本文關(guān)鍵詞：LED隧道照明智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著我國公路隧道的逐年增多,隧道照明在交通能源消耗方面占了很大比重,有很大的節(jié)能改造空間。LED照明不僅能提高效率,滿足綠色環(huán)保要求,更能解決傳統(tǒng)照明難以實(shí)現(xiàn)智能化控制的問題。目前公路隧道照明在實(shí)際工程應(yīng)用中普遍采用時序分級調(diào)光控制的方法來實(shí)現(xiàn)節(jié)能,這種方法按照不同時段的照明預(yù)案對照明回路的邏輯開關(guān)進(jìn)行控制,由于該方法不能結(jié)合實(shí)時的天氣和交通狀況變化,很容易造成過度照明或照明不足,降低了隧道通行的安全性。為了實(shí)現(xiàn)隧道照明的智能控制,本文通過查詢目前交通照明各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)LLC諧振變換器的優(yōu)點(diǎn),利用基波近似分析法建立LLC諧振器穩(wěn)態(tài)模型,提出了簡單可靠的諧振參數(shù)設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了一款160W具有功率因數(shù)校正且支持PWM調(diào)光的恒流電源。本文提出了一種同時考慮實(shí)時洞外亮度、車流量和車速的隧道照明節(jié)能控制模型,設(shè)計(jì)了一種在分級控制基礎(chǔ)上改進(jìn)的細(xì)階梯曲線無級調(diào)光控制模型。根據(jù)洞外亮度、車流量和車速的預(yù)測數(shù)據(jù)以及隧道照明智能控制模型來計(jì)算優(yōu)化后的隧道各段照明亮度需求,并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法來實(shí)現(xiàn)該模型算法。選定國內(nèi)某隧道為例,對其照明燈具布置進(jìn)行設(shè)計(jì),并使用DAILux軟件對照明效果是否達(dá)到設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。通過與現(xiàn)有的傳統(tǒng)控制方法對比得出本文的方法能夠達(dá)到節(jié)能50%的效果。本文介紹了隧道控制系統(tǒng)硬件組成結(jié)構(gòu),采用了Zigbee無線傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的搭建,以CC2530和PIC單片機(jī)為核心,對Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)和終端控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì),基于CC2530自帶的Zstack協(xié)議棧對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搭建和配置,保證通訊網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定通信。實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對信息采集的要求和特定占空比PWM調(diào)光信號的輸出。以Labview軟件為基礎(chǔ)開發(fā)了一個具有控制、監(jiān)測等多功能的照明控制系統(tǒng)上位機(jī)控制軟件界面,定義了上位機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)通信協(xié)議,保證系統(tǒng)的可行性。搭建了模擬實(shí)驗(yàn)平臺,對該照明控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)證,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化,能準(zhǔn)確地輸出控制指令。最后對本文的工作情況進(jìn)行總結(jié)和展望。
【關(guān)鍵詞】：LLC諧振變換器 隧道照明控制系統(tǒng) Zigbee技術(shù) Labview DIALux
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U453.7;TP273.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景意義10-12
• 1.2 隧道照明智能控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外發(fā)展情況12-13
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展情況13-14
• 1.3 本文研究課題14
• 1.4 論文主要工作安排14-16
• 第二章 LED驅(qū)動電源的設(shè)計(jì)16-40
• 2.1 LED驅(qū)動電源介紹16
• 2.2 功率因數(shù)校正電路分析與設(shè)計(jì)16-19
• 2.2.1 功率因數(shù)校正電路介紹17-18
• 2.2.2 PFC主電路參數(shù)設(shè)計(jì)18-19
• 2.3 LLC電路分析與設(shè)計(jì)19-26
• 2.3.1 LLC工作原理分析19-22
• 2.3.2 變換器直流電壓增益分析22-24
• 2.3.3 變換器諧振參數(shù)限制條件24-25
• 2.3.4 峰值電壓增益方法25-26
• 2.4 LLC諧振主電路參數(shù)設(shè)計(jì)26-31
• 2.5 控制電路設(shè)計(jì)31-32
• 2.6 調(diào)光接口設(shè)計(jì)32-33
• 2.7 浪涌保護(hù)與EMI控制33-35
• 2.8 樣機(jī)制作與測試35-39
• 本章小結(jié)39-40
• 第三章 隧道照明控制策略40-47
• 3.1 照明段亮度需求控制模型設(shè)計(jì)40-44
• 3.1.1 入口段亮度需求控制模型40-42
• 3.1.2 過渡段亮度需求控制模型42-43
• 3.1.3 中間段亮度需求控制模型43
• 3.1.4 出口段亮度需求控制模型43-44
• 3.2 細(xì)分階梯無級調(diào)光控制策略44-46
• 本章小結(jié)46-47
• 第四章 隧道照明控制策略實(shí)現(xiàn)及仿真驗(yàn)證47-63
• 4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器實(shí)現(xiàn)47-50
• 4.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本工作原理47-48
• 4.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)48-50
• 4.2 公路隧道照明燈具布置50-55
• 4.3 DIALux驗(yàn)證燈具設(shè)計(jì)的效果55-58
• 4.4 隧道照明節(jié)能分析58-61
• 4.4.1 各照明段燈具發(fā)光功率需求58-61
• 4.4.2 傳統(tǒng)控制方式與本文控制方式能耗對比61
• 本章小結(jié)61-63
• 第五章 基于Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)的照明控制系統(tǒng)63-79
• 5.1 Zigbee無線傳感網(wǎng)絡(luò)63-65
• 5.2 隧道照明智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)65-67
• 5.3 智能控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)67-73
• 5.3.1 基于CC2530的Zigbee模塊67-71
• 5.3.2 終端控制器設(shè)計(jì)71-73
• 5.4 上位機(jī)控制管理軟件73-76
• 5.5 模擬實(shí)驗(yàn)76-78
• 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論與展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果85-86
• 致謝86-87
• 附件87

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