基于GPRS和ZigBee的节能型LED路灯智能控制系统

针对现有城市路灯控制系统路灯使用寿命短、无法远程操控、不能自动识别故障路灯的问题,提出一种基于GPRS网络技术和ZigBee无线通信技术的节能型LED路灯智能控制系统,使用ZigBee无线网络与LED路灯控制终端通信,并通过GPRS通讯模块接入GPRS网络与远程控制中心相连,实现远程控制LED路灯,此外,通过LED路灯控制终端实时采集路灯电压和电流,实现LED路灯的远程监控。具体阐述了GPRS通讯模块、ZigBee无线网络模块、LED控制终端的硬件设计方案,软件设计流程,系统通信协议和远程控制实现方法。测试结果证明此系统数据传输可靠、响应及时、成本低、易于实现LED路灯的远程控制和远程监控,具有较大的实用性和推广价值。     

具有寿命预测的LED路灯监控系统设计

针对目前城市路灯的用电总量大、灯具寿命短且无法提前预知等缺点,设计了一种基于ZigBee网络具有寿命预测功能的LED路灯监控系统;该系统由ZigBee通信模块、LED驱动电路及数据采集模块构成,可实现对照明设备的集中远程管理,提高道路照明质量;而且本系统设计的路灯控制器具有自适应调节功能,在不同环境亮度下自动调光以达到节能目的。该系统还可对LED灯的各项关键参数进行在线监测,判断路灯控制器工作状态,实时监测LED灯珠老化程度。通过对光通量维持率和时间的关系进行拟合得到特征公式,并采用阿仑尼乌斯老化模型来建立LED灯珠多结温下的寿命预测模型,实现对LED灯珠寿命预测并提前预警。     

基于物联网技术的教学楼电器智能监控系统设计

针对校园用电严重浪费问题,为实现校园节能,结合物联网和多种数据传输技术,设计了一种对学校教学楼各教室内电器集中化、网络化和智能化的监控系统。该系统以监控网关为自动控制中心,对ZigBee网络的终端节点采集的每个教室光强、温度、人员活动以及所有教室常用电器开关状态等信息,自动做出智能判断并向ZigBee网络终端下达开关常用电器以及门窗的指令;同时,连接至校园网的监控网关也作为服务器,采用浏览器/服务器和客户端/服务器模式,在Windows客户端、Android手机客户端和Web浏览器实时远程查看每个教室用电器的工作状态,并可以远程人为干预各教室门窗和用电器的开关。该系统不但实现了远程人为控制用电器,而且可根据各教室的光强、温度以及人员活动等情况,自动智能控制每个教室内常用电器及门窗的开关。实际测试表明,该系统具有良好的可靠性和稳定性,大大减少了校园的能源浪费。     

基于光敏电阻的太阳能板光源自动跟踪演示装置

从大学物理传感器类实验出发,以光敏电阻的应用为例,设计研究光敏电阻在亮光和暗光下的特性实验,利用光敏电阻模拟控制路灯“晚上亮灯、白天不亮”的效果,并制作了太阳能板光源自动跟踪演示装置．在太阳能板4个方位对称地安装光敏电阻,并置于二维转动云台上,实现在手动模式下,通过按键调节太阳能板转动;在自动模式且弱光环境下,自动跟踪手机点光源位置变化．     

亮度均匀的LED路灯透镜设计与研究

针对路灯照明系统,设计了一种照度均匀和亮度均匀的LED路灯透镜。通过分析LED光源角度分布与目标面照度的关系引用了一种简化的线性校正函数。不同的道路亮度系数,选用合适的K值,设计基于自由曲面的亮度均匀路灯透镜。利用光学软件进行仿真,结果显示中间向边缘逐渐减弱的渐变照度分布有利于路灯照明亮度的均匀。通过注塑成型工艺加工了该透镜,并制作了一盏路灯进行配光和照度的测试。结果表明该透镜设计满足渐变照度分布的矩形光斑照明。采用Dialux软件对路灯照明效果进行评估,显示该路灯透镜设计,横向和纵向亮度均匀性达到0．6以上,满足道路照明的亮度均匀性要求。     

基于单片机的数字化调光装置的设计与实现

介绍了一种光学仪器照明调光电路的创新设计。通过由Atmega8单片机微控制器产生的PWM信号来控制卤钨灯的亮度。照明调光电路具有电路简单,光强输出稳定,其亮度可数字化线性调节和具有记忆功能等特点,同时还可以通过计算机实现自动调光。     

蚁群算法在智能LED路灯控制中的应用研究

LED路灯监控系统是应用了电力线载波通信(PLC:power line communication)技术以后,基于蚁群算法(ACA:ant colony algorithm)研发出的一种可应用在低压配电网的LED路灯组网寻址算法,同时围绕目标函数、信息素更新规则与状态转移规则和搜索等要素进行了修正与完善,不仅构建了路灯自动路由模型,还拟定出自动路由协议框架.凭借该模型,低压配电网信道质量可以实现动态识别,同时通过信道质量变化,电力线载波通信网络路由也能够完成动态维护,从而进一步实现通信网络的可靠性.最后,这种方法的实践性及可靠性在信道仿真模型及现场试验的协助下得以验证.     

片上网络中一种改进的非暂态故障检测方法

提出一种覆盖范围广、成本低的片上网络非暂态故障在线检测和诊断系统;通过使用差错症状采集和报文/数据块计数技术,实现了片上网络数据路径和控制逻辑的高分辨率故障诊断;仿真实验结果表明,该系统既可处理数据路径故障也可处理控制逻辑故障,面积开销很低(低于10%),且无需注入任何测试数据流,不会造成严重的性能开销;如果网络相对健康,则系统性能开销可以忽略不计。     

嵌入式路灯远程监控系统的研究与设计

随着众多科技成果产业化实践,路灯种类数量猛增;其中,嵌入式路灯凭借安装简便、外观一体化强、整体美感突出等诸多优点,被广大使用者所推崇;但是,传统嵌入式路灯监控系统存在多组灯系启动、关闭、维护、巡查困难,故障排除时效长、人力资源开销大的弊端;针对问题产生根源,提出针对嵌入式路灯远程监控系统的设计研究方法;采用高集成低频无线对接模块,对每个灯组进行编码桥接,采用网络大数据FGT-J5i处理单元,对灯组进行网络远程智能化监控,同时,搭建配套智能监控平台;通过仿真实验测试证明,提出针对嵌入式路灯远程监控系统的设计,满足日常使用与远程监控要求。     

基于自动亮度控制模型的门控型微光像增强器荧光屏亮度研究

为研究三代像增强器在强光环境下的有效保护措施,设计了一种基于荧光屏电流反馈来实现高照度环境下的自动亮度控制模型,并对该模型进行了仿真分析。制作了荧光屏亮度测试系统,对依托高照度自动亮度控制模型制作的门控电源像增强器进行了测试实验。通过测试像管响应时间和稳定时间,对像增强器门控电源在突发强光下产生理想控制效果的速度以及荧光屏亮度稳定的速度进行了分析。实验结果表明,荧光屏亮度变化趋势与仿真结果基本吻合,并且实验得到的荧光屏亮度曲线可以准确的反映门控电源的工作状态,为后续像增强器门控电源的性能测试提供了技术支持。     

一种城市路灯合理排布的优化设计方法

文章借助于物理模型和数学计算分析，给出了一种优化的城市路灯排列的设计方法．利用该方法优化出的路灯排列方式（如三角型排列），与现在普遍采用的对称排列方式相比，可以在满足人们交通安全和正常工作生活的条件下，达到节省电力能源的效果；或者是在能源耗费相同的条件下，能提供更高、更均匀的照明度．     

太阳能LED路灯智能控制系统电力控制与负载驱动

实现了太阳能LED路灯综合控制系统中太阳能逆变、蓄电池充电、LED照明组件驱动子系统控制方案与电路设计,并对相关技术进行了分析。逆变子系统采用DC/DC升压与DC/AC逆变分段控制,DC/DC段采用最大功率跟踪(MPPT)稳定输出直流,DC/AC段采用电压外环电流内环控制并结合无功功率检测反馈和电流前馈控制的综合控制技术。蓄电池充电子系统采用分段充电策略与控制技术来保证电池组充分充电,避免蓄电池被过充以确保蓄电池能够长周期稳定工作。最后通过对各种白光LED驱动方案的比较,确定了白光LED最佳驱动方案为恒电流驱动脉宽调制(PWM)控制亮度。     

基于扩展DALI总线的智能照明系统设计

针对大型商业照明场合存在的如组网不便、照明效果单一,能源利用率底的问题,设计了一套基于扩展DALI总线的商业智能照明系统,以实现系统的大面积组网和集中控制,获得丰富的照明效果,实现系统的绿色环保运行。测试系统搭建完成后,实现了管理人员对系统的集中管理和远程监控;系统可按照工作日程表、时间表自动运行;具有分区、分组、单灯、场景等多种控制方式,控制灵活,能达到较好的照明效果和节能要求,可满足多种商业照明需求。     

基于多星级网络的智能自适应用电管理系统设计与实现

为提高多密集用电端的用电管理能力,提高电能使用效率达到节能减排,深入研究并设计了一种基于多星级网络的智能自适应用电管理系统。完成了系统的架构规划,重点研究并设计了无线自适应分控系统、多路自适应智能控电系统的数据采集及通信协议和用户软件。应用软件的测试表明,该系统智能化、模块化程度高,市场前景广阔。     

一种基于MAX8677A和PF6290的WSN节点电源系统的设计

介绍一种无线传感器网络(WSN)中节点系统电源的设计方案。该电源系统需要为节点系统中的微处理器、无线通讯、数据采集和传感器等单元提供工作电源。该电源系统既外接220V交流,内部也有3.7V锂电池;系统工作时自动对供电方式进行对选择,并完成锂电池充电任务。电源系统具备动态电源管理功能,通过微处理器实现节点系统的低功耗休眠状态及其唤醒机制。详细地描述了该电源系统的硬件结构,给出了芯片描述和具体的电路设计图,并介绍了节点系统休眠和唤醒的软件流程。     

A reliable thyratron-switched flashlamp-pumped dye laser

A thyratron-switched flashlamp-pumped dye laser capable of an average power of approximately 1 watt operating at 40 pulses/sec with a bandwidth of several GHz is described. The lamps are run in a high-current simmering mode to decrease lamp inductance and extend lamp life. In heavy use the laser system has proven to be very reliable with lamp life-times in excess of 10⁷ shots and half-power dye lifetimes of better than 10⁶ J/1 for Rhodamine 6G.     

基于物联网的小区智能照明管理系统设计与实现

针对国内中小型LED照明企业的艰难处境和政府倡导低碳,绿色环保照明政策现状,提出了一种基于电力载波通信技术的小区智能照明管理系统的设计方案。采用微控制器、PLC芯片和传感器构建智能控制终端,实现对单灯电能、光强度等数据采集。集中器集成GPRS通信模块负责与远程控制中心建立连接,控制终端与集中器通过电力线相连,实现PC端和移动端对LED照明设备的多平台控制。重点阐述了智能控制终端的软硬件设计、系统的自定义通信协议和远程控制方法。系统实测结果表明,该系统数据传输可靠、响应时间短、成本低,易于进行远程管理和控制。     

铷光谱灯光谱自吸收现象研究

由自吸收导致的铷光谱灯超精细光谱轮廓变形,对铷原子频标的频率稳定度有不利影响.用F-P干涉仪测量了三种常用铷光谱灯的超精细光谱轮廓,研究了启辉气体种类、压力、谱灯工作温度和激励功率对自吸收的影响.结果表明,充Ar和充Kr谱灯自吸收效应比较显著,充Xe谱灯自吸收不明显;适当增大气体压力、降低灯泡工作温度、增大射频激励功率,可以减小光谱灯的自吸收效应.