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物聯網技術在城市照明控制系統中的應用

發布時間:2019-09-16所屬分類:科技論文瀏覽:1

摘 要:城市照明控制系統需要具備照明控制、實時監控、節點管理、異常處理和統計分析等多種功能,并要滿足時間性能、可拓展性、易用性以及精度等性能需求。在城市照明控制系統中應用物聯網技術,能夠為系統各方面工程的實現提供重要技術支持,促使城市照明系

  摘 要:城市照明控制系統需要具備照明控制、實時監控、節點管理、異常處理和統計分析等多種功能,并要滿足時間性能、可拓展性、易用性以及精度等性能需求。在城市照明控制系統中應用物聯網技術,能夠為系統各方面工程的實現提供重要技術支持,促使城市照明系統更全面的發揮其經濟效益與社會效益。基于此,本文結合物聯網技術和城市照明控制系統主要技術,細化探究物聯網技術在城市照明控制系統中的具體應用。

物聯網技術在城市照明控制系統中的應用

  關鍵詞:物聯網技術 城市照明控制系統 應用

  在城市照明控制系統中應用物聯網技術,能夠對城市照明系統實現遠程控制與管理,并節約能源消耗,對推動現代化城市建設意義重大。為了在城市照明控制系統中更全面的發揮物聯網技術的優勢,提升系統性能,有必要深入探究互聯網技術以及城市照明控制系統的主要技術,結合相關技術分析城市照明控制系統當中多個方面對物聯網技術的具體化應用,對控制系統實現不斷改進與優化。

  1 物聯網技術概述

  物聯網技術主要包含了3個特征,分別是互聯網特征、識別和通信特征、智能化特征。互聯網特征指的是所有聯網物體,都要構建互通互聯的網絡體;識別和通信特征指的是物在進入到物聯網之后,必須具備物物通信和自動識別功能;智能化特征指的是網絡系統需要具備智能控制、自動化以及自我反饋的特點。互聯網是物聯網的技術基礎,物聯網可以在互聯網基礎上實現網絡的進一步延伸與拓展,并且物聯網當中所有節點都能夠在自我延伸或者與其他模塊相融基礎上,擴展用戶端,整個過程中的數據信息通信具有非常高的穩定性。物聯網能夠在多個領域實現有效應用,包括激光掃描、紅外感應以及射頻識別等。根據通信標準化協議,物聯網能夠和其他網絡實時地建立數據連接,對各個網絡節點實現智能化、全方位的監控與管理。

  2 城市照明控制系統主要技術

  在城市照明控制系統當中,Zigbee無線連接技術屬于主要應用技術,該技術較為簡單,經濟性突出,使用中所消耗的能源非常少,很適合在近距離無線網當中應用,尤其是在物聯網內部多種電子設備當中具有良好的應用特性,可以順暢、高效地對周期性以及間接性信息數據實現全面傳輸,應用價值突出。該技術的傳輸速率雖然比較低,不夠相比其他無限接線其功耗也更低。近年來, Zigbee無線連接技術在多個領域實現廣泛推廣,在消費性電子設備中、工業控制裝置中、游戲機、電腦外設以及建筑自動化設備等當中都能將該技術嵌入其中,在小范圍內實現無線通信控制。IEEE802.15.4協議是Zigbee通信協議的基礎,促使設備聯網性能更加突出,并對星狀結構、網狀結構以及簇狀結構等無線網絡提供重要支持。Zigbee 無線連接技術屬于網絡結構無線網絡,其可靠性和完整性較為突出,非常適用于城市照明控制系統當中。比如:在城市路燈控制系統中應用該技術,由于相鄰的路燈之間基本上都保持在50m之內的距離,可以直接在每個路燈上安裝Zigbee無線傳感器,促使不同模塊相互之間建立連接關系,之后在利用GPRS網絡在網絡集中協調器與城市照明控制系統之間,實現數據傳輸和信息交換等功能。

  3 物聯網技術在城市照明控制系統中的應用

  3.1 系統結構中應用物聯網技術

  將物聯網技術應用在城市照明控制系統當中,能夠對系統結構加以優化,同時還可以實現城市照明控制中心、路燈信息終端以及網絡集中協調器的設置。在城市照明控制中心,可以通過Internet和GPRS無線通信網,保持和網絡集中協調器相互之間實現信息通訊,對網絡集中協調器具體所接收的相關信息數據加以收集,并集中向Zigbee無線傳感器當中發送。Zigbee對應的無線傳感器能夠在2.4G頻段基礎上,向路燈信息終端發送數據信息,而路燈信息終端在接收到對應信息數據之后,會結合信息通訊協議執行具體命令,將單燈運行模式進行一定改變,或者對城市照明燈具實際運行功率進行一定調整[1]。

  3.2 單燈信息終端應用物聯網技術

  在城市照明燈具當中安裝單燈信息終端,能夠對照明燈具實際運行參數實現動態采集與分析,結合電壓、溫度以及電流等數據對照明燈具實際運行狀態實現全面掌握與分析[2]。路燈有關信息數據會發送到網絡集中協調器當中,協調器結合所接受道德額信息對單個照明燈具實現開關和亮度控制,同時還能發出報警信息。將Zigbee無線傳感器設置到單獨的照明燈具當中,能夠和網絡集中協調器交換彼此內部數據。在對城市照明控制系統進行硬件設計的時候,可以通過Zigbee無線傳感器以及單片機對串口數據實現相互通信。對單燈信息模塊實現設計的時候,可以通過低功耗設計減少能源消耗。

  3.3 用戶管理軟件應用物聯網技術

  目前城市照明控制系統當中,包括了兩個重要組成部分,分別是控制中心和網絡客戶端。在XML通信標準基礎上,能夠在各個網絡接口之間進行數據的交換與傳輸,同時還能在連接網絡數據庫過程中,共享網絡數據。將物聯網技術應用于城市照明控制系統當中,一個重要基礎就是.NET平臺構架,同時通過Windows XP軟件對應操作系統,對視窗化模塊實現有效設計,在城市照明燈具相應GIS 信息系統支持下,對人機交流界面實現優化設計[3]。

  3.4 利用物聯網技術豐富系統功能

  將物聯網技術應用在城市照明控制系統當中,能夠實現單點控制或者集成控制,根據城市照明在不同季節當中的實際需求變化,對城市照明系統當中的全夜燈和半夜燈實現自動定時,或炸遠程遙控相關燈具,還可對系統單個路燈對應信息終端實現單點控制和單點監測。另外,物聯網技術可以實現自動控制,自動巡測城市照明系統,并對城市多個區域對應照明情況進行全方位監測,并在預先設定基礎上自動進行開關等操作。物聯網技術應用于城市照明系統當中,還能實現遠程控制和精確定位等功能,有效提升管控效率,減少工作人員勞動量,及時維護系統并搶修系統故障,保障城市照明控制系統可靠、穩定的運行。

  4 結語

  物聯網技術是現代信息技術不斷發展過程中,對多種技術的提升和聚合性應用,包括自動化技術、感知技術、人工智能以及現代網絡技術等,在人與物實現智慧對話過程中創造出一個全新的智慧世界。在城市照明控制系統中應用物聯網技術,能夠有效的優化系統結構、單燈信息終端和用戶管理軟件,并拓展系統多樣化功能,對保障城市照明控制系統穩定運行具有重要作用,需要重視并進一步探索該技術的應用。

  參考文獻

  [1] 朱寶華.基于物聯網技術的智能路燈控制系統設計[J]. 無線互聯科技,2017(8):48.

  [2] 張卓云.城市級物聯網技術在LED公共照明監控系統中的研究[J].科學技術創新,2017(10):16.

  [3] 吉愛清.基于物聯網技術的照明控制系統的設計與實現 [D].南京郵電大學,2016.

  [4] 方菲菲.物聯網技術在城市照明控制系統中的應用[J]. 科技與創新,2015(13):137-138.

  [5] 于海成.物聯網在智能化城市照明節能監控管理系統中的應用[J].自動化博覽,2013(4):50-52.

  [6] 黃勤陸,黃鳳江,肖甘.物聯網技術在城市燈光監控系統中的應用[J].計算機應用與軟件,2014,31(6):327-329.

  [7] 張卓云.城市級物聯網技術在LED公共照明監控系統中的研究[J].科學技術創新,2017(10):16.

  期刊推薦:《光源與照明》(季刊)創刊于1978年,是上海市照明學會主辦的有關照明領域的綜合性學術刊物,它的任務是及時報導國內外照明工程、電光源、燈具、元器件、材料等照明領域的先進科學技術成就和最新動態、信息。

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