基本信息
- 項目名稱：
- 基于無線傳輸?shù)闹悄苈窡裟M系統(tǒng)
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本發(fā)明從解決傳統(tǒng)路燈系統(tǒng)電能浪費嚴重、控制方式單一的實際出發(fā)，設計出一套基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能模擬路燈控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過部署在無線路燈節(jié)點上的傳感器實時采集自然光照強度以及車輛行進信息后，以無線方式傳送至主控中心，主控中心對信息進行分析、運算、反饋、存儲和顯示。采用自主設計的地址甄別控制算法，是一套高效節(jié)能、科學合理、安全可靠的自適應控制系統(tǒng)，對路燈的控制具有一定的指導意義。
- 詳細介紹：
- 路燈照明是城鄉(xiāng)基礎設施的重要組成部分，目前路燈系統(tǒng)普遍存在著嚴重的浪費，據(jù)統(tǒng)計，許多城市道路在零點以后基本無車輛經(jīng)過，即便在特大城市如北京、上海等繁華地段，凌晨2點到天亮這段時間車流量也很少。針對這一狀況，一些地區(qū)采取在后半夜交錯點亮或隔二亮一的策略，然而這一措施并不能滿足綠色照明的要求，而且會導致路面照度或照度均勻度的降低，產生“斑馬效應”。本發(fā)明提出的智能模擬路燈系統(tǒng)可根據(jù)自然光照強度、車輛行駛速度，實現(xiàn)路燈的自適應控制，在保證照明效果的同時也滿足了綠色照明的要求。無線傳感器網(wǎng)絡 (Wireless Sensor Network，WSN)具有實時感知能力、快速通信能力和運算能力等一系列特點，能很好得滿足智能模擬路燈控制系統(tǒng)的各項要求而被本發(fā)明所采用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 隨著單片機技術的日趨發(fā)展，這為我們設計一些實用性的小電子期間提供了很好的硬件基礎，其中單片機，尤其在部分功能上的實際運用上已達到了相當成熟的地步，這為我們設計器件提供了可能性。同時也基于傳統(tǒng)路燈的缺點和不足，造成了電能資源的巨大浪費，基于以上的思考，我們構想出一套智能路燈模擬系統(tǒng)，通過一些技術上的改良和創(chuàng)新，創(chuàng)作出一個智能控制的路燈模擬系統(tǒng)，能夠實時的感應路面車輛行人的過往情況，并作出有效的反應。 我們將路燈系統(tǒng)分成兩種模式，即人工控制模式和智能控制模式。 在智能控制模式中，其中智能模式又分為日間控制模式和夜間控制模式。 本項目智能路燈系統(tǒng)突破傳統(tǒng)路燈的固有模式，在傳統(tǒng)模式中，路燈在夜間是全亮著的，也有部分城市采取控制街道奇偶數(shù)路燈亮滅或是分時段亮滅等措施，但這都不能從根本上解決夜間路燈照明問題，而本項目通過安裝在路燈單元上的傳感器，搭配無線傳輸模塊，并結合單片機主控系統(tǒng)的使用，做到以下創(chuàng)新： 實時檢測、無線傳輸、主控系統(tǒng)、及時反饋。 智能控制器系統(tǒng)硬件主要由光強傳感器、紅外傳感器、無線傳輸芯片、微處理器、繼電器、以及純電阻路燈等組成。 本系統(tǒng)的主要技術指標在于信息采集的準確度和精確度方面，其中最關鍵的為利用CC1100無線傳輸芯片進行數(shù)據(jù)的無線傳送和收發(fā)，以及信息收發(fā)距離的限制和抗干擾性能等。
科學性、先進性
- 本項目旨在通過對城鄉(xiāng)路燈系統(tǒng)進行優(yōu)化，通過紅外傳感器、光感傳感器、單片機、雙向可控硅、無線傳輸芯片等對地面行人車輛進行實時感應，并作出有效的處理方式。 具體實現(xiàn)以下功能： 1．實時監(jiān)控 系統(tǒng)采用人工、智能控制相結合的方式，實現(xiàn)同一條道路燈光統(tǒng)一管理，根據(jù)實際需要，隨時調整路燈照明個數(shù)，靈活高效。 2．提高應急處理能力 可在天氣突變、重大事件、特殊節(jié)日時，通過人工控制和智能控制相結合，方便快捷地應對緊急事故，確保亮燈時段、亮燈率，提高路燈使用效率。 3.增強反饋信息 當個別路燈工作不正常時，安裝在路燈上的反饋器件，通過無線傳輸模塊，傳送至主控系統(tǒng)，以進行及時的修理。 4．節(jié)能降耗 系統(tǒng)通過實時開關燈，智能檢測等功能，降低路燈使用率，提高了路燈的生命周期，每年也可節(jié)約大量電能、減低運行及維護成本，從而達到節(jié)能降耗的效果。
獲獎情況及鑒定結果
- 此目前作品已順利晉級天津市盛群杯單片機大賽決賽 此作品已順利通過南開大學本科生創(chuàng)新科研項目比賽，并獲得優(yōu)秀獎 此作品已順利通過南開大學校內挑戰(zhàn)杯選拔比賽，成績優(yōu)異
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 暫無
作品可展示的形式
- 模型 現(xiàn)場演示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 智能路燈控制系統(tǒng)，采用主機單片機和從機單片機結合控制的思路和方法，通過無線收發(fā)模塊進行信息的傳輸，從機微控制器中含有光強采集模塊，紅外采集模塊，路燈控制單元模塊，以及無線傳輸芯片CC1100；主機單片機中含有無線傳輸芯片CC1100，從而與從機的無線芯片構成無線傳感網(wǎng)絡，同時還含有LCD12864液晶顯示屏，顯示各個街道路燈的工作狀態(tài)，從而達到智能化控制的目的。 本系統(tǒng)通過采用CC1100無線傳輸模塊，能夠對信息進行無線收發(fā)，從而突破了傳統(tǒng)路燈地形等諸多自然環(huán)境的限制，還能夠利用他進行地下照明工作，從而達到改善環(huán)境的目的。 本系統(tǒng)各個模塊價格相對低廉，若與當?shù)卣畢f(xié)調好的話，進行大面積推廣，經(jīng)過若干年后可帶來較好的經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 針對目前道路路燈的使用情況，一些地區(qū)采取在后半夜交錯點亮或隔二亮一的策略，然而這一措施并不能滿足綠色照明的要求，而且會導致路面照度或照度均勻度的降低，產生“斑馬效應”。 本系統(tǒng)提出的智能模擬路燈系統(tǒng)可根據(jù)自然光照強度、車輛行駛速度，實現(xiàn)路燈的自適應控制，在保證照明效果的同時也滿足了綠色照明的要求。
