远程监控太阳能供电超节能LED显示系统的研究与实现

【摘要】：随着当前经济和信息技术的不断发展,人们生活质量的不断提升,汽车已经成为普遍的代步工具,而出行安全便随之成为人们比较关心的问题。近几年,随着中国高速公路网络的飞速发展,高速的出行安全更加值得我们去注意。在半导体行业突飞猛进的今天,LED显示系统走进我们的生活早就不是什么难事,而伴随着LED显示系统的设计制造工艺和工程应用水平的不断进步,已经有超节能LED显示系统应用到高速公路作为可变信息标志的先例。为此,本文就从超节能LED显示系统出发,研究并设计了一套可实现远程监控并由太阳能供电的超节能LED显示系统。高速公路上安装的LED显示系统通常来说配电、取电都比较困难。而目前常见的供电系统通常都存在着或多或少的弊端,为了积极响应国家开源节流的号召,本文结合了高速公路实际情况创新性地提出了太阳能光伏供电的解决方案,在满足设备正常供电的同时,也规避了其他供电方式的一些缺陷。该系统采用太阳能光伏作为系统的主要供电方式。在光照条件富集的地区,通过太阳能光伏在MPPT充放电控制器的作用下为蓄电池充电储能,再通过电压转换模块将存储在蓄电池中的电能转换成LED显示系统所需要的电压,以供系统使用。同时,为了更加方便使用,还设计并开发出了一款远程监控软件。通过此软件可以清晰的看出当前蓄电池的电量信息、设备负载等情况。通过我们的实验验证,该系统能够高效、稳定的运行。 【关键词】：太阳能 超节能LED显示系统 远程监控
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN873
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 课题背景8-11
• 1.1.1 高速公路供电现状9
• 1.1.2 光伏能源的发展现状9-11
• 1.2 研究的目的与意义11
• 1.3 论文的主要工作及章节安排11-13
• 第二章 超节能LED示系统及其方案13-22
• 2.1 超节能LED示系统的显示部分13-16
• 2.1.1 超节能LED显示系统介绍13-14
• 2.1.2 超节能LED示系统技术参数14-16
• 2.2 超节能LED示系统的特点16-17
• 2.3 超节能LED显示系统的控制单元17-19
• 2.4 系统设计方案19-21
• 2.5 本章小结21-22
• 第三章 太阳能供电模块系统构成22-32
• 3.1 太阳能供电系统的组成22
• 3.2 光伏组件介绍22-26
• 3.3 MPPT太阳能充放电控制器概况26-29
• 3.3.1 eTracer系列MPPT太阳能充放电控制器概况26-27
• 3.3.2 太阳能控制器技术亮点27-29
• 3.4 系统用蓄电池部分概况29-31
• 3.5 系统保护功能31
• 3.6 本章小结31-32
• 第四章 远程监控软件的设计与实现32-51
• 4.1 技术原理32-38
• 4.1.1 系统整体通信架构32-34
• 4.1.2 MODBUS Serial Line协议34-38
• 4.2 设计思路38-39
• 4.2.1 嵌入式软件部分设计39
• 4.2.2 PC端监控软件部分设计39
• 4.3 实现要点39-49
• 4.3.1 软件开发和运行环境40
• 4.3.2 Windows Forms GUI实现40-42
• 4.3.3 变量和数据42-43
• 4.3.4 网络通信和数据发送接收43-45
• 4.3.5 数据处理和控件更新45-48
• 4.3.6 监控日志记录文件存储48-49
• 4.4 改进和优化49-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 系统测试与数据分析51-57
• 5.1 测试框架51
• 5.2 功能测试51-53
• 5.2.1 功能测试用例51-52
• 5.2.2 测试结果52-53
• 5.3 压力测试53-54
• 5.3.1 压力测试用例53
• 5.3.2 测试结果53-54
• 5.4 数据分析54-56
• 5.5 本章小结56-57
• 第六章 总结与展望57-59
• 6.1 研究内容总结57
• 6.2 未来工作展望57-59
• 参考文献59-61
• 致谢61-62

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