智能路灯段内通信组网与控制
发布时间：2021-12-21 22:03
根据国内外路灯的研究现状、发展趋势及国家“智慧城市”的发展计划,针对传统路灯系统中存在的调节操控能力不足、开关灯方式落后、不具备灯具实时状态监测、节能方案不足等问题,研究了一种基于电力载波通信的智能路灯控制系统的解决方案。为了达到路灯节能和便捷管理的目的,系统设计采用以下方法:（1）搭建了一个以GPRS无线通信技术为一级网络,低压电力载波通信为二级网络的智能路灯组网控制系统;（2）给每一个路灯终端控制器定义了唯一的地址,实现上位机对单/多灯控制器的调光控制和数据采集;（3）使用PWM技术实现了对路灯终端亮度的调节,根据用户命令调节路灯的亮度,从而达到“二次节能”效果。系统由云服务器、集中控制终端、单/多灯控制器、客户端四部分组成。通过本系统用户可以方便的对各个路段以及单个路灯进行远程控制、状态监测、亮度调节及数据采集,改进了传统路灯的控制方式,并且提高了路灯的节能效率。本文首先从课题研究意义、国内外研究现状等方面介绍路灯控制系统及其组网方式,分析归纳了系统的需求。其次给出了系统的设计方案,论述系统涉及的电力载波、PWM调光、地址设定等关键技术,并对方案的可行性进行了分析研究。再次对系统...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国路灯控制系统统计图
图 2-1 各类噪声特征图有色背景噪声：有色背景噪声贯穿于整个通信频段中，此类噪声主要是如电脑、电吹风、电磁炉、搅拌器、电钻等造成的。有色背景噪声的覆通常会给电力载波通信带来较为严重的影响，从有色背景噪声的特征图功率谱密度随着频率的增加呈逐渐减小的趋势。窄带噪声：窄带噪声一般以正弦调幅信号的方式出现，且常出现的频z 之间，其频率谱密度较高且变化平稳，主要产生于谐振干扰、中短波27]。与工频异步的周期性脉冲噪声：功率谱离散且随着功率的增加呈周期性重率一般出现在 50~200Hz 范围内，难以测量。与工频同步的周期性脉冲噪声：与工频同步的周期性脉冲噪声相对来说，噪声频率为 50Hz 工频干扰的整数倍，虽持续时间短但频率覆盖范围大异步脉冲噪声：该类噪声主要来自于电晕噪声、线路短路或网络负载的噪声，这类噪声又称为突发噪声，难以捕捉且无频率范围可寻,是电力线碍。虽然其影响大、频率高，但在长时间通信中出现的概率仅为 1%，
图 2-2 电力载波通信信道噪声分类 低压电力载波通信调制技术分析过电力载波通信的信道特性可知，在通信过程中存在着大量噪声和信号衰高电力载波通信的准确性和可靠性，一般情况下会采用扩频通信的方式，技术对信号进行处理后再去传输，这种方式可以在很大程度上减少噪声-3 所示为低压电力线扩频通信的原理框图。图 2-3 扩频通信原理图
【参考文献】：
期刊论文
[1]路灯电子镇流器组网的通信实验研究[J]. 杨蕊冰,程为彬,郭颖娜,宋久旭,詹文霞. 现代电子技术. 2017(23)
[2]一种低压电力线扩频通信自适应同步技术[J]. 张智远,贾志辉,李遵守,曾军,景皓. 兵器装备工程学报. 2017(11)
[3]ModBus通信技术在智能化仪器仪表中的应用[J]. 杨忠亮,张胜宝,贾振国,李岩松. 科技经济导刊. 2017(29)
[4]城市道路照明智能化研究[J]. 朱应昶,肖辉. 照明工程学报. 2017(05)
[5]高压钠灯和LED灯在隧道照明中的应用分析[J]. 陈德云,杨明,吴亚磊,张奥宇,李方涛. 交通节能与环保. 2017(03)
[6]DALI技术在酒店客房照明控制系统中的应用[J]. 梁霭明,李军. 现代建筑电气. 2016(12)
[7]城市道路照明节能潜力研究[J]. 乔柱,刘伊生,廖雅双,王肖文. 电力电子技术. 2016(12)
[8]电力线载波与无线通信技术的通信系统设计研究[J]. 刘清蝉,张建伟,李翔,杨明,杨昊. 自动化与仪器仪表. 2016(09)
[9]基于电力线载波的LED路灯监控系统设计[J]. 刘伊莎,黄胜明,毛周明. 电测与仪表. 2015(22)
[10]浅析智能路灯控制系统[J]. 陈伟,曾杰. 中小企业管理与科技(中旬刊). 2015(11)
博士论文
[1]高强度气体放电灯电子镇流技术研究[D]. 程为彬.西安理工大学 2007
硕士论文
[1]电子镇流器组网的载波通信电路研究[D]. 杨蕊冰.西安石油大学 2017
[2]基于电力载波的智能路灯控制系统的设计与实现[D]. 栗永胜.杭州电子科技大学 2017
[3]大功率高压钠灯电子镇流器设计[D]. 王宏.天津工业大学 2016
[4]基于无线网络的智能路灯控制系统设计[D]. 张堃.吉林大学 2015
[5]智能路灯监控系统设计[D]. 李儒.西安石油大学 2015
[6]电子镇流器的全电路参数优化设计[D]. 张德春.西安石油大学 2013
[7]低压电力线载波通信可靠性研究[D]. 孔祥斌.长沙理工大学 2011
[8]数字化配电网通信规划研究[D]. 樊剑辉.中国电力科学研究院 2009
[9]路灯自动控制系统技术的研究[D]. 夏禹.沈阳工业大学 2007
本文编号：3545256
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国路灯控制系统统计图
图 2-1 各类噪声特征图有色背景噪声：有色背景噪声贯穿于整个通信频段中，此类噪声主要是如电脑、电吹风、电磁炉、搅拌器、电钻等造成的。有色背景噪声的覆通常会给电力载波通信带来较为严重的影响，从有色背景噪声的特征图功率谱密度随着频率的增加呈逐渐减小的趋势。窄带噪声：窄带噪声一般以正弦调幅信号的方式出现，且常出现的频z 之间，其频率谱密度较高且变化平稳，主要产生于谐振干扰、中短波27]。与工频异步的周期性脉冲噪声：功率谱离散且随着功率的增加呈周期性重率一般出现在 50~200Hz 范围内，难以测量。与工频同步的周期性脉冲噪声：与工频同步的周期性脉冲噪声相对来说，噪声频率为 50Hz 工频干扰的整数倍，虽持续时间短但频率覆盖范围大异步脉冲噪声：该类噪声主要来自于电晕噪声、线路短路或网络负载的噪声，这类噪声又称为突发噪声，难以捕捉且无频率范围可寻,是电力线碍。虽然其影响大、频率高，但在长时间通信中出现的概率仅为 1%，
图 2-2 电力载波通信信道噪声分类 低压电力载波通信调制技术分析过电力载波通信的信道特性可知，在通信过程中存在着大量噪声和信号衰高电力载波通信的准确性和可靠性，一般情况下会采用扩频通信的方式，技术对信号进行处理后再去传输，这种方式可以在很大程度上减少噪声-3 所示为低压电力线扩频通信的原理框图。图 2-3 扩频通信原理图
【参考文献】：
期刊论文
[1]路灯电子镇流器组网的通信实验研究[J]. 杨蕊冰,程为彬,郭颖娜,宋久旭,詹文霞. 现代电子技术. 2017(23)
[2]一种低压电力线扩频通信自适应同步技术[J]. 张智远,贾志辉,李遵守,曾军,景皓. 兵器装备工程学报. 2017(11)
[3]ModBus通信技术在智能化仪器仪表中的应用[J]. 杨忠亮,张胜宝,贾振国,李岩松. 科技经济导刊. 2017(29)
[4]城市道路照明智能化研究[J]. 朱应昶,肖辉. 照明工程学报. 2017(05)
[5]高压钠灯和LED灯在隧道照明中的应用分析[J]. 陈德云,杨明,吴亚磊,张奥宇,李方涛. 交通节能与环保. 2017(03)
[6]DALI技术在酒店客房照明控制系统中的应用[J]. 梁霭明,李军. 现代建筑电气. 2016(12)
[7]城市道路照明节能潜力研究[J]. 乔柱,刘伊生,廖雅双,王肖文. 电力电子技术. 2016(12)
[8]电力线载波与无线通信技术的通信系统设计研究[J]. 刘清蝉,张建伟,李翔,杨明,杨昊. 自动化与仪器仪表. 2016(09)
[9]基于电力线载波的LED路灯监控系统设计[J]. 刘伊莎,黄胜明,毛周明. 电测与仪表. 2015(22)
[10]浅析智能路灯控制系统[J]. 陈伟,曾杰. 中小企业管理与科技(中旬刊). 2015(11)
博士论文
[1]高强度气体放电灯电子镇流技术研究[D]. 程为彬.西安理工大学 2007
硕士论文
[1]电子镇流器组网的载波通信电路研究[D]. 杨蕊冰.西安石油大学 2017
[2]基于电力载波的智能路灯控制系统的设计与实现[D]. 栗永胜.杭州电子科技大学 2017
[3]大功率高压钠灯电子镇流器设计[D]. 王宏.天津工业大学 2016
[4]基于无线网络的智能路灯控制系统设计[D]. 张堃.吉林大学 2015
[5]智能路灯监控系统设计[D]. 李儒.西安石油大学 2015
[6]电子镇流器的全电路参数优化设计[D]. 张德春.西安石油大学 2013
[7]低压电力线载波通信可靠性研究[D]. 孔祥斌.长沙理工大学 2011
[8]数字化配电网通信规划研究[D]. 樊剑辉.中国电力科学研究院 2009
[9]路灯自动控制系统技术的研究[D]. 夏禹.沈阳工业大学 2007
本文编号：3545256
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