基于Ad Hoc的分布式路灯监控系统的设计与实现

论文摘要

随着社会和科技的不断发展,路灯照明已经成为公众极为关心的城市形象工程,传统的路灯控制和管理维护手段已经不能适应现代化城市的发展需求。本文以暨南大学校园路灯监控为例,开发了一套应用于实际工程的路灯监控系统。该系统不仅可以实现校园路灯监控,而且可以实现城市路灯的自动控制、监测和管理。国外最新的智能照明系统采用无线网络技术,没有专用的网络线,安装扩展灵活方便。国内的路灯监控系统在灯光调控、节能方面的研究起步较晚,采用单一通信方式(如GSM、GPRS、CDPD),处于发展阶段。GPRS通信方式,覆盖范围广,计费以数据传输量为依据,会出现信号盲区、包丢失现象,在大型节假日话务量明显增大的情况下丢包现象将会加剧,使得路灯监控信息不能实时更新。本文在分析比较现有路灯监控系统功能的基础上,结合当今社会对路灯控制管理的要求,借助SCADA技术和Ad Hoc自动组网技术实现了能够进行单灯实时控制和检测的路灯监控系统,并实现了系统的GIS功能,把路灯状态相关信息直观地显示在电子地图中,若发现异常数据则报警和定位。系统实现了路灯与监控中心之间实时信息交互的智能化监控、调度和管理。本文设计的路灯监控系统很好地利用了Ad Hoc点对点模式的自动组网方式的优点。该系统的创新之处是:利用Ad Hoc进行路灯监控设备与RTU实时通信,减少无用信息的流量;系统能适应不断增加的业务要求,新增分控点时只须增加少量部件,具有可扩展性;具有开放性和通用性,能容入不同厂商产品。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 本论文组织结构
• 2 Ad Hoc网络技术基础
• 2.1 Ad Hoc网络概述
• 2.2 Ad Hoc网络特点
• 2.3 Ad Hoc网络的拓扑结构
• 2.4 Ad Hoc网络的应用
• 2.5 Ad Hoc网络与现有网络的融合
• 2.6 本章小结
• 3 路灯监控系统总体设计
• 3.1 系统总体结构设计
• 3.1.1 路灯监控系统的功能需求
• 3.1.2 路灯监控系统的结构设计
• 3.2 电子地图（GIS）总体设计
• 3.3 数据采集终端的设计
• 3.3.1 核心控制芯片的选择
• 3.3.2 数据采集模块电路设计
• 3.3.3 照度检测电路
• 3.3.4 电压检测电路
• 3.3.5 电流检测电路
• 3.3.6 调光电路
• 3.3.7 故障检测与报警电路
• 3.4 Ad Hoc无线通信总体设计
• 3.4.1 通信器件的选择
• 3.4.2 Ad Hoc无线通信解决方案
• 3.5 本章小结
• 4 监控系统主控软件的设计
• 4.1 系统实现平台
• 4.2 系统主要功能模块的设计与实现
• 4.2.1 系统主界面
• 4.2.2 用户管理模块
• 4.2.4 信息查询模块
• 4.3 数据库的设计与实现
• 4.3.1 数据库设计的基本要求
• 4.3.2 Visual C++数据访问技术
• 4.3.3 数据库的逻辑结构设计
• 4.4 本章小结
• 5 路灯监控系统中GIS功能的实现
• 5.1 开发方式选择
• 5.1.1 GIS开发模式
• 5.1.2 开发模式的比较
• 5.2 GIS与MapX
• 5.2.1 GIS组件的构成
• 5.2.2 GIS的二次开发平台MapX
• 5.3 GIS功能的设计与实现
• 5.3.1 基于MapX的应用程序体系结构
• 5.3.2 在VC++中嵌入MapX的集成二次开发
• 5.3.3 GIS功能的实现
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 后续研究和展望
• 参考文献
• 致谢