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智能室内照明—管理系统设计及实现

作　者: 黄鹏飞
导　师: 贺前华
学　校: 华南理工大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 智能室内照明以太网接入器管理系统 B/S架构
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

智能照明系统充分利用电子通信和计算机网络将建筑物内的各种照明设备有机地连接在一起,实现有效的管理和控制,能为用户营造良好的光环境,减少不必要的开灯时间,延长光源使用寿命,具有广阔的发展前景。本文研究的是基于Zigbee的智能室内照明管理系统的设计及实现。管理系统以ASP.net和MS SQL Sever为平台实现灯具的配置及管理,如统计用电信息及智能调光等。本文的主要工作包括：1.研究当今智能照明的发展趋势,根据智能照明系统总体规划,设计了管理软件的架构。管理软件包括两部分,(1)服务器软件,与底层多个以太网接入器采用TCP长连接,用于发送配置和控制信息到底层节点,接收底层节点的状态信息,还包括后台处理统计分析、智能调光以及计划任务的功能。(2)基于BS架构的Web管理系统,用户通过浏览器登陆到Web系统就能异地对灯具进行监控。2.数据库设计：根据系统功能和性能要求,设计了节点信息配置表、实时控制表、工作日志表以及用户权限分配表。节点信息配置表用于存储节点基本属性信息；实时控制表存储节点实时状态信息;工作日志表存储灯具每个时段的工作状态；计划任务表存储灯具照明计划；用户权限分配表存储用户信息。数据表设计达到了第三范式的要求,减少信息冗余,方便扩展。3.服务器软件设计。重点是与以太网接入器的通信协议,包括配置节点帧、灯具控制帧、以太网接入器控制帧、Zigbee回复帧等协议；实现接收信息和发送信息模块,采用Socket和多线程方式收发终端信息,使得系统响应时间短；最后介绍智能调光的接口和异常处理模块。4.Web管理系统设计。Web管理系统为人机交互接口,其中包括用户管理模块,实时控制模块,统计分析模块,全局配置模块,计划任务模块。5.系统测试：开展比较完整的测试,包括模块测试和整体功能及性能测试。测试结果表明管理系统各个功能模块能长时间稳定工作,系统响应时间短,资源占用少,但Web管理系统对部分浏览器兼容性不好,有待改进。管理系统是智能室内照明系统中非常重要的一部分,它能灵活地管理灯具,人机交互友好,操作简单,能为用户营造良好的光环境,节约能源,具有良好的应用价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-17
  1.1 选题背景及意义  11-13
  1.2 智能室内照明系统现状及发展趋势  13-15
  1.3 智能室内照明管理软件的需求分析及实现策略  15-16
  1.4 论文的主要工作及章节安排  16-17
第二章管理系统的整体设计  17-23
  2.1 智能室内照明系统总体架构介绍  17-18
  2.2 管理系统功能模块的定义  18-20
  2.3 管理系统的架构设计  20-22
  2.4 本章小结  22-23
第三章服务器软件的详细设计  23-41
  3.1 通信接口设计  23-34
    3.1.1 通信协议设计  23-25
    3.1.2 接收信息模块设计  25-29
    3.1.3 发送信息模块设计  29-30
    3.1.4 TCP连接建立和释放过程  30-31
    3.1.5 Socket相关技术  31-33
    3.1.6 多线程技术  33-34
  3.2 数据库设计  34-36
    3.2.1 设计数据表  35-36
    3.2.2 数据库的并发控制  36
  3.3 智能调光接口设计  36-40
    3.3.1 获取室外照度  36-37
    3.3.2 记录用户调光信息  37-39
    3.3.3 智能调光的流程  39-40
  3.4 异常处理模块  40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 Web管理系统的详细设计  41-61
  4.1 Web管理系统功能模块  41
  4.2 用户管理模块  41-43
  4.3 全局配置模块  43-47
    4.3.1 配置灯节点  43-45
    4.3.2 配置房间控制器节点  45-46
    4.3.3 配置照度感应节点  46-47
  4.4 实时监控模块  47-51
    4.4.1 实时控制灯具  48-49
    4.4.2 灯具状态同步  49-51
  4.5 统计分析模块  51-53
  4.6 计划任务模块  53-55
  4.7 ASP.net相关技术介绍  55-60
    4.7.1 ASP.net控件介绍  55-58
    4.7.2 ASP.net与数据库通信接口  58-59
    4.7.3 Ajax技术  59-60
  4.8 本章小结  60-61
第五章管理系统的整体实现与功能测试  61-74
  5.1 系统运行环境  61-63
    5.1.1 系统运行平台简介  61
    5.1.2 系统平台的搭建  61-63
  5.2 管理系统各功能模块测试及分析  63-69
    5.2.1 TCP连接模块测试  63-67
    5.2.2 实时监控模块测试  67-68
    5.2.3 计划任务模块测试  68-69
  5.3 管理系统性能测试及分析  69-72
    5.3.1 系统响应时延测试  69-70
    5.3.2 资源占用测试  70-71
    5.3.3 系统稳定性测试  71
    5.3.4 操作系统兼容性测试  71-72
    5.3.5 浏览器兼容性测试  72
  5.4 总体评价  72-73
  5.5 本章小结  73-74
结论  74-76
参考文献  76-78
攻读硕士学位期间取得的研究成果  78-79
致谢  79-80
附件  80

智能室内照明—管理系统设计及实现

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