畢業論文範文：單燈監控的應用研究

【摘 要】單燈監控系統是一個分佈式、集散型、網絡化、全開放的系統，包括了控制中心和若干個分控點，能夠對各種路燈設備進行集中監控和管理。且具有一定的節能功能。目前，節能的概念非常普遍，在滿足照度需求的前提下，一定範圍降低溫度來達到減少消耗的目的。本文從現今單燈的照明監控發展、單燈監控的功能和監控進行闡述，結合數字管理技術，構建城市化的智能照明應用體系，並在基礎上提出了實現方式。

【關鍵詞】城市;智能照明;單燈監控; 監控;管理

我們設計的系統一般是採用無線分組傳輸的方式，基本可以分爲：通訊層、採集執行層、監控中心。常用的方式有抑制性節能、降壓節能和開關節能。論文從不同的角度闡述了城市智能照明中單燈監控的應用與研究。

1.單燈照明監控的發展

如今，單燈照明裝置是在城市道路規劃建設中應用比較廣泛的一個系統，它主要是一個單獨控制盞路燈在開關、節能、數據採集和故障判斷的設備。通常是由以下幾個部分組成。

(1)單燈監控模塊：安裝在燈杆內或燈具內，由單燈監測單元和單燈控制單元組成。

(2)單燈通訊模塊：單燈配套的通訊模塊，實現了單燈裝置和監控前端的裝置。

(3)單燈適配器：在開關箱中，實現了開關箱管轄範圍內的單燈裝置數據急抄。

單燈監控系統可以通過監控中心的監控計算機單元與相應的軟件構成網絡系統，並且按照一定的通訊協議來判斷該設備的工作狀態和故障情況。

現今採取的照明主要還是採用了節能手段來滿足需求，這樣會大大的影響到光照度和光源壽命，實際上無法滿足根本的目的，但單燈產品則改變了這一局勢，不僅能夠滿足光照度的需求和光源的壽命，還能滿足對每盞燈的控制和管理。真正的實現了智能化需求。目前判斷亮燈率的方法主要有兩種形式：

(1)通過人工巡檢，亮燈率可以非常準確，但耗時耗力，在此基礎上需要大面積亮燈，這樣就會造成巨大的浪費。

(2)通過測量線路整體電流來實現亮燈率的監測，但要注意環境方面因素影響，測量的結果不可能是完全準確，通常在90%以上。

2.單燈監控多功能化

單燈監控系統能夠解決此問題，每個光源都裝有一個監控終端，其工作狀態能夠及時的傳送到監控管理中心，因此亮燈率的判斷可以爲百分之百。且能夠有效的避免了由於燈不亮給人們的生活帶來了不便之處。另外，單燈系統有效地防止了電纜被偷竊的行爲發生，同時在單燈系統中可以預設好幾種應急方案。

現在的監控系統功能組合的形式主要有以下幾種：

方式一：只有終端監控、通訊模塊、監控中心等三個部分組成的亮燈自動化系統。

方式二：監控終端、電纜防盜器、通訊模塊、監控中心四部分組成的亮燈自動化系統。

方式三：監控終端、電纜防盜器、單燈模塊、單燈適配器、通訊模塊、監控中心六部分組成。第三種方式是技術學家鎖倡導和建議的使用系統，具有監控，數據分析，防盜等優勢。

3.無線通訊背景

zigbee技術是被當今世界所認可發展最迅速的技術，市場前景非常的廣闊。該技術使用了電波的方式用作無線信息傳輸，採用的是複數節點方式來連接到網絡。zigbee技術伴隨着短距離無線通訊技術，個人局域網的需求而發展，根據這個協議所規定的技術是一種低距離、低複雜率、低成本、高可效性的雙項無線通訊技術，主要是適用於自動控制和遠程控制兩個方面。尤其是針對單燈照明領域應用是非常的廣泛。

考慮到城市照明的應用條件，控制中心應該是該系統的心臟，要有專業的機房設施，接入到以太局域網內，且同時具備子系統來接受和處理信息的傳輸過程，完成存儲和轉發的任務。利用zigbee組網，結合科技軟件來實現信息化管理。系統全天24小時監控。

zigbee的通信功能能夠迅速建立起工作數據庫，有效的降低了故障率和偷盜行爲的發生率，需要查詢的時候，zigbee提供識別功能，來達到信息傳輸。

4.單燈照明的廣泛應用

國內的單燈產品是最近幾年的時間裏面剛剛興起，還是處於發展期。但是產品的更新程度很快，裝置的形式變得多種多樣。從有線通訊方式到電力線載波通訊方式。控制方式也是從單路控制方式轉變成爲多路控制;故障診斷方式也是從無到有。安裝從原先的在燈頭上安裝到安裝在燈杆上。從以上的幾個方面，我們不難可以看出單燈產品逐漸的走向成熟，只有質量更好，纔會更好的去服務社會和人民。

4.1控制對象

單燈控制的對象應該是其對應的燈具光源，目前常規的單燈監控裝置可以控制：高壓鈉燈、汞燈。特別的單燈監控裝置可以對電子鎮流器的光源進行控制。或者是對led路燈的電源驅動進行監控並構建通訊網絡。

根據控制對象的不同，單燈裝置的控制數量也是存在着差別，大量的單燈裝置採用單對單的控制方式，也存在個別的單對多。

4.2節能方式

節能方式是越來越得到了巨大的應用範圍，現今的單燈節能方式主要有以下幾種方式：

(1)抑制性節能方式：因電網電壓的偏高導致了耗電以及的燈源的損耗，而開發出來能在夜間電壓偏高時候，能自動降壓，穩定供電，達到了節能電能和延長電炮的使用壽命。

(2)降壓節能方式：通過降低電壓，而開發出的相關產品主要有兩種方式：無極變壓節能方式和檔位節能方式。無極變壓指的是根據不同客戶的需求來調節電壓範圍以達到節能目的。而檔位節能是通過輸出變壓器抽頭來輸出不同電壓量滿足節能的要求。

(3)開關節能方式：通過對燈具光源的直接開關來實現了節能，該方式產生的直接效果是最理想。對燈源的影響很小。通過形成系統以後，採用不同的分組策略實現分組開關燈控制。從而取得較高的開關燈控制，達到節能。

5.單燈監控裝置的實現方式

一般是指前端監控與單燈裝置間的通訊方式，常見的通訊方式有：電力載波方式，無線傳輸方式，其他傳輸方式。

(1)電力載波方式：該技術主要是利用電力線網來爲傳媒媒介，將載有信息的高頻信號加載到電線上面，通過電力線來傳輸信息，且通過調製器把高頻信號從電力線上分離出來，傳送到終端監控。如今，電力載波已經變得非常普遍，其研究方向主要還是低速的電線載波通訊方式，主要是用來傳輸電網調節管理信息，以及載波語音通訊等。隨着數字電子技術的不斷髮展，傳統的電力行業已經慢慢的走向了數字化。

(2)無線傳輸方式：該方式是基於相關的網絡協議介入到電網中來進行數據方面的傳輸和應用。常見的有無線局域網、藍牙、zigbee和無線團體局域網。無線解決方案採取了zigbee的無線通訊方案，其最大的特點是：

1)低成本，通過大幅度的簡化協議降低了對zigbee通信控制器的要求，因而大大降低了成本。2)低速率，在2.4ghz的頻段中只有10-250kbit/s，專注於低傳輸應用。3)近距離，通過路由器和節點間的通訊接力，傳輸距離將更遠。根據實際的發射功率大小來決定了各種不同應用模式的結合。4)高安全性zigbee提供了3種安全模式：包括了無安全設定、使用接入控制滑單防止非法獲取數據，以及採用高級加密來確定安全屬性。

6.結語

社會在不斷髮展，單燈監控裝置的使用最大程度上方便了人們的生活，更加體現出現代化城市的進程。我們從各個不同的角度具體地闡述一些實質性的內容，表達了單燈裝置監控系統的廣泛應用，除了技術方面的更新之外，節能功效是核心的主題，系統利用了簡單的傳輸方式和通訊方式來達到良好的節能目的，該系統對於現代化城市發展，數字化進程具有重要的社會意義，系統已經在城市中廣泛的應用和實現管理，取得了良好的應用效果和社會效益。

【參考文獻】

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