小區智能照明管理系統研究論文

　　當前階段我國能源短缺、污染等問(wèn)題嚴重制約了我國的經(jīng)濟發(fā)展。從各方各面都能夠看出，不僅降低了工業(yè)生產(chǎn)的效率，同時(shí)也限制了人們生活水平的提升。因此目前階段實(shí)施低碳發(fā)展對于保證我國的經(jīng)濟發(fā)展非常重要�；�于物聯(lián)網(wǎng)的小區智能照明管理系統的構建能夠有效的降低小區的能源損耗，實(shí)現小區的低能耗發(fā)展�？偨Y來(lái)說(shuō)，電力載波技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)照明系統中一方面擴展性較好，而且智能化高。而后期的維護和管理過(guò)程中難度也大幅降低。

　　1系統總體設計

　　基于物聯(lián)網(wǎng)的小區智能照明管理系統的建設核心結構包含前端智能控制階段、集中控制器以及遠程控制端等部分。首先節點(diǎn)以及集中控制器發(fā)揮了主要的作用，在小區照明系統中能夠通過(guò)載波通信實(shí)現小區的照明。整個(gè)系統在發(fā)揮作用的過(guò)程中能夠實(shí)現有效的效果，而且可靠性較高，安全性較高，能夠根據天氣、環(huán)境的明暗自動(dòng)的調節燈光的明暗，進(jìn)而有效的降低小區能耗的損失等，實(shí)現我國可持續發(fā)展的理念。

　　整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)小區智能照明管理系統的設計，硬件在其中發(fā)揮了重要的作用。前段控制器主要包含微控制器、PLC數據傳輸模塊以及光敏感傳感器等，PWM和繼電器與照明設備所在相電力線(xiàn)連接。MCU主要負責的任務(wù)為控制前端設備的作用和數據信息，對數據信息進(jìn)行分析總結。光敏感傳感器的作用主要是收集小區中的光照強度，根據小區內部的光照強度來(lái)確定具體的照明系統的能耗等。這種智能化的設備在一定程度上有效的實(shí)現了我國小區的穩定性，降低了小區照明系統的能耗。首先，智能化的小區照明管理系統也存在一定的電能檢測模塊，即能夠對單燈的電壓、電流進(jìn)行準確的審核和檢查。對于可能出現的一系列問(wèn)題采取了有效的措施，能夠有效保證小區照明系統的穩定性，將可能出現的故障等及時(shí)的找出并處理，保證小區的照明系統穩定性。其次，集中控制機器的選擇主要由內核以及微控制器、PLC數據傳輸模塊構成，微控制器的主要作用為通過(guò)PLC電力載波器與實(shí)際的GPRS進(jìn)行連接，實(shí)現一定的通信效果，在小區照明系統當中能夠發(fā)揮出有效智能化效果。再次，采取GPRS模塊能夠實(shí)現TCP/IP協(xié)議，集中控制器一方面能夠發(fā)揮出數據傳輸的作用效果，將數據進(jìn)行總結分析；另一方面還能夠發(fā)揮出有效的控制效果，實(shí)現數據的通信，對于遠程的控制和智能化的管理來(lái)說(shuō)起到了基礎性的作用。最后，在智能調光系統的構件上，LED照明設備的調光系統主要分為可控硅調光、模擬調光兩種形式。在小區照明的過(guò)程中，能夠根據實(shí)際的小區明暗狀況，通過(guò)PWM脈沖技術(shù)來(lái)實(shí)現光照的調節，一方面對電壓、電流進(jìn)行控制；另一方面選擇恰當的調光檔位，實(shí)現自動(dòng)化的調光模式。比如當到了夜晚時(shí)，那么PWM的占比將會(huì )達到最高，此時(shí)LED燈光會(huì )接收到控制器所傳來(lái)的指令，在燈光的光強度設定上達到最高，這樣將環(huán)境亮度調整到恰當的符合人們出行的亮度。通過(guò)這種PWM調節方式，如果在白天那么其占比幾乎為零，LED燈光就不會(huì )發(fā)出燈光，通過(guò)這種智能化的管理和照明系統模式，有效的實(shí)現了可持續發(fā)展的理念，大大降低了小區的照明損耗。

　　2系統軟件設計與實(shí)現

　　小區智能照明系統的設計主要分為兩大部分，一部分為集中控制器程序；另一部分為前端控制器程序。

　　2.1前端控制器程序

　　前端控制器程序的工作原理主要是根據系統的初始化、看門(mén)狗電路、讀取電力載波PLC技術(shù)的綜合作用效果等。當PLC模塊將MAC地址進(jìn)行總結發(fā)送之后，MCU會(huì )自行中斷，然后采集相應的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，對過(guò)程中的數據信息進(jìn)行采集，系統會(huì )根據所收集到的相關(guān)信息數據來(lái)進(jìn)行自動(dòng)調光系統，判斷當前開(kāi)關(guān)燈強度是否達到標準的要求，其主要的工作形式和工作原理是基于監控中心而存在的。微控制器的主要模式為電力載波模塊收集到PLC數據信息之后，根據實(shí)際的載波協(xié)議進(jìn)行指令的判斷，同時(shí)對其是否為本節點(diǎn)的數據信息進(jìn)行判斷。微控制器具備自我調節和數據分析的功能，在進(jìn)行數據信息的搜集之后，能夠將所收集的數據信息進(jìn)行自定義協(xié)議解析，然后通過(guò)子函數的處理模式，將操作結果逐級的返回到控制端。通過(guò)自定義的協(xié)議有效的保證了數據的正確性，在傳輸的過(guò)程中通過(guò)自定義的控制程序等能夠有效的防治數據幀的丟失，實(shí)現了照明系統的智能化[1]。

　　2.2集中控制器程序

　　集中控制器程序在設計的過(guò)程中主要含有微控制器系統中的模塊初始化技術(shù)、PLC載波技術(shù)等，系統的初始化包含系統時(shí)鐘初始化、向量中斷控制寄存器初始化以及FLASH初始化等工作形式。系統在完成初始化之后，會(huì )通過(guò)特定的模塊指令向實(shí)際進(jìn)行工作的服務(wù)器進(jìn)行指令的傳遞，通過(guò)指令構建服務(wù)器與中心控制器之間的聯(lián)系。在這一過(guò)程中往往會(huì )由于信號的不穩定現象而出現數據信息的中斷等現象，因此基于這一問(wèn)題。小區智能化照明系統在進(jìn)行信號傳輸和信號連續傳遞的過(guò)程中，會(huì )支持系統自動(dòng)連接的模式，系統會(huì )自動(dòng)打開(kāi)定時(shí)器，然后進(jìn)入循環(huán)狀態(tài)，判斷PLC以及GPRS模塊的串口數據是否接收情況良好。如果接收情況不佳，那么會(huì )繼續進(jìn)行請求的傳遞，不斷的進(jìn)行循環(huán)，一直等到數據信息符合一定的要求之后，系統調用GPRS數據處理程序對數據進(jìn)行解析。最終實(shí)際的服務(wù)器如果收到的數據信息來(lái)自載波串口，那么載波協(xié)議會(huì )解析該指令，對指令的具體要求進(jìn)行分析和總結，然后將所定義的具體工作形式和工作內容進(jìn)行上傳，保證指令的有效性。反之，系統會(huì )再次進(jìn)入到循環(huán)狀態(tài)，只到搜索到GPRS的數據信息[2]。

　　3基于物聯(lián)網(wǎng)的小區智能照明管理的核心技術(shù)

　　3.1電力載波技術(shù)

　　當前階段，基于物聯(lián)網(wǎng)的小區智能照明管理的核心技術(shù)為電力載波技術(shù)，電力載波技術(shù)主要是基于已經(jīng)存在的電力線(xiàn)路，通過(guò)相應的載波調解機制，通過(guò)數字化信號實(shí)現遠程的信號傳輸以及信號控制。在實(shí)際的運行過(guò)程中，電力載波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)非常顯著(zhù)，一方面可靠性和穩定性非常高；另一方面穿墻性能好，所產(chǎn)生的輻射較小，能有效的發(fā)揮出小區照明管理系統的作用效果，且小區照明管理系統的負荷變化程度不大[3]。

　　3.2自定義通信協(xié)議

　　當前階段智能照明系統移動(dòng)端和服務(wù)器之間實(shí)現協(xié)議通信（制度，小區照明系統發(fā)展過(guò)程中，能實(shí)現內部通訊協(xié)議的設定，保證系統通信間的準確性、可靠性。最主要的是通信指令是自定義的，自定義主要是根據實(shí)際的服務(wù)器位置、照明系統的位置、照明的具體強度等數據因素來(lái)確定指令，進(jìn)而構建系統完善的小區智能照明系統管理體系[4]。

　　4結束語(yǔ)

　　綜合所述，文章主要分析探究當前基于物聯(lián)網(wǎng)的小區智能照明系統的建設和發(fā)展，通過(guò)電力載波技術(shù)，將小區照明系統與移動(dòng)終端進(jìn)行連接，這樣管理人員在進(jìn)行管理的過(guò)程中就能夠在第一時(shí)間發(fā)現當前照明系統存在的問(wèn)題，第一時(shí)間發(fā)現并解決問(wèn)題。同時(shí)還能夠提升小區照明系統的節能降耗效率，根據實(shí)際的需求調節燈光的亮度，實(shí)現了小區智能化的管理，在未來(lái)小區發(fā)展過(guò)程中是值得進(jìn)行推廣和普及的[5]。

　　作者:白瑋莉 單位:四川省建筑設計研究院

　　參考文獻：

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　　[2]左才松,鄒旭晃,鄧太平.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能照明控制系統設計[J].湖南城市學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,(4):54-58.

　　[3]喬學(xué)明,翟穎,孟平,等.基于光纖到戶(hù)的智能互動(dòng)用電技術(shù)研究與應用[J].電力信息與通信技術(shù),2013,11(10):24-29.

　　[4]葉曉雪.建筑電氣節能設計及照明節能設計探討[J].工程技術(shù)研究,2017,(3):201-202.

　　[5]李榮.基于物聯(lián)網(wǎng)的高層住宅建筑智能化探究[J].住宅與房地產(chǎn),2017,(3):65.

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