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基于GPRS路灯监控系统的设计

作　者: 刘睿刚
导　师: 陈宝远
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: GPRS技术模糊控制远程监控城市路灯
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着科技的发展以及城市化建设步伐的不断加快，我国的城市规模不断扩大，城市照明系统的负荷越来越大。为了节能环保、提高效率，本文以改善照明控制系统为目标，采用GPRS技术为核心，采用模糊控制算法对路灯功率进行控制，从而达到了高效节能的目的。本文通过分析城市照明系统发展现状，并结合城市化发展对城市路灯管理系统的要求，设计出以GPRS技术为基础的城市路灯管理系统。本系统通过GPRS模块根据制定的协议向控制模块发送短信进行控制。控制模块解析短信内容，执行相应操作。控制模块的工作方式分为人工模式和智能模式两种。人工模式可以开关路灯、检测路灯好坏、设置控制模式等；智能模式则根据周围环境光强进行开关路灯。本课题设计的软件部分主要包括图形组件、GPRS通信、主控程序、数据库等模块。硬件上采用CONTEX-M3内核微控制器STM32F103RBT6通过功率调节电路和光电调节电路对路灯进行控制。硬件部分包括信号采集模块、电源模块、功率变换模块等。整个项目设计经过需求性分析、算法研究、整体软硬件设计、数据传输和系统控制等多个阶段。本系统实现了通过GPRS技术对城市路灯的智能控制，在其智能模式下可将路灯周围环境的声音信号进行采集并通过模糊控制算法进行处理从而控制路灯亮度。实现了根据声音和光强等信号对路灯进行实时操作真正意义上达到了节约高效的目的。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-13
  1.1 课题研究背景及意义  9-10
  1.2 城市照明系统国内外研究现状和分析  10-12
  1.3 本课题主要任务及工作内容  12-13
第2章模糊控制算法的研究与数据采集处理  13-22
  2.1 系统算法的选择  13-14
  2.2 智能控制算法的研究  14-17
    2.2.1 模糊控制系统的组成  15-16
    2.2.2 模糊控制算法的基本原理  16-17
  2.3 数据采集和处理  17-21
  2.4 本章小结  21-22
第3章监控系统的硬件设计  22-35
  3.1 监控系统总体方案设计  22-25
    3.1.1 系统的主要功能  23
    3.1.2 系统的设计原则  23-24
    3.1.3 通信方式的选择  24-25
  3.2 监控系统硬件结构概述  25-26
  3.3 光学信号的的采集和检测设计  26-27
    3.3.1 光源检测设计  26
    3.3.2 开关控制电路的设计  26-27
  3.4 声学信号的的采集变送和检测  27-29
  3.5 监控系统电源电路的设计  29-30
  3.6 功率控制器的硬件设计  30-34
    3.6.1 功率转换电路的设计  31-33
    3.6.2 路灯开关遥测电路的设计  33-34
  3.7 本章小结  34-35
第4章软件系统的设计  35-47
  4.1 GPRS 模块软件系统的设计  35-38
  4.2 图形组件模块的设计  38-39
  4.3 数据库模块的设计  39-40
    4.3.1 数据库与系统连接的实现  39-40
    4.3.2 对数据库的操作  40
  4.4 主控程序的设计  40-42
  4.5 控制模块软件设计  42-46
  4.6 本章小结  46-47
结论  47-48
参考文献  48-52
攻读硕士学位期间发表的学术论文  52-53
致谢  53

基于GPRS路灯监控系统的设计

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