,有助于管理。

5结论

本文主要围绕物联网控制路灯进行设计,经济实用,既节约了人力、物力,也节约了电力,是现代供电系统中有用的组成部分,我们期待该系统为我们提供更有利的服务信息,以及为未来社会提供更好的服务。采用了单片机为主要控制芯片,钟控器为主要开关,传感器为智能开关,监控为辅助成功实现了物联网的路灯智能控制系统。

参考文献

[1]彭力.基于案例的物联网导论[M].北京:化学工业出版社,2012.

[2]朱近之.物联网发展的基石[M].北京:电子工业出版社,2010.

[3]李安定.太阳能光伏发电工程出版社 [M].北京:北京工业大学出版社,2001.

[4]吴功宜 智慧的物联网―感知中国和世界的技术 [M].北京:机械工业出版社, 2010.

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