基本信息
- 项目名称：
- 基于无线智能网络的路灯控制系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 随着我国城市化水平的不断提高，各种类型的道路越来越长，机动车数量迅速增加，夜间交通流量也越来越大，城市、乡村道路上的路灯及各类照明景观设施已经与我们日常生活越来越紧密相关，它即关系到夜间道路交通安全和百姓生活方便，又承担着美化城市，展示城市时代魅力的重任。随着城市、乡村道路上的路灯照明系统的不断扩大，节约电能、提高路灯系统管理水平，提高道路照明质量、降低能耗、实现绿色照明已经是急需解决的课题。
- 详细介绍：
- 目前各大城市的路灯能源利用率普遍不高，路灯电费和管理费用是政府的一项巨大的财政支出。 传统的路灯控制常采用定时器或光控器，让路灯在规定的时间内亮灭，无法做到与路灯管理室的通信，不便于远程监控和管理。并且传统的路灯巡检常常采用“晚上巡灯，白天巡线”这种人工巡视方法来了解设备的运行状况，不仅耗费大量的人力和物力，而且实时性差、处理故障效率低，很难满足现代高亮灯率的要求。 道路照明的首要任务是在节约公共能源的基础上，提供安全和舒适的照明亮度，达到减少交通事故，提升交通运输效率的目的。由于基础设施的条件所限，目前普遍缺少路灯级的通信链路，路灯控制方式一般只能对整条道路统一控制，无法测量和控制到每一盏灯。为了提高公共照明系统的质量、满足路灯特殊控制方式的需要，考虑到路灯节能控制系统的成本、可靠性、信息化、应用前景等多方面因素，我们采用基于无线智能网络的路灯控制系统能够以全新的概念解决上述难题。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计的基本思路 该系统应用先进的路灯照明自动化控制与节能管理技术，具有调压、稳压、保护、故障检测和信息上传等功能。其中控制中心通过路灯控制器返回的故障信息可以判断出故障路灯的具体地址和故障类型，为路灯的维修带来方便。调压功能可以大大节省电能，有效弥补了传统路灯的不足，具有很高的经济效益，也符合低碳生活的标准。 基于无线智能网络的路灯控制系统采用载波监听转发算法，对来自相邻路灯控制器发送来的信息采取先判断，后动作，再转发的机制来传递信息，具体的原理如下图： 控制中心发出相关的控制命令后，1号灯做出相应响应后就转发这个命令，此时2、3号灯可能同时收到该命令，它们响应后也可能同时发送该命令，那么4、5号灯到底接收哪个灯发来的命令呢？这时数据通信就发生了冲突行为，最后导致系统死机或崩溃。怎样才能避免此类事情发生呢。经过查阅相关科技资料后本文选择了载波监听算法，它可以很好的解决数据冲突问题，具体的细节如下： 1、开灯方法：控制中心发出开灯命令，1号灯收到命令后判断自己的当前状态，如果自己的状态是闭合（灯亮着）的，则把开灯命令转发出去，否则先把自己的状态调为闭合（即开灯）后再转发开灯命令，每条命令连续广播3次，每次间隔1秒钟；由于1号灯发送命令时，其它的灯处于接收状态，即1号灯在广播信息，其它灯再接收信息。
科学性、先进性
- 作品的科学性和先进性： 传统的路灯控制常采用定时器或光控器，让路灯在规定的时间内亮灭，无法做到与路灯管理室的通信，不便于远程监控和管理。并且传统的路灯巡检常采用“晚上巡灯，白天巡线”这种人工巡视方法来获得设备的运行状况，不仅耗费大量的人力和物力，而且实时性差、处理故障效率低，很难满足现代高亮灯率的要求。无线控制方式是比较先进的一种控制方式，技术成熟度也较高，在其它方面应用非常广泛。无线控制方式有很多类型，如GSM无线控制、GPRS网络控制、短信服务业务(SMS)控制、ZigBee无线短距离通信控制等。 建立在通信网络上的GSM无线控制、GPRS网络控制和短信服务业务(SMS)控制在很大程度上都依赖于通信网络是否正常运行，后期管理费用过高，累计成本较高，不便于大面积推广使用,并且通信网覆盖不到的地方无法安装。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 前期路灯控制器安装方便、维护简单，还具有可恢复性( 接入两根线就实现了路灯级的无线控制，拆除两根线又恢复到原来的状态) ，可以嵌入在路灯的不同位置( 灯杆底部、灯杆内、灯罩内)，安装和拆卸都非常的方便。 后期使用时在上位机软件的支持下可以很轻松的完成数据的采集，路灯的各种控制。
同类课题研究水平概述
- 国内发展状况： 根据前面所述，国内大部分路灯控制还是采用传统的路灯控制，即用定时器或光控器，让路灯在规定的时间内亮灭，整条路采用集中统一控制，无法做到与路灯管理室的通信，不便于远程监控和管理。而基于GSM无线控制、GPRS网络控制的路灯控制系统的后期通信费用比较高，系统的累积投入费用过大，不适合长远的发展；而基于电力线载波的路灯控制系统的稳定性和抗干扰性不是很好，且它的传播距离有限，也不能大面积推广使用。基于ZigBee无线短距离通信控制的路灯控制系统的使用成本过高，在不太发达的中国推广使用这种路灯控制系统不合我国国情。
