智能路燈控制系統設計與應用研究
3.2 基于ZigBee網絡的智能路燈控制系統設計與應用
ZigBee是IEEE 802.15.4協議的代名詞。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備。簡而言之,ZigBee就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。它是一個由可多到65 000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺,在整個網絡范圍內,每一個ZigBee網絡數傳模塊之間可以相互通信,每個網絡節點間的距離可根據需要從標準的75 m無限擴展。
正是利用ZigBee網絡的特點,將其應用到智能路燈無線控制系統中,這使得在路燈管理中非常適合使用ZigBee技術。使用ZigBee無線通信,可實現如下功能:無線控制、信號傳遞、傳遞一些輔助控制信號和監視信號、快速巡檢、交通燈智能管理等。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201912.htm
4 基于控制模式的智能路燈控制系統設計與應用
傳統的智能路燈控制一般采用:時問控制、光照控制等,這類控制一般是根據季節、氣候、時差等因素,由主要控制中心對某一區域內的交通路燈進行開關、時間、光照強度調控的方式。這類控制方式在特殊時段對交通熄燈、減少亮燈率、減少光照強度的做法,雖然節約了電資源,更加經濟,但是也為交通安全增添了隱患。
很多研究機構發現,路燈一開始點亮時所需電壓大于等于額定電壓,在使用穩定以后僅需要較低一些的電壓工作即可;據研究,照明亮度下降10%,人眼的感光度僅僅下降僅為1%;而道路在后半夜時,屬于用電低峰時期,電燈的實際使用電壓會漸漸升高.這不僅加強了路燈的亮度、造成電資源浪費,而且縮短了電燈的使用壽命。故基于上述觀點,出現了很多電壓控制的模式,即在特殊時段或根據具體需要,通過各分控制器調控路燈的實際使用電壓,這有效地克服了上述缺點。
現在出現了更加智能、更加節能、且同時也不降低交通安全的控制方式:“隨需而控”。將無線通信技術、微機電MEMS系統和傳感技術融合到一起的無線傳感器網絡技術,它通過安裝在路燈上的光學、聲學、電學、速度傳感器(多普勒探測器),或采用上述光學、聲學、電學、速度的探測器(監控自然條件的亮度、道路行人和行車的聲音和速度、電燈的實際使用電壓和功率等),然后配上智能單片機或PLC控制器和無線通訊技術,實現對路燈的開關、亮度調節、電壓調節以及亮電燈率的控制。應用該智能路燈控制系統(見圖4),只有路上有人或車輛通過時路燈才點亮,且可根據行人和車輛通過的聲音、速度智能地打開前方一定數量的路燈,同時熄滅經過路段的路燈,在提高路燈利用率、節約電資源的同時,又滿足了在夜間行人、車輛出行時的道路照明,確保了交通安全。
5 結 語
(1)針對目前道路照明系統中存在的問題,分析了智能控制型路燈實現的基本理論和其優勢:節約電力資源和保護路燈;可實施遠程監控和管理;及時反應和采取恰當措施保證低故障率;智能化、信息化、數據化程度高。
(2)通過系統研究發現,智能控制型路燈一般應該具備遙控、遙測、遙信、遙監、遙視、自動反饋、自動報警、統計、查詢和打印的功能。
(3)從通訊網絡和控制模式的角度,分析了智能路燈控制系統的設計,為下一步智能系統的實施和采用打下基礎。
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