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基于CAN总线的新型集成照明及其监控系统的研究

孙广大  
【摘要】:伴随着中国经济的不断发展,低碳,节能,环保已经演变为当今时代的潮流,在这样的背景之下,新型LED集成照明及其监控技术得到广泛的应用与发展。消防应急LED照明作为紧急状态发生时确保人员生命安全的技术,同样得到了巨大促进。在实际应用中,消防应急照明存在控制功能单一,通信不稳定,系统维护困难,效率低,内在不安全隐患难以及时发现与排除,调光不智能,浪费电能等问题,亟待解决。为解决这些问题,本论文提出了基于CAN总线的新型集成照明及其监控系统,将正常照明与应急照明集成到同一灯具,将下位机智能节点的LED与电源状态信息用CAN总线实时传递到监控系统显示,以及时发现与排除节点故障,在监控中心集中统一监控各智能节点的运行,节省物力人力,使得系统维护更方便,同时,建立环境光照度供需最优匹配模型,采用智能PWM闭环调光技术,使得系统更节能。本论文研究的主要内容分为系统硬件设计,系统软件设计,监控管理系统设计。1.系统硬件设计本论文根据集成应急照明系统硬件的功能需求,搭建了系统硬件电路模型,并完成灯具硬件设计与测试工作,达到集成小巧,节能环保,性能稳定的目的。系统硬件设计主要分为基于CAN总线的通信模块硬件设计,LED管理模块硬件设计,电源管理模块硬件设计等。本论文开展了LED管理模块硬件设计的工作,主要进行了LED驱动电路的设计,各种传感器电路的设计等;电源管理模块硬件设计主要分为充电电路设计,供电电源电路设计,双电源自动切换电路设计,蓄电池组的温度监控电路设计等。2.系统软件设计本论文根据集成应急照明系统软件的功能需求,模块化的编写了灯具软件程序,并完成软件设计与调试工作,达到运行稳定的效果。系统软件设计主要分为LED管理模块软件设计,电源管理模块软件设计,基于CAN总线的通信模块软件设计。本论文开展了LED管理模块软件设计的工作,主要进行了PWM软件设计,ADC软件设计,各种传感器软件设计等;电源管理模块软件设计主要分为双电源切换模块软件设计,蓄电池组充电模块软件设计,温度监控模块软件设计等。3.监控管理系统设计为了便于集中维护管理,本论文使用LabVIEW软件设计了监控管理系统,解决了监控管理困难,效率低等问题。本论文主要开展了监控系统登录管理,系统管理数据库,系统电源管理监控,LED管理监控的研究工作。本文针对新型集成照明监控系统开展了实验与仿真测试,证明新型集成照明及其监控系统运行稳定,满足正常照明与应急照明的功能需求,并且达到节能的目的。


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