本文選題：PoE技術(shù)　切入點：LED　出處：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃發(fā)展,各個地區(qū)網(wǎng)絡(luò)化水平不斷提高,以太網(wǎng)已經(jīng)延伸至世界的各個角落。通過以太網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊的同時,人們開始嘗試一根網(wǎng)線既解決通訊問題又解決電源供電問題,由此以太網(wǎng)供電也慢慢成為供電領(lǐng)域的新方向。人類工業(yè)技術(shù)水平日益提高,世界范圍內(nèi)的能源短缺問題卻日益突出,隨著人們生活質(zhì)量的變好,人們對于室內(nèi)照明系統(tǒng)的節(jié)能、舒適度的要求也越來越高,傳統(tǒng)照明系統(tǒng)已經(jīng)很難再滿足人們的需求。人們希望更節(jié)能、更方便、更智能的室內(nèi)照明,這使得基于以太網(wǎng)供電(PoE,Power Over Ethernet)技術(shù)的太陽能LED智能照明的發(fā)展備受青睞。本文以室內(nèi)照明為研究對象,研究了一種基于PoE供電技術(shù)以太陽能為主要供電來源的室內(nèi)LED智能照明系統(tǒng)。主要研究工作包括:第一,基于PoE技術(shù)的太陽能LED智能照明系統(tǒng)架構(gòu)搭建。結(jié)合LED智能照明技術(shù)、PoE供電技術(shù)和太陽能發(fā)電技術(shù),創(chuàng)新的提出了基于PoE技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)架構(gòu),并以作者工作室為例,論證了設(shè)計的可行性,給出了配置方案。第二,基于PoE技術(shù)的太陽能電源管理系統(tǒng)設(shè)計。分析了太陽能和蓄電池的性能和技術(shù)特點,對太陽能與基于PoE供電技術(shù)的切合度進(jìn)行了論證,設(shè)計了電源管理控制器,給出了電源管理控制器電路設(shè)計方案,使電源管理系統(tǒng)的電源輸出滿足PoE標(biāo)準(zhǔn)的直流48V供電要求,分析了電源管理控制器充電、放電算法和邏輯。第三,基于PoE技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)設(shè)計。介紹了照明技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀,分析了PoE供電技術(shù)應(yīng)用于LED照明技術(shù)領(lǐng)域的可用性和創(chuàng)新性,設(shè)計了照明控制和信號采集等硬件電路,實現(xiàn)了智能照明系統(tǒng)的LED燈多級亮度控制、多模式控制的照明效果,搭建了上位照明監(jiān)控系統(tǒng),對照明系統(tǒng)的各個節(jié)點狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控。第四,室內(nèi)自然光照度衰減的研究與設(shè)計。室內(nèi)照度補償基于目標(biāo)點照度值為參考標(biāo)準(zhǔn),為簡化室內(nèi)照度傳感器的復(fù)雜布局,本文建立自然光室內(nèi)照度衰減模型,根據(jù)窗口的五面采樣照度值,推算室內(nèi)目標(biāo)點的自然光照度值大小,給出了室內(nèi)自動調(diào)光算法,使室內(nèi)照明耗電量達(dá)到最低。綜上,基于PoE技術(shù)的太陽能LED智能照明系統(tǒng)是PoE技術(shù)在低壓直流智能照明的創(chuàng)新型應(yīng)用,很大程度的降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本,充分利用太陽能,48V低壓直流供電電源具有高度的安全性和可靠性,實現(xiàn)了太陽能優(yōu)先供電最大化利用太陽能的綠色理念。搭建了自然光室內(nèi)照度衰減模型,避免室內(nèi)照度采集裝置復(fù)雜布置方法,為改善室內(nèi)光環(huán)境、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境提供了新的思路。
[Abstract]:With the advent of the Internet era, network technology is booming, the level of network in various regions has been improved, Ethernet has been extended to every corner of the world. People began to try a network to solve both communication problems and power supply problems, so Ethernet power supply has gradually become a new direction in the field of power supply. However, the problem of energy shortage in the world is becoming increasingly prominent. With the improvement of people's quality of life, the demand for energy saving and comfort of indoor lighting system is also becoming higher and higher. The traditional lighting system has been difficult to meet the needs of people. People want more energy saving, more convenient, more intelligent indoor lighting, This makes the development of solar energy LED intelligent lighting based on Ethernet power Over Ethernet technology very popular. A kind of indoor LED intelligent lighting system based on PoE power supply technology with solar energy as the main source of power supply is studied. The main research work includes: first, The architecture of solar energy LED intelligent lighting system based on PoE technology is built. Combined with LED intelligent lighting technology, Poe power supply technology and solar power generation technology, the architecture of LED intelligent lighting system based on PoE technology is proposed, and the author's studio is taken as an example. The feasibility of the design is demonstrated, and the configuration scheme is given. Secondly, the design of solar power management system based on PoE technology is presented. The performance and technical characteristics of solar energy and battery are analyzed. This paper demonstrates the suitability of solar energy and power supply technology based on PoE, designs the power management controller, and gives the circuit design scheme of the power management controller, which makes the power output of the power management system meet the requirements of the PoE standard DC power supply of 48V. The charging, discharge algorithm and logic of power management controller are analyzed. Thirdly, the design of LED intelligent lighting system based on PoE technology is introduced. This paper analyzes the availability and innovation of PoE power supply technology applied in the field of LED lighting technology, designs the hardware circuit of lighting control and signal acquisition, and realizes the lighting effect of multi-stage brightness control and multi-mode control of LED lamp in intelligent lighting system. The upper lighting monitoring system is set up to monitor the state of each node in the lighting system in real time. 4th, the research and design of indoor natural illumination attenuation are carried out. The indoor illumination compensation is based on the illumination value of the target point as the reference standard. In order to simplify the complex layout of indoor illumination sensor, this paper establishes a natural light attenuation model for indoor illumination. According to the five plane sampling illuminance value of window, the magnitude of natural illumination value of indoor target point is calculated, and the indoor automatic dimming algorithm is given. In summary, the solar energy LED intelligent lighting system based on PoE technology is an innovative application of PoE technology in low-voltage DC intelligent lighting, which greatly reduces the cost of network construction. The 48V low-voltage DC power supply with full use of solar energy has high safety and reliability, and realizes the green idea of maximizing solar power supply by solar energy. A natural light indoor illumination attenuation model is set up. The complex arrangement method of indoor illumination acquisition device is avoided, which provides a new idea for improving indoor light environment, saving resources and protecting environment.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM923.34

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本文編號：1591617