收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2014年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

城市路灯智慧照明系统的设计与实现

车都  
【摘要】:随着云计算技术的飞速发展与应用,物联网技术得到了迅速的推广普及,智慧城市的概念已经从理论阶段逐步发展到实现阶段。将城市路灯全面纳入新型的城市物联网体系,运用最新的物联网技术,实现智能化照明控制的需求更加现实和迫切。面向智慧照明的路灯物联网系统标准还不明确,国内外相关技术还不全面,因此本论文对这一新兴技术领域开展进一步深入的研究。 本文以当前新型光源和传感器无线组网技术的发展为基础,以物联网数据通信与处理技术为背景,分析了智慧照明系统的发展趋势和支持现状,总结对于智慧照明系统的整体需求,提出了一套完整的由通信接口软件、数据处理软件、操作管理软件以及路灯控制器和CED(Control Effcient Discharge)节能照明光源组成的系统体系结构。路灯控制器通过ZigBee技术方式实现短距离无线组网,并由GPRS无线传输技术实现控制和状态采集数据的通信交互。由于控制终端具有开放的控制接口,为实现远程路灯开关、功率调节、定时运行等功能提供了技术基础。 本文的重点是软件系统的设计和实现。针对软件平台,分析了软件结构和功能性需求,重点对路灯控制策略进行逻辑分析,归纳出6种控制策略。明确了系统关键流程,从系统体系结构、硬件与组网方式、软件技术架构、软件处理流程、控制策略实现等方面进行了全面的分析设计。基于开源Mina通信组件库,实现了基于TCP协议的消息通信管理软件,能够支持长、短连接通信,用于支持控制器与软件系统之间的通信连接和消息交互。设计实现了后台运行的数据处理软件,以开源MongoDB为数据库系统,在存储非关系型的传感数据方面发挥技术特性;以开源Storm为核心处理结构,实现控制指令解析与分发,以及传感数据的存储处理和分析统计,实现了对路灯的远程开关、调光控制,电流、电压、功率检测以及路灯工作状态的自动巡检。在系统后台处理能力前提下,操作管理软件的功能更为简单轻量,主要实现数据配置和系统管理功能。 在实际的测试验证过程中,完成了对本系统各个软件模块的功能验证和性能测试,包括对通信接口软件的长短连接测试,对数据处理软件的性能指标测试,对非关系数据库的数据存取验证,对操作管理软件的界面功能测试。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP311.52

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李国辉,尹岗,刘阳;基于GPRS的路灯无线智能监测终端[J];兵工自动化;2005年04期
2 姬虎艳;栾忠权;杨庆东;杨雷;;直驱电机多信号采集测试系统研究[J];北京机械工业学院学报;2009年01期
3 万剑华;陶为翔;刘国庆;;基于WebGIS和GSM短消息的城市路灯智能管理设计[J];测绘工程;2007年03期
4 徐超群;高明煜;;低压电力载波通信技术在城市路灯远程智能监控中的应用[J];电讯技术;2006年06期
5 邵宇锋,高明煜,曾毓;GSM技术在路灯远程监控系统中的应用[J];电工技术杂志;2004年12期
6 朱荣辉;吴爱国;;基于GPRS的城市照明监控系统开发[J];电气应用;2005年12期
7 刘晓胜;刘芳德;戚家金;徐殿国;;城市路灯监控系统的分布式体系结构设计[J];电力电子技术;2007年10期
8 肖丽仙;;基于单片机的网络化路灯控制系统设计[J];国外电子测量技术;2006年02期
9 周松斌;刘桂雄;程韬波;;一种新型GPRS分布式数据采集系统的研究和设计[J];机电产品开发与创新;2007年05期
10 吴家洲,姚远,杨叔子;基于电力线载波通讯的公共路灯远程监控系统实现的研究[J];计算机自动测量与控制;2002年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 盛占石;王海韬;陈亚平;;基于PL3106的路灯控制器在农村路灯系统中的应用[J];安徽农业科学;2009年23期
2 曹伟;;基于SMS/GPRS/USSD的路灯监控管理系统[J];东北师大学报(自然科学版);2009年02期
3 曹伟;;城市路灯系统的分布式控制设计与实现[J];辽东学院学报(自然科学版);2008年04期
4 龚志广;顾勇;张灿果;葛宇;;基于ZigBee-WSN和GPRS/CDMA1x的LED道路照明远程监控系统[J];电气应用;2011年14期
5 闫军威;林海杰;彭响方;周璇;;基于LonWorks技术的路灯节能控制系统[J];电力电子技术;2009年09期
6 王道顺;李芍君;;基于公用电话网的阀门控制远程诊断系统[J];大连交通大学学报;2011年05期
7 赵杰卫;卢文冰;李贤亮;;电力线载波自动抄表动态路由技术研究[J];电力系统通信;2007年11期
8 梅杨;宗群龙;;基于节点相关度的电力线载波通信路由算法[J];电力自动化设备;2010年03期
9 张海雄;刘建群;罗继合;余孝伟;;P89C51RD2的可定制人机交互界面设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2008年05期
10 屈晓晖;庄大方;;GSM无线通信技术在预警GIS领域中的应用模式[J];地球信息科学;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 黄志强;罗存;;接力式通信在太阳能路灯线路监控系统中的应用[A];黑龙江省计算机学会2009年学术交流年会论文集[C];2010年
2 吴红生;秦会斌;郑梁;沈煜;秦惠民;;楼宇中照明系统网络化的研究与实现[A];2012(杭州)中国长三角照明科技论坛论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 余臻;电力系统远程监控的若干问题研究[D];厦门大学;2008年
2 罗文亮;基于低压配电网的OFDM调制技术及其应用研究[D];西安理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵森严;基于JZ4750无线视频监控系统的研究与实现[D];安徽工程大学;2010年
2 李宏超;智能路灯远程控制系统[D];郑州大学;2010年
3 林凯;基于真空机器人的直驱电机控制方法的研究[D];沈阳理工大学;2010年
4 朱鸿鹏;路灯网络监控系统研究与实现[D];电子科技大学;2010年
5 李信斋;基于GPRS的城市路灯监控系统的设计与实现[D];电子科技大学;2010年
6 蒋昭婷;电力线载波通信中的动态路由算法研究[D];浙江大学;2011年
7 田世坤;具有PLC检测功能的嵌入式系统集中器研究[D];浙江大学;2011年
8 赵英;基于双层无线通讯网络的路灯分层节能监控系统的研究[D];浙江大学;2011年
9 刘珍;基于GPRS/GSM模块的PC机与手机通信的研究[D];武汉理工大学;2011年
10 周泓宇;B/S架构智能巡检系统中数据通信模块的设计与实现[D];北京邮电大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘华,王艳东,龚健雅;多数据源空间数据引擎关键技术问题研究[J];测绘信息与工程;2005年02期
2 吕仲瑜,孟力,李璐;低压电力线载波通信中的抗干扰问题[J];电测与仪表;2003年06期
3 黄承安 ,张跃 ,云怀中;基于GPRS的远程仪表监控系统[J];电测与仪表;2003年08期
4 李涛,徐建政;基于GPRS无线技术的配电变压器监测系统[J];电测与仪表;2004年06期
5 王函韵,温云波;基于GPRS技术的配电网通讯解决方案[J];电力科学与工程;2003年04期
6 程海花,黄军高;Delphi中基于Modem的串行通信的程序设计及实现[J];电力系统通信;2002年04期
7 马宁;基于MODEM的数字式电力线载波系统的分析[J];电力系统通信;2002年08期
8 蔡耀广;电力综合数据传输网络的建设[J];电力系统通信;2002年09期
9 刘晓胜,戚佳金,牟英峰,徐殿国;网络化实时路灯精确监控系统的总体设计[J];电气传动;2004年06期
10 叶云岳;国内外直线电机技术的发展与应用综述[J];电器工业;2003年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邵利敏;基于GSM短消息的城市路灯智能监控系统[D];河北农业大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朴星宇;金永镐;;楼道中的智能化照明系统设计[J];电子科技;2010年09期
2 丁波;;一种新型光伏市电互补智能化照明系统[J];电子制作;2013年14期
3 李亮;贾文超;徐印东;;大功率照明稳压节电装置的设计[J];数字技术与应用;2011年11期
4 李东;;发电厂交流照明系统接线方式的改进[J];信息通信;2012年01期
5 白香芳;闫娜;;一种无线智能家居照明系统的设计与研究[J];济源职业技术学院学报;2012年02期
6 胡清亮;歌舞厅艺术照明等级划分的探讨[J];艺术科技;1994年02期
7 朱彩霞;何俊华;;水下自适应照明系统的设计[J];微计算机信息;2008年11期
8 周林基;;太阳能光伏照明系统概述[J];真空电子技术;2010年01期
9 ;照明的一些基本问题[J];激光与光电子学进展;1997年12期
10 B.W.Smith,L.Zavyalova,S.G.Smith,J.S.Petersen,葛劢冲?;采用方形照明提高分辨率和焦深[J];电子工业专用设备;2000年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张苏新;;3M光导照明系统[A];海峡两岸第七届照明科技与营销研讨会专题报告文集[C];2000年
2 ;飞利浦光导纤维照明系统介绍[A];首届光导纤维及光导管在照明领域应用科技研讨会专题报告文集[C];2000年
3 洪皓成;;海峡两岸照明科技与营销研讨会十周年誌庆[A];海峡两岸第十届照明科技与营销研讨会专题报告文集[C];2003年
4 沈文恩;;论照明系统的最新节能解决方案[A];通信电源新技术论坛——2008通信电源学术研讨会论文集[C];2008年
5 杨平;李少林;谭刚林;;智能家居照明系统设计[A];高精度几何量光电测量与校准技术研讨会论文集[C];2008年
6 刘志东;;光导照明系统的基本结构及工作原理[A];第十届中国科协年会光伏技术与照明节能技术论坛论文集[C];2008年
7 陈约奇;;项目教学与学科交叉在照明系统安装中的应用[A];中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集(中册)[C];2013年
8 陈浩;张昊然;;体育场照明系统管理[A];第二十四届中国(天津)2010’IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2010年
9 张玺;;无线智能照明控制系统[A];《室内照明节能与新技术研讨会》论文集[C];2009年
10 万宁;胡海峰;何礼;;谈小型离网式光伏公共照明系统在工程中应用[A];2011建筑工程电气技术文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 潘荣军 本报记者 尚行宇;着手实施改进方案[N];贵阳日报;2007年
2 本报记者 马津;雷士应对挑战抢先发力[N];中国工商报;2008年
3 记者 关媛媛;我市LED产业迎来发展良机[N];重庆日报;2009年
4 辽宁 孙永泰;照明节电的主要途径[N];电子报;2014年
5 晓明;欧普照明倡导全方位节能[N];中国企业报;2007年
6 记者 张文娟;光导照明推进节能环保[N];政府采购信息报;2008年
7 本报记者 刁萃;节电灯箱“照亮”无限商机[N];中国经济导报;2008年
8 张灵;飞利浦力推绿色办公照明[N];中国高新技术产业导报;2011年
9 本报记者 李静华;能上网的灯[N];中国房地产报;2014年
10 郭煜;通用为国家体育场提供变配电和照明系统[N];国家电网报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 丁毅;自由曲面光学器件的设计及其在照明系统中的应用[D];浙江大学;2009年
2 刘虹;发光二极管照明国家发展预测模型研究[D];天津大学;2005年
3 张文字;CF-LCoS微型投影光引擎的LED照明系统研究[D];浙江大学;2010年
4 陈恩果;曲面斜率角控制法的理论研究及其在LED照明的CF-LCoS微型投影光引擎中的实现[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张奇辉;大功率LED照明系统光学设计方法研究[D];华南理工大学;2010年
2 任兵;大功率LED照明驱动电路的研究设计[D];电子科技大学;2011年
3 连妮娜;基于人机工学理论的照明系统与卧室和逸性研究[D];西安建筑科技大学;2011年
4 沈栋栋;独立光伏照明系统的优化设计和综合应用[D];厦门大学;2014年
5 朱凯;基于ATmega16L的智能照明系统[D];浙江工业大学;2013年
6 覃佳奎;变电站照明系统优化探讨[D];华南理工大学;2012年
7 郝翔;基于自由曲面的LED照明系统研究[D];浙江大学;2008年
8 李志;575W照明电子电源系统集成[D];北方工业大学;2008年
9 王国义;光伏照明系统智能控制器的研究[D];安徽工程大学;2012年
10 施上新;基于投资回报分析的LED商用照明业务规划研究[D];上海交通大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026