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        LED智能路燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2018-11-15 13:15:02江育杰
        關(guān)鍵詞:調(diào)光路燈上位

        江育杰

        (重慶市魯能巴蜀中學(xué)校,重慶 400023)

        關(guān)鍵字:路燈控制 節(jié)能 智能化

        應(yīng)用廣泛的傳統(tǒng)路燈存在能源浪費(fèi)嚴(yán)重、管理手段單一、信息化水平低下、缺乏故障主動(dòng)報(bào)警機(jī)制以及故障燈位置難以發(fā)現(xiàn)等一系列問題,這造成了社會(huì)資源和能源的巨大浪費(fèi),與國家提倡可持續(xù)發(fā)展,用科技、節(jié)能、智能化的方式服務(wù)生活的理念背道而馳。LED智能路燈控制系統(tǒng)就是利用物聯(lián)網(wǎng)和智能化的優(yōu)勢(shì),打造以節(jié)能為目標(biāo)、減少能源浪費(fèi)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)節(jié)約型智能路燈網(wǎng)絡(luò)。

        LED智能路燈控制系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)和上位機(jī)遠(yuǎn)程控制為一體的智能化系統(tǒng)。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)路燈亮度實(shí)時(shí)控制,在需要的時(shí)間進(jìn)行預(yù)定的設(shè)置。可根據(jù)春、夏、秋、冬時(shí)令的不同,對(duì)路燈照明時(shí)間進(jìn)行調(diào)控,保證其節(jié)能、高效。可在黃昏、入夜、凌晨、黎明各個(gè)時(shí)段,根據(jù)照明的需要調(diào)節(jié)路燈的功率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能最大化。除了節(jié)能設(shè)計(jì)以外,LED智能路燈控制系統(tǒng)還具有智能定位功能、故障自動(dòng)診斷通知功能、緊急呼救功能、語音功能和遠(yuǎn)程控制功能等功能。

        傳統(tǒng)路燈造成了資源浪費(fèi),如今用LED智能路燈控制系統(tǒng)可替代傳統(tǒng)路燈,以達(dá)到節(jié)能、合理利用資源的目的。LED智能路燈控制系統(tǒng)的各個(gè)功能部件都可選擇性安裝,在采購時(shí)根據(jù)需要對(duì)LED智能路燈進(jìn)行配置。

        1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

        1.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

        LED智能路燈控制系統(tǒng)分為上位機(jī)控制平臺(tái)和LED智能路燈部分。上位機(jī)控制平臺(tái)可無線控制路燈的狀態(tài),路燈可以自主地根據(jù)外界變化改變自己的狀態(tài)。

        LED智能路燈控制系統(tǒng)具有為節(jié)能而設(shè)計(jì)的智能調(diào)光模塊、實(shí)時(shí)光控的控制模塊,還有為提高實(shí)用性而設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)定位、故障自動(dòng)診斷通知、緊急呼救、語音通信、遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能等輔助控制系統(tǒng)。LED智能路燈控制系統(tǒng)如圖1所示,采用HT32F1765作為主控制器,PC機(jī)作為上位機(jī)控制平臺(tái)。

        1.2 智能調(diào)光模塊

        光敏傳感器和熱釋電紅外傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集后,主控制器通過光敏傳感器傳來的光照的強(qiáng)度數(shù)據(jù),來判斷路燈的開關(guān)動(dòng)作。光敏傳感器采集的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)大時(shí),主控制器判斷為白天,主控制器關(guān)閉路燈。光敏傳感器采集的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)小時(shí),主控制器判斷為夜晚,主控制器開啟路燈。

        開啟路燈時(shí),主控制器通過熱釋電紅外傳感器檢測(cè)是否有人或車輛通過來調(diào)節(jié)路燈的亮度。當(dāng)車或人靠近時(shí),紅外傳感器采集數(shù)據(jù)傳送給主控制器,主控制器通過PWM波把路燈的亮度調(diào)高;當(dāng)車和人遠(yuǎn)離時(shí),紅外傳感器采集數(shù)據(jù)傳送給主控制器,主控制器通過PWM波把路燈的亮度調(diào)低;當(dāng)沒有車和人時(shí)路燈以正常亮度三分之一的功率繼續(xù)照明。

        2 故障自動(dòng)診斷模塊

        2.1 主控制器

        主控制器通過霍爾傳感器檢測(cè)連接路燈LED的導(dǎo)線是否有電流通過,來判斷路燈是否發(fā)生故障。當(dāng)連接路燈LED的導(dǎo)線沒有電流通過時(shí),主控制器通過無線模塊向上位機(jī)發(fā)送故障信息,上位機(jī)顯示故障路燈編號(hào)及地址,以便修理人員能夠及時(shí)修理路燈。該智能路燈網(wǎng)絡(luò)的每一個(gè)路燈都有一個(gè)獨(dú)有編碼,路燈的編號(hào)對(duì)應(yīng)相應(yīng)路燈安裝的地址。通過上位機(jī)可直接查詢路燈的編號(hào),獲得路燈的詳細(xì)地址,方便檢修。

        2.2 語音模塊

        圖1 LED智能燈控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        當(dāng)檢測(cè)人員對(duì)求救做出回應(yīng)時(shí),可通過上位機(jī)與求救人員通話。上位機(jī)通過無線模塊把檢測(cè)人員的語音數(shù)據(jù)無線傳輸給主控制器,主控制器通過揚(yáng)聲器播放語音數(shù)據(jù)。主控制器通過話筒對(duì)求救人員的語音進(jìn)行采集并通過無線模塊發(fā)送給上位機(jī)。

        2.3 求救模塊

        當(dāng)主控制器按鍵被按下時(shí),主控制器開始采集求救信息并通過無線模塊向上位機(jī)發(fā)送求救信號(hào),上位機(jī)顯示路燈號(hào)和路燈地址。

        2.4 上位機(jī)模塊

        上位機(jī)可以實(shí)時(shí)對(duì)每一個(gè)路燈進(jìn)行精準(zhǔn)的遠(yuǎn)程控制,也可以對(duì)路燈進(jìn)行開關(guān)控制、調(diào)光控制、分組控制等。開關(guān)控制有自動(dòng)控制和人為遠(yuǎn)程控制兩種方式。調(diào)光控制指在路燈智能調(diào)光模塊出現(xiàn)故障或者光照達(dá)不到需求時(shí),可以在線遠(yuǎn)程控制調(diào)光。分組控制是將路燈網(wǎng)絡(luò)區(qū)域化,進(jìn)行分組控制。

        3 結(jié)語

        本系統(tǒng)擁有智能化的分時(shí)段、分距離等功能,來調(diào)節(jié)路燈的開關(guān)以及亮度高低達(dá)到節(jié)能的目的。同時(shí),智能路燈控制系統(tǒng)還具有智能定位、語音通話、故障通知和一鍵呼救等輔助功能。主控制模塊和多種功能模塊組成的智能路燈網(wǎng)絡(luò),會(huì)給人們帶來更好的生活體驗(yàn)。

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