智慧路灯系统设计毕业论文

路灯节能控制系统实现的功能: 支路控制器有时钟功能，能设定、显示开关灯时间，控制整条支路按时开灯和关灯; 能根据环境明暗变化，自动开灯和关灯，能根据交通情况自动调节亮灯状态;并能分别独立控制单只路灯的开灯和关灯时间; 模拟路灯节能控制系统结构图灯出现故障时( 灯不亮) ，支路控制器发出声光报警信号，并显示有故障路灯的地址编号。利用光敏电阻的阻值与光照度呈反比例关系，采样其两端的电压信号，利用采样的电压信号通过施密特触发器输出的TTL 电平来控制LED 灯的开关。电路可靠，有效地避免由于短时间光照剧烈变化引起的误动作，操作者可以通过电位器方便的进行调试。

这个需要制定详细的制定计划书，不能简简单单的随便制造。需要考虑很多方面，比如：天气、人为因素、地质的方面等等问题。详细的情况还需要相关专业人士解答，这里简单说说。

基于NB-IoT的智慧路灯系统有以下几个优势：（1）超低功耗：NB-IoT有三种不同的省电模式：PSM模式、DRX模式、eDRX模式，设备可以根据自己的需求选择省电模式，达到功耗最小的目的，可以延长电池的使用寿命；（2）超低成本：NB-IoT支持在现有的LTE网络上改造，大大得降低了网络建设成本；（3）超强覆盖： NB-IoT网络具有超大覆盖范围与超强穿透能力，设备无论在哪都能稳定接入网络；（4）超大连接： NB-IoT网络允许多台设备同时接入，达到现有技术的50~100倍，据测试，现有NB-IoT网络单小区基站可接入5万个终端设备，这样的超大连接能使物联网真正做到“万物互联”。

2019年6月20日，上海市发布了《上海市道路综合杆技术要求（试行）》，其为针对综合杆的专业技术要求，重点提出了综合杆的构成、式样、技术参数、试验测试、出厂验收、包装运输等方面的技术要求；2019年8月30日广东省住房和城乡建设厅也发布了《智慧灯杆技术规范》，主要规范智慧灯杆的规划、设计、施工、检测和验收、运行管理和维护。这两个规范的发布鼓舞了智慧灯杆建设行业的热情，认为智慧灯杆行业的“春天”马上要到来，要大干快上热火朝天地建设智慧灯杆了。智慧灯杆的建设有其时代的必然性，但是笔者判断，智慧灯杆大建设的时代短期内不会到来。智慧灯杆建设投资较大杭州先略投资咨询的报告显示，在2015年，全国1065座城市中，共有路灯杆2137万根。随着这几年城市规模的扩大，路灯杆的数量也会有所增长。据2019年发布的关于智慧路灯杆的报告显示，2018年全国新建智慧路灯杆的数量为6500根，2021年预计为44460根。与路灯杆的总量相比，智慧灯杆的比例太小，还不到。2018年智慧灯杆的生产厂家有40家，2019年增长到65家。在众人都在为智慧灯杆建设点赞时，智慧灯杆的应用发展却不温不火，其根本原因在于投资大收益小。笔者统计了2019年的十个智慧灯杆项目的采购价格，其中广州高新技术产业开发区民营科技园管理委员会智慧园区建设（一期）采购项目中的智慧灯杆单价最高，每套为9万元。该项目的智慧灯杆除了实现智能照明功能外，还拥有无线 Wi-Fi 覆盖以及信息发布功能，未来或将扩展充电桩等功能。郑州经济技术开发区城市管理局关于航海路（十七里河桥至机场高速）一体化光能智慧路灯项目中的智慧路灯单价最低，每套约为万元，集太阳能电池板、光源模组、锂电池、物联网智能控制器为一体。具备最基本照明功能的路灯杆，在阿里巴巴网站上的报价为300~700元之间。智慧路灯杆比普通路灯杆的成本高了40倍以上。智慧灯杆带来的收益智慧灯杆平台通常集成了十大系统，包括智能照明系统、视频监控系统、环境感知系统、电缆防盗系统、信息发布系统、无线覆盖系统、一键呼叫报警系统、窨井盖监管系统、停车引导系统、充电桩系统等。从表面上看，智慧路灯杆系统集成了很多功能，有种物尽其用的高大上感觉，但是这些功能只是看上去很美，并不能很快收回智慧灯杆的建设成本。智慧照明系统是智慧灯杆的最基本功能，无论是普通路灯杆还是智慧路灯杆都可以实现，而且智慧照明系统对电力的节约也比较少。在智慧灯杆部署监控摄像头时遇到的问题是，在道路每侧30~50米的间距需要部署智慧灯杆，但是监控摄像头要求的间隔比较大，都在100米以上，而且监控摄像头属于政府基础设施，不以盈利为目的。环境感知系统可以实现温度、湿度、噪声指数、紫外线指数、空气污染指数等基本的环境感知，但不用在每个路灯杆上都装备这些传感器。在视频监控系统比较完备的情况下，电缆防盗系统和窨井盖监管系统也没有太大的实际意义。现在通信非常发达，一键报警系统也没有太大的必要，增加一键报警系统，无论是有线传输报警信号还是无线报警，徒增建设成本和误报警次数。停车引导系统只在特殊的场景中可以应用，没有大规模商用的可能性。在所有的系统中，最有可能盈利的是信息发布系统、无线覆盖系统和充电桩系统，但是这三个系统各存在着不同的问题。信息发布系统主要采用LED屏，LED屏幕的价格比较高，对智慧灯杆的成本影响大。此外LED屏技术更新换代比较快，人们面对的屏幕也比较多，灯杆的LED高度和大小不利于人们获取信息，利用LED屏幕做广告，不能很快地让智慧灯杆回本。充电桩系统是智慧灯杆的另一项重要功能，随着电动汽车和电动自行车的发展，人们对充电的需求比较高。但是智慧路灯杆要具备充电功能，对基础电路的要求比较高。智慧路灯杆其他的功能系统需要的是48V直流电，不适用于对大型的电动汽车或电动自行车充电。智慧灯杆就需要部署两路不同电压的电缆，增加了智慧灯杆的部署成本。智慧灯杆的无线覆盖系统主要是利用智慧灯杆建设无线城市，比如在智慧灯杆上建设Wi-Fi或者无线小基站。无线Wi-Fi城市已经被证明是失败的案例。利用智慧灯杆建设5G网络，为时太早。当前运营商建设5G网络，还没有进行到利用灯杆站吸收网络容量的地步，而且利用灯杆站建设5G基站，面临着频繁切换的问题。如果利用路灯杆布放5G基站，50米部署一个5G微站。在车速为30km/h的情况下，汽车6秒钟要穿越一个基站，会非常影响用户的体验，这也是运营商利用智慧灯杆建设5G微站遇到的难题。

节能装置的工作原理、设计出了节能装置的主电路，并对分接开关做了合适的选择。控制环节提出以单片机为核心的硬件电路构成，设计了调压控制部分的硬件部分，包括主控制器的选择，采样电路、保护电路、开关的驱动电路设计等多个环节，在此基础上完成了控制器的硬件制作。软件部分针对节能装置的工作特性与节能方式设计了降压稳压的闭环控制策略、定时调压等实现方法和软件流程。节能装置的设计思路在调压部分进行了MATLAB的建模仿真，仿真测试按照调压策略观察其输出电压，结果表明，输出电压同设置值基本一致，误差不大，降压、节能效果明显。