城市路灯智能监控与节能控制系统的研究

【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。 【关键词】：智能控制 模糊控制 软启动 ZigBee协议
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 致谢7-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 课题概述11-12
• 1.1.1 课题的题目及来源11
• 1.1.2 课题研究的背景11
• 1.1.3 课题研究的目的及意义11-12
• 1.2 课题的国内外研究现状以及节能方法比较12-13
• 1.2.1 国外研究现状12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 论文的主要研究内容13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第二章 路灯智能监控与节能控制系统15-23
• 2.1 传统路灯控制节能方法15-17
• 2.1.1 路灯装置节能15-16
• 2.1.2 通过改进路灯系统管理节能16-17
• 2.2 智能路灯节能方案17-19
• 2.3 智能路灯节能控制系统结构设计19-22
• 2.3.1 变压器组21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 路灯智能监控与节能控制系统的结构研究23-33
• 3.1 智能感应控制23-25
• 3.1.1 ZigBee协议23
• 3.1.2 信号传递23-24
• 3.1.3 快速巡检24
• 3.1.4 传递一些辅助控制信号和监视信号24
• 3.1.5 交通灯智能管理24-25
• 3.2 系统结构25-29
• 3.2.1 MC9S08QE64简介25-27
• 3.2.2 红外传感器27-28
• 3.2.2 压力压电传感器28
• 3.2.3 光敏传感器28
• 3.2.4 振动传感器28-29
• 3.2.5 声音传感器29
• 3.3 软件结构29-32
• 3.3.1 软件流程29-31
• 3.3.2 网络的建立31-32
• 3.3.3 网络的加入32
• 3.4 实验结果32
• 3.5 本章小结32-33
• 第四章 控制系统算法和仿真33-44
• 4.1 模糊控制基本原理33-35
• 4.2 基于模糊算法决策模型的建立35-40
• 4.2.1 基于模糊算法决策的系统架构35-36
• 4.2.2 控制器变量的确定36
• 4.2.3 模糊化36-37
• 4.2.4 知识库的建立和模糊推理37-39
• 4.2.5 解模糊39-40
• 4.2.6 模糊控制的软件实现40
• 4.3 智能路灯节能控制系统仿真40-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 总结与展望44-45
• 5.1 全文总结44
• 5.2 展望44-45
• 参考文献45-47
• 攻读工程硕士学位期间发表的论文47

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