基于移动终端的太阳能路灯监控管理系统研究

发布时间：2020-05-05 09:09

【摘要】：随着太阳能的应用越来越广泛,我国乡村道路建设速度的不断加快,太阳能路灯照明系统的规模也在迅速增加。由于乡村道路的太阳能路灯照明系统的规模不断增加和乡村道路布局的复杂多样导致在管理上面临越来越多的问题。基于乡村道路上的太阳能路灯照明系统存在的管理上的缺陷以及使用PC作为监控管理平台所带来的弊端,并在现有控制技术与无线通信技术的支持下,本文提出以移动终端设备作为太阳能路灯照明系统的监控管理平台,实现太阳能路灯照明系统的远程化、集中化和细粒化的监控管理。首先本文将目前使用较多的无线通信技术进行对比分析,最终确定利用CC2530组建无线自组网网络。在现有无线自组网技术的基础上设计了一套选择性自组网多跳传输方案以实现无线通信距离的最大化和适应复杂的乡村道路结构。引入日出日落时间算法设计了路灯照明系统的定时自动控制功能。其次对太阳能路灯照明监控管理系统的三大板块:移动终端节点、中转节点和控制器节点分别进行了硬件设计,使用USART HMI上位机软件设计了以HMI人机界面作为操作平台的移动终端的各个管理系统,对路灯控制器的功能进行提升,设计加入了新的功能,例如太阳能板开机功能。然后对系统的各种工作模式和选择性自组网多跳方案进行了软件设计。最后对本文设计的太阳能路灯监控管理系统搭建实验平台并进行实验分析,通过多次的检测实验,最终的实验结果验证了选择性自组网多跳传输方案的可行性以及使用CC2530进行无线传输时的稳定性。该监控管理系统适用性强、工作稳定、效率高,应用于乡村太阳能路灯照明系统能带来巨大的社会效益和经济效益。
【图文】：

系统图,转节,无线自组网,系统图

方案中使用的 CC2530 模块可以进5 次，跳传次数的制约会影响数据传就近寻找节点进行转发，本文在此转节点的最大传输范围为基准将所域选择不同的传输方式。在控制程由中转节点选择合适的传输方式。能的照顾到乡村道路照明的每一个使用中转节点，直接通过路灯控制明，可设置 1~2 个中转节点；根据数量。如图 2.1 所示是一个单中转节在中转节点的可传输范围之内，整节点转发收到来自移动终端的数据

流程图,自组网,传输方案,多跳

灯之间的间隔都为长度 L，每一个路灯的地址也都是按照顺序依次通过获取目标路灯控制器节点的地址进行位置判断，M 号路灯位点的最大传输范围处。中一条直线上的一排路灯为例，M 号以及其前面的路灯控制器节 1 的可传输范围之内，因此当目标路灯控制器节点的编号小于 M 址，数据包直接通过中转节点 1 发送到对应的目标路灯控制器节过其他的路灯控制器节点跳传，保证数据包的传输速度和传输的稳到 M+14 号路灯控制器节点在中转节点 1 的传输范围之外，因此器节点在 M 号和 M+14 号路灯控制器节点之间的时候，中转节点址作为第一个跳传点，然后再按照顺序依次传输到目标路灯控制4 号之后的路灯控制器节点超出了由 M 号路灯控制器节点为第一序依次传输的范围，因此，使用中转节点 2 来增加传输的距离，的次数，，M 号路灯控制器节点收到数据包之后选择中转节点 2 的传点，再中转节点 2 跳传给 M+14 号之后的路灯。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU113.666

【参考文献】