灯具细化控制的公路隧道照明控制系统及其软件设计

发布时间：2017-07-04 03:10

  本文关键词：灯具细化控制的公路隧道照明控制系统及其软件设计

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【摘要】：随着我国公路隧道建设的快速发展,隧道运营产生的照明能耗快速增长,照明费用支出给运营单位带来了巨大的经济负担。当前,国内传统的公路隧道照明控制系统普遍存在着灯具控制模式单一和控制方式可调性差的问题,导致隧道无法实现按需照明,既存在着大量的能源浪费,又不利于隧道行车的舒适性和安全性。针对当前隧道照明控制系统中根据隧道灯具的控制回路,调控照明亮度的控制方式,本论文改进设计了一种基于无线通信技术的公路隧道灯具控制网络。该控制网络使用带有无线通信模块,且支持大范围调光的LED灯具作为隧道照明光源,实现了隧道照明灯具的完全独立调光控制。基于改进设计的照明控制网络,结合国内现行隧道照明设计标准与CIE相关标准,提出了一种隧道各照明区段的细分方法,可任意灵活控制灯具分组,提高了隧道照明的均匀度。基于隧道洞外亮度、交通量和平均车速三元参数,给出一种了灯具分组的调光控制算法。根据三元参数的变化曲线要求,计算得出了隧道内各灯具分组所产生的照明亮度值,实现了按需照明。以本文设计的灯具控制网络为体系架构,以灯具细分控制算法为核心,研究开发了基于.NET的公路隧道无线照明控制软件,采用My SQL数据库设计,实现了用户管理、单灯管控、灯具分组管控、状态查询和状态报警等功能模块。系统测试和工程应用的效果表明,相对现有隧道照明控制系统,该控制系统,实现了24.3%的节能效果,并具有较高的照明均匀度。对公路隧道运营节能具有较好的理论与工程应用参考价值。
【关键词】：公路隧道 照明控制 控制网络 分组调光算法 控制软件
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U453.7
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景和意义9-11
• 1.2 国内外隧道照明控制技术发展现状11-13
• 1.2.1 国外发展现状11-12
• 1.2.2 国内发展现状12-13
• 1.3 研究内容与技术路线13-14
• 1.4 论文章节安排14-15
• 第二章 隧道照明控制系统灯具控制网络设计15-26
• 2.1 照明控制系统控制网络结构设计15-20
• 2.1.1 总体网络结构设计15-16
• 2.1.2 无线通信网络设计16-20
• 2.1.3 有线通信网络设计20
• 2.2 照明控制系统通信协议设计20-25
• 2.2.1 通信协议设计要求20-21
• 2.2.2 通信协议格式设计21-22
• 2.2.3 协议透明性设计22-23
• 2.2.4 数据格式定义23-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第三章 隧道照明控制系统灯具细化控制算法设计26-39
• 3.1 公路隧道照明设计26-29
• 3.1.1 照明设计基本参数26
• 3.1.2 照明设计理论计算26-29
• 3.1.3 照明亮度曲线改进研究29
• 3.2 灯具控制算法设计29-38
• 3.2.1 灯具控制分组设计30-32
• 3.2.2 分组调光预案设计32-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第四章 隧道照明控制系统软件功能实现39-57
• 4.1 开发环境介绍39-42
• 4.1.1.NET Framework和C39-40
• 4.1.2 MySQL和MySQL Workbench40-41
• 4.1.3 ADO .NET数据库访问技术41-42
• 4.2 软件设计原则与需求分析42-45
• 4.2.1 软件设计原则42
• 4.2.2 架构设计42
• 4.2.3 软件功能模块设计42-45
• 4.3 数据库设计45-50
• 4.3.1 数据库的概念设计45-48
• 4.3.2 数据库的逻辑设计48-50
• 4.4 软件功能实现50-56
• 4.4.1 登入模块实现51-52
• 4.4.2 主界面模块实现52-53
• 4.4.3 用户管理模块实现53-54
• 4.4.4 灯具分组模块实现54-55
• 4.4.5 分组预案管理模块实现55-56
• 4.4.6 报表模块实现56
• 4.5 本章小结56-57
• 第五章 系统测试与应用效果57-66
• 5.1 测试目的与方法57-58
• 5.2 功能测试与分析58-63
• 5.2.1 单灯控制测试58-60
• 5.2.2 分组预案控制测试60-62
• 5.2.3 状态报警测试62-63
• 5.3 应用效果63-65
• 5.3.1 节能性效果63-64
• 5.3.2 实测照明均匀度64-65
• 5.4 本章小结65-66
• 总结与展望66-68
• 参考文献68-71
• 攻读学位期间取得的研究成果71-72
• 致谢72

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本文编号：516110