基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的照明控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
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【摘要】:在照明多樣化的現(xiàn)代社會,人們不僅關(guān)注照明給人們生活帶來的便利,同時,人們開始關(guān)注如何更加合理高效地使用照明。近些年,隨著中國城市化發(fā)展的不斷推進(jìn),越來越多的高樓大廈拔地而起,與之相對應(yīng)的能源消耗問題也越來越嚴(yán)重,在樓宇能源消耗中,樓宇照明占據(jù)了整個樓宇能源消耗的近25%,僅次于空調(diào)。傳統(tǒng)辦公大樓的內(nèi)部照明系統(tǒng)采用的是有線網(wǎng)絡(luò)布線,開關(guān)方式為手動控制,燈具一般為熒光燈,存在照明效率低、監(jiān)管困難、照明智能化程度低等諸多缺點。同時,人們節(jié)能意識淡薄,造成了很大的能源浪費。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,越來越多的學(xué)者將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與照明聯(lián)系在了一起。首先,本文介紹了照明控制系統(tǒng)的研究背景和意義,綜合分析了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后介紹了ZigBee技術(shù)、LED調(diào)光技術(shù)等相關(guān)技術(shù)。然后,本文以某一大樓照明為研究對象,將ZigBee技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)運用到照明領(lǐng)域,結(jié)合本文提出的基于最優(yōu)化模型的照明控制策略算法,設(shè)計并實現(xiàn)了一套照明控制系統(tǒng)。在本照明控制系統(tǒng)中,本文給出了系統(tǒng)的需求分析、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和軟硬件的詳細(xì)設(shè)計。其中數(shù)據(jù)搜集模塊由光照度傳感器、人體熱釋傳感器等感知當(dāng)前環(huán)境數(shù)據(jù),并發(fā)送到服務(wù)器模塊,服務(wù)器模塊運用本文提出的照明控制策略算法計算當(dāng)前所需人工照明的光照度,然后將光照度指令發(fā)送給照明燈具控制模塊,照明燈具控制模塊對燈具做相應(yīng)的調(diào)光控制,數(shù)據(jù)展示模塊將當(dāng)前傳感器感知的數(shù)據(jù)以及燈具的實時狀態(tài)以圖表的形式展示出來。最后,本文對照明控制系統(tǒng)進(jìn)行了整體功能測試和性能測試,測試結(jié)果表明本照明控制系統(tǒng)在不影響照明效果的前提下很好地節(jié)約了能源。
【關(guān)鍵詞】:照明控制 照明控制策略 ZigBee LED照明
【學(xué)位授予單位】:南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TU113.66;TP273
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-12
- 1.1 研究背景和意義8-9
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 論文主要和結(jié)構(gòu)安排11-12
- 第二章 照明控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)12-21
- 2.1 ZigBee技術(shù)12-16
- 2.1.1 ZigBee技術(shù)特點12-13
- 2.1.2 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13-16
- 2.2 LED調(diào)光技術(shù)16-19
- 2.2.1 LED照明的應(yīng)用現(xiàn)狀及特點16-17
- 2.2.2 LED的調(diào)光技術(shù)17-19
- 2.3 人員計數(shù)19-20
- 2.4 本章小結(jié)20-21
- 第三章 智能照明控制系統(tǒng)需求分析21-28
- 3.1 可行性分析21
- 3.2 系統(tǒng)需求分析21-24
- 3.2.1 照明系統(tǒng)的功能需求分析22-23
- 3.2.2 照明系統(tǒng)的性能需求分析23-24
- 3.3 系統(tǒng)的特點及設(shè)計依據(jù)24-26
- 3.4 系統(tǒng)的設(shè)計原則26-27
- 3.5 本章小結(jié)27-28
- 第四章 智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計28-56
- 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計28-30
- 4.1.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)28-29
- 4.1.2 數(shù)據(jù)流圖29-30
- 4.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計30-33
- 4.2.1 硬件節(jié)點結(jié)構(gòu)30-31
- 4.2.2 硬件節(jié)點的通信接口31
- 4.2.3 硬件節(jié)點的布置31-33
- 4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計33-45
- 4.3.1 教室場景照明設(shè)計33-38
- 4.3.2 其他場所照明設(shè)計38-40
- 4.3.3 節(jié)點管理模塊設(shè)計40-41
- 4.3.4 數(shù)據(jù)傳輸模塊設(shè)計41-42
- 4.3.5 數(shù)據(jù)庫設(shè)計42-45
- 4.4 基于最優(yōu)化模型的照明控制策略算法設(shè)計45-54
- 4.4.1 最優(yōu)化模型的建立45-51
- 4.4.2 算法的實現(xiàn)流程51-54
- 4.4.3 室內(nèi)多人場景下54
- 4.5 本章小結(jié)54-56
- 第五章 智能照明控制系統(tǒng)的實現(xiàn)與測試56-67
- 5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的建立56-57
- 5.1.1 系統(tǒng)開發(fā)平臺簡介56
- 5.1.2 系統(tǒng)開發(fā)平臺的搭建56-57
- 5.2 系統(tǒng)實現(xiàn)57-61
- 5.2.1 數(shù)據(jù)搜集模塊的實現(xiàn)57-59
- 5.2.2 燈具控制模塊的實現(xiàn)59-60
- 5.2.3 數(shù)據(jù)展示模塊的實現(xiàn)60-61
- 5.3 系統(tǒng)測試61-66
- 5.3.1 測試方法與測試環(huán)境61-62
- 5.3.2 系統(tǒng)功能測試62-65
- 5.3.3 算法驗證65-66
- 5.4 本章小結(jié)66-67
- 第六章 總結(jié)與展望67-69
- 6.1 總結(jié)67-68
- 6.2 展望68-69
- 參考文獻(xiàn)69-71
- 致謝71
【相似文獻(xiàn)】
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