城市路灯智能监控与节能控制系统的研究

论文摘要

随着我国经济的快速发展,电力消费也随之快速地增长。电力资源已成为紧缺资源,而如何节能降耗已成为近年来研究的热点课题。针对我国在城市照明中存在的巨大能源消耗问题,本文现实了基于模糊控制算法的新型路灯智能监控与节能控制系统。这个系统详细分析了以MC9S08QE64为主控元件的硬件电路,给出了智能路灯节能控制设计方案。该系统具有稳压控制、软启动、自动启停、智能调压控制功能。路灯智能监控与节能控制系统将晶闸管功率变换单元和智能控制系统相结合,利用变压器组隔离高低压,将变压器组中的可变电抗器一次绕组(高压)与路灯相串联,将二次绕组与晶闸管和具有模糊控制算法的控制系统相联,通过改变其低压绕组上的电压来控制高压绕组上电压的变化,从而达到改变路灯端电压的效果,以实现路灯的软启动和调压节能。本文针对路灯端电压的控制进行了软件设计,对系统进行了仿真,验证了系统方案的可行性。实验表明,智能路灯节能控制系统明显地提高了路灯的用电效率,改善了功率因数。在节约能源、电力资源合理利用的今天,该装置有着十分广阔的社会和商业前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 课题概述
• 1.1.1 课题的题目及来源
• 1.1.2 课题研究的背景
• 1.1.3 课题研究的目的及意义
• 1.2 课题的国内外研究现状以及节能方法比较
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 路灯智能监控与节能控制系统
• 2.1 传统路灯控制节能方法
• 2.1.1 路灯装置节能
• 2.1.2 通过改进路灯系统管理节能
• 2.2 智能路灯节能方案
• 2.3 智能路灯节能控制系统结构设计
• 2.3.1 变压器组
• 2.4 本章小结
• 第三章 路灯智能监控与节能控制系统的结构研究
• 3.1 智能感应控制
• 3.1.1 ZigBee协议
• 3.1.2 信号传递
• 3.1.3 快速巡检
• 3.1.4 传递一些辅助控制信号和监视信号
• 3.1.5 交通灯智能管理
• 3.2 系统结构
• 3.2.1 MC9S08QE64简介
• 3.2.2 红外传感器
• 3.2.2 压力压电传感器
• 3.2.3 光敏传感器
• 3.2.4 振动传感器
• 3.2.5 声音传感器
• 3.3 软件结构
• 3.3.1 软件流程
• 3.3.2 网络的建立
• 3.3.3 网络的加入
• 3.4 实验结果
• 3.5 本章小结
• 第四章 控制系统算法和仿真
• 4.1 模糊控制基本原理
• 4.2 基于模糊算法决策模型的建立
• 4.2.1 基于模糊算法决策的系统架构
• 4.2.2 控制器变量的确定
• 4.2.3 模糊化
• 4.2.4 知识库的建立和模糊推理
• 4.2.5 解模糊
• 4.2.6 模糊控制的软件实现
• 4.3 智能路灯节能控制系统仿真
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读工程硕士学位期间发表的论文