物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)方案

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物

聯(lián)

網(wǎng)

路

燈

系

統(tǒng)

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基于物聯(lián)網(wǎng)智能路燈系統(tǒng)

摘要

隨著低碳時(shí)代的到來，人們越來越重視能源的節(jié)約，以及人力勞動成本的

上升傳統(tǒng)的路燈系統(tǒng)，就越發(fā)的顯得不合理，因此一套環(huán)保低碳節(jié)能并且智能

的的路燈系統(tǒng)就顯得那么重要了，智能路燈系統(tǒng)，通過對信號的采集，無線通

信障檢測及亮燈驅(qū)動等電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試，通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)或者3G

網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對路燈的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，以及對路燈故障系統(tǒng)的時(shí)時(shí)檢測，故障位

的報(bào)警來實(shí)現(xiàn)一是能夠滿足正常使用的需要，在夜間車輛、行人通過廠區(qū)道路

時(shí)提供必需的照度，確保安全；二是節(jié)約電能，安裝、使用可靠方便，能夠延

長用電設(shè)備及燈具的使用壽命，減少維護(hù)費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：智能路燈；節(jié)能；遠(yuǎn)程監(jiān)控；故障報(bào)

修；

目錄

1.引言...........................................................................5

1.1背景及意義...............................................................5

1.2課題的研究與目的.........................................................5

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1.引言

1.1背景及意義

隨著城市經(jīng)濟(jì)和規(guī)模的發(fā)展，各種類型的道路越來越長，機(jī)動車數(shù)?迅速增加，夜間交通流

■也越來越大，道路照明質(zhì)?直接影響交通安全和城市發(fā)展。如何提高道路照明質(zhì)■、降

低能耗、實(shí)現(xiàn)綠色照明已成為城市照明的關(guān)鍵問題。道路照明的首要任務(wù)是在節(jié)約公共能

源的基礎(chǔ)上，提供安全和舒適的照明亮度，達(dá)到減少交通事故，提升交通運(yùn)輸效率的目的。

由于基礎(chǔ)設(shè)施的條件所限目前普遍缺少路燈級的通信鏈路，路燈控制方式一般只能對整條

道路統(tǒng)一控制，無法測量和控制到每一盞燈。本文的智能的路燈控制系統(tǒng)將在一定程度上

改善這種局面。

1.2課題的研究與目的

本文基于物聯(lián)網(wǎng)，設(shè)計(jì)了一種無線路燈控制模塊，實(shí)現(xiàn)了每盞路燈的無線自主組網(wǎng)，使每一

盞路燈都能遙測和遙控，與路燈設(shè)施中的一些單元連接，達(dá)到路燈的亮度（或照度）的無級

可調(diào)，在保證道路照明質(zhì)量、改善辨認(rèn)可靠和視覺舒適情況下，根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度和時(shí)段，節(jié)

約電能，同時(shí)該系統(tǒng)通過對每盞路燈的故障檢測與報(bào)警,減少人力的投入。

2.項(xiàng)目需求分析

2.1系統(tǒng)需求

該系統(tǒng)需要有：

⑴終端控制系統(tǒng)；

（2應(yīng)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；

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⑶路燈控制處理系統(tǒng);

2.2系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)要求

⑴對于該系統(tǒng),在終端控制系統(tǒng)中，要求建立全路燈系統(tǒng)的模擬地圖,對于傳回的信息

能做快速及時(shí)的處理,并且快速傳出，進(jìn)而控制整個(gè)系統(tǒng),對該系統(tǒng)有絕對的控制權(quán)。

⑵遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,在傳輸過程中保證數(shù)據(jù)的精確無誤的快

速傳輸，無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方便、布局容易并且維護(hù)簡單,可以采用自己組建無線專網(wǎng)的通信方

式，當(dāng)然也可以選擇利用已有無線網(wǎng)絡(luò)的通信方式。

⑶路燈控制處理系統(tǒng)可采用遠(yuǎn)程控制與近程控制相結(jié)合的控制模式,在路燈上安裝嵌入

式芯片，對路燈的日?；顒舆M(jìn)行自我的智能控制,如控制路燈的亮度,開關(guān),及故障檢測,并

旦向遠(yuǎn)程終端發(fā)送數(shù)據(jù)。如果不能及時(shí)處理，則會由遠(yuǎn)程終端來處理。

3.設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

光檢測系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)整體模型傳輸網(wǎng)絡(luò)

終端控制系統(tǒng)人體及車輛檢測

故障檢測

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3.2系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行圖

如下圖所示:

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移動監(jiān)控和管理路燈維護(hù)軍

3.3設(shè)計(jì)的詳細(xì)流程

3.31控制終端

①系統(tǒng)運(yùn)行

默認(rèn)情況下，控制器工作在本地控制方式,控制器運(yùn)行程序按照設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行

燈光控制,不需要中心軟件參與，中心軟件只查閱狀態(tài)。在控制器本地運(yùn)行的情

況下，中心可以隨時(shí)中斷控制器的程序,接替本地對燈光進(jìn)行控制，直到中心退出

控制,本地控制再繼續(xù)運(yùn)行。比如,控制潛設(shè)置的參數(shù)是晚上18:()0開燈,早

上6:00關(guān)燈，那么在中午12:00燈是關(guān)閉的，晚上20:00燈是開的,這是控制器

根據(jù)設(shè)置的參數(shù)在自己控制。如果我們在中午12:0()通過中心軟件將燈打開，那

么燈會一直打開，直到我們中心關(guān)燈，或者中心退出控制，由本地自行控制為止。

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如果我們在13:0()設(shè)置為本地控制,那么燈會立即關(guān)閉，如果我們在晚上20:00

再設(shè)置為本地控制,那么燈會保持打開直到早上6:00關(guān)燈。

②建立監(jiān)控地圖

一

巷

巷

控制中心地圖

控制中心通過建立的數(shù)字地圖，可隨時(shí)對整個(gè)城市路燈系統(tǒng)進(jìn)行檢測，如果路燈故障,會在

地圖上顯示,這樣便于快速準(zhǔn)確的對路燈進(jìn)行維護(hù)。

3.32傳輸網(wǎng)絡(luò)

無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方便、布局容易并且維護(hù)簡單，已逐步應(yīng)用

于各種生產(chǎn)領(lǐng)域?？梢圆捎米约航M建無線專網(wǎng)的通信方式,

也可以選擇利用已有無線網(wǎng)絡(luò)的通信方式。

3.33路燈控制檢測系統(tǒng)

⑴光檢測

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光檢測是利用光傳感器,采集光的大小,通過采集的數(shù)據(jù)，控制路燈的開關(guān)及其亮

度,從而實(shí)現(xiàn)路燈系統(tǒng)的高效節(jié)能。

具體如圖所示

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⑵車輛檢測

RFID智能終端的讀寫器模塊不間斷掃描經(jīng)過車輛的RFID標(biāo)簽信息,并記錄到

本地?cái)?shù)據(jù)庫；RFID智能終端的智能控制模塊根據(jù)得到的標(biāo)簽信息進(jìn)行處理,并

根據(jù)車輛當(dāng)前情況判斷是否開啟路燈,如果車輛靜止,則不開啟路燈；如果車輛

正常行駛,則將車輛行駛方向前方的一定范圍內(nèi)的路燈全部開啟，并設(shè)定持續(xù)點(diǎn)

亮?xí)r間，每次開啟的路燈范圍和持續(xù)點(diǎn)亮?xí)r間根據(jù)道路情況設(shè)定，一般開啟范圍

設(shè)定為限速行駛3min車程內(nèi)的路燈,路燈的持續(xù)點(diǎn)亮?xí)r間為2倍的行駛時(shí)間，以

便能夠?qū)β傩旭偟能囕v提供照明，例如限速為60km,則智能終端開啟前方3km

內(nèi)的路燈,持續(xù)點(diǎn)亮6min;對于滯留在禁停路段的車輛則定時(shí)上報(bào)其標(biāo)簽和木機(jī)

IDo

構(gòu)圖

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⑶故障檢測

故障檢測主要由安裝在路燈里的單元控制器來實(shí)現(xiàn),單元控制器設(shè)有電流檢測功

能,通過電流檢測可以判斷路燈是否故障。如果路燈故障,通過路燈的電流會極

小甚至為零,不足以驅(qū)動LED發(fā)光,則故障檢測點(diǎn)的電壓會低于給定的基準(zhǔn)電壓,

通過電壓比較電路給單片機(jī)送入一個(gè)報(bào)警信號。很警信號通過GPRS/3G等傳輸

到控制中心,反應(yīng)在控制中心的地圖上,然后控制中心對故障進(jìn)行分析，作出用應(yīng)

的措施。

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齡控中心

單元控制器運(yùn)行圖

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如圖所示:

4.總結(jié)

我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的路燈模擬系統(tǒng),從網(wǎng)上尋找大量的相關(guān)資料,模仿老師所給

模板，親自動手進(jìn)行操作，以便實(shí)現(xiàn)對路燈科學(xué)的管理和智能化的的監(jiān)控。我們認(rèn)為隨著移

動無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和日益完善及在物聯(lián)網(wǎng)方面的投入，這種控制方案