基本信息
- 项目名称：
- 基于无线传输的智能路灯模拟系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本发明从解决传统路灯系统电能浪费严重、控制方式单一的实际出发，设计出一套基于无线传感器网络的智能模拟路灯控制系统。该系统通过部署在无线路灯节点上的传感器实时采集自然光照强度以及车辆行进信息后，以无线方式传送至主控中心，主控中心对信息进行分析、运算、反馈、存储和显示。采用自主设计的地址甄别控制算法，是一套高效节能、科学合理、安全可靠的自适应控制系统，对路灯的控制具有一定的指导意义。
- 详细介绍：
- 路灯照明是城乡基础设施的重要组成部分，目前路灯系统普遍存在着严重的浪费，据统计，许多城市道路在零点以后基本无车辆经过，即便在特大城市如北京、上海等繁华地段，凌晨2点到天亮这段时间车流量也很少。针对这一状况，一些地区采取在后半夜交错点亮或隔二亮一的策略，然而这一措施并不能满足绿色照明的要求，而且会导致路面照度或照度均匀度的降低，产生“斑马效应”。本发明提出的智能模拟路灯系统可根据自然光照强度、车辆行驶速度，实现路灯的自适应控制，在保证照明效果的同时也满足了绿色照明的要求。无线传感器网络 (Wireless Sensor Network，WSN)具有实时感知能力、快速通信能力和运算能力等一系列特点，能很好得满足智能模拟路灯控制系统的各项要求而被本发明所采用。
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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
- 随着单片机技术的日趋发展，这为我们设计一些实用性的小电子期间提供了很好的硬件基础，其中单片机，尤其在部分功能上的实际运用上已达到了相当成熟的地步，这为我们设计器件提供了可能性。同时也基于传统路灯的缺点和不足，造成了电能资源的巨大浪费，基于以上的思考，我们构想出一套智能路灯模拟系统，通过一些技术上的改良和创新，创作出一个智能控制的路灯模拟系统，能够实时的感应路面车辆行人的过往情况，并作出有效的反应。 我们将路灯系统分成两种模式，即人工控制模式和智能控制模式。 在智能控制模式中，其中智能模式又分为日间控制模式和夜间控制模式。 本项目智能路灯系统突破传统路灯的固有模式，在传统模式中，路灯在夜间是全亮着的，也有部分城市采取控制街道奇偶数路灯亮灭或是分时段亮灭等措施，但这都不能从根本上解决夜间路灯照明问题，而本项目通过安装在路灯单元上的传感器，搭配无线传输模块，并结合单片机主控系统的使用，做到以下创新： 实时检测、无线传输、主控系统、及时反馈。 智能控制器系统硬件主要由光强传感器、红外传感器、无线传输芯片、微处理器、继电器、以及纯电阻路灯等组成。 本系统的主要技术指标在于信息采集的准确度和精确度方面，其中最关键的为利用CC1100无线传输芯片进行数据的无线传送和收发，以及信息收发距离的限制和抗干扰性能等。
科学性、先进性
- 本项目旨在通过对城乡路灯系统进行优化，通过红外传感器、光感传感器、单片机、双向可控硅、无线传输芯片等对地面行人车辆进行实时感应，并作出有效的处理方式。 具体实现以下功能： 1．实时监控 系统采用人工、智能控制相结合的方式，实现同一条道路灯光统一管理，根据实际需要，随时调整路灯照明个数，灵活高效。 2．提高应急处理能力 可在天气突变、重大事件、特殊节日时，通过人工控制和智能控制相结合，方便快捷地应对紧急事故，确保亮灯时段、亮灯率，提高路灯使用效率。 3.增强反馈信息 当个别路灯工作不正常时，安装在路灯上的反馈器件，通过无线传输模块，传送至主控系统，以进行及时的修理。 4．节能降耗 系统通过实时开关灯，智能检测等功能，降低路灯使用率，提高了路灯的生命周期，每年也可节约大量电能、减低运行及维护成本，从而达到节能降耗的效果。
获奖情况及鉴定结果
- 此目前作品已顺利晋级天津市盛群杯单片机大赛决赛 此作品已顺利通过南开大学本科生创新科研项目比赛，并获得优秀奖 此作品已顺利通过南开大学校内挑战杯选拔比赛，成绩优异
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 暂无
作品可展示的形式
- 模型 现场演示
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
- 智能路灯控制系统，采用主机单片机和从机单片机结合控制的思路和方法，通过无线收发模块进行信息的传输，从机微控制器中含有光强采集模块，红外采集模块，路灯控制单元模块，以及无线传输芯片CC1100；主机单片机中含有无线传输芯片CC1100，从而与从机的无线芯片构成无线传感网络，同时还含有LCD12864液晶显示屏，显示各个街道路灯的工作状态，从而达到智能化控制的目的。 本系统通过采用CC1100无线传输模块，能够对信息进行无线收发，从而突破了传统路灯地形等诸多自然环境的限制，还能够利用他进行地下照明工作，从而达到改善环境的目的。 本系统各个模块价格相对低廉，若与当地政府协调好的话，进行大面积推广，经过若干年后可带来较好的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 针对目前道路路灯的使用情况，一些地区采取在后半夜交错点亮或隔二亮一的策略，然而这一措施并不能满足绿色照明的要求，而且会导致路面照度或照度均匀度的降低，产生“斑马效应”。 本系统提出的智能模拟路灯系统可根据自然光照强度、车辆行驶速度，实现路灯的自适应控制，在保证照明效果的同时也满足了绿色照明的要求。
