小區智能照明管理系統研究論文
當前階段我國能源短缺、污染等問題嚴重制約了我國的經濟發展。從各方各面都能夠看出，不僅降低了工業生產的效率，同時也限制了人們生活水平的提升。因此目前階段實施低碳發展對于保證我國的經濟發展非常重要。基于物聯網的小區智能照明管理系統的構建能夠有效的降低小區的能源損耗，實現小區的低能耗發展。總結來說，電力載波技術在物聯網照明系統中一方面擴展性較好，而且智能化高。而后期的維護和管理過程中難度也大幅降低。
1系統總體設計
基于物聯網的小區智能照明管理系統的建設核心結構包含前端智能控制階段、集中控制器以及遠程控制端等部分。首先節點以及集中控制器發揮了主要的作用，在小區照明系統中能夠通過載波通信實現小區的照明。整個系統在發揮作用的過程中能夠實現有效的效果，而且可靠性較高，安全性較高，能夠根據天氣、環境的明暗自動的調節燈光的明暗，進而有效的降低小區能耗的損失等，實現我國可持續發展的理念。
整個物聯網小區智能照明管理系統的設計，硬件在其中發揮了重要的作用。前段控制器主要包含微控制器、PLC數據傳輸模塊以及光敏感傳感器等，PWM和繼電器與照明設備所在相電力線連接。MCU主要負責的任務為控制前端設備的作用和數據信息，對數據信息進行分析總結。光敏感傳感器的作用主要是收集小區中的光照強度，根據小區內部的光照強度來確定具體的照明系統的能耗等。這種智能化的設備在一定程度上有效的實現了我國小區的穩定性，降低了小區照明系統的能耗。首先，智能化的小區照明管理系統也存在一定的電能檢測模塊，即能夠對單燈的電壓、電流進行準確的審核和檢查。對于可能出現的一系列問題采取了有效的措施，能夠有效保證小區照明系統的穩定性，將可能出現的故障等及時的找出并處理，保證小區的照明系統穩定性。其次，集中控制機器的選擇主要由內核以及微控制器、PLC數據傳輸模塊構成，微控制器的主要作用為通過PLC電力載波器與實際的GPRS進行連接，實現一定的通信效果，在小區照明系統當中能夠發揮出有效智能化效果。再次，采取GPRS模塊能夠實現TCP/IP協議，集中控制器一方面能夠發揮出數據傳輸的作用效果，將數據進行總結分析；另一方面還能夠發揮出有效的控制效果，實現數據的通信，對于遠程的控制和智能化的管理來說起到了基礎性的作用。最后，在智能調光系統的構件上，LED照明設備的調光系統主要分為可控硅調光、模擬調光兩種形式。在小區照明的過程中，能夠根據實際的小區明暗狀況，通過PWM脈沖技術來實現光照的調節，一方面對電壓、電流進行控制；另一方面選擇恰當的調光檔位，實現自動化的調光模式。比如當到了夜晚時，那么PWM的占比將會達到最高，此時LED燈光會接收到控制器所傳來的指令，在燈光的光強度設定上達到最高，這樣將環境亮度調整到恰當的符合人們出行的亮度。通過這種PWM調節方式，如果在白天那么其占比幾乎為零，LED燈光就不會發出燈光，通過這種智能化的管理和照明系統模式，有效的實現了可持續發展的理念，大大降低了小區的照明損耗。
2系統軟件設計與實現
小區智能照明系統的設計主要分為兩大部分，一部分為集中控制器程序；另一部分為前端控制器程序。
2.1前端控制器程序
前端控制器程序的工作原理主要是根據系統的初始化、看門狗電路、讀取電力載波PLC技術的綜合作用效果等。當PLC模塊將MAC地址進行總結發送之后，MCU會自行中斷，然后采集相應的實時時鐘，對過程中的數據信息進行采集，系統會根據所收集到的相關信息數據來進行自動調光系統，判斷當前開關燈強度是否達到標準的要求，其主要的工作形式和工作原理是基于監控中心而存在的。微控制器的主要模式為電力載波模塊收集到PLC數據信息之后，根據實際的載波協議進行指令的判斷，同時對其是否為本節點的數據信息進行判斷。微控制器具備自我調節和數據分析的功能，在進行數據信息的搜集之后，能夠將所收集的數據信息進行自定義協議解析，然后通過子函數的處理模式，將操作結果逐級的返回到控制端。通過自定義的協議有效的保證了數據的正確性，在傳輸的過程中通過自定義的控制程序等能夠有效的防治數據幀的丟失，實現了照明系統的智能化[1]。
2.2集中控制器程序
集中控制器程序在設計的過程中主要含有微控制器系統中的模塊初始化技術、PLC載波技術等，系統的初始化包含系統時鐘初始化、向量中斷控制寄存器初始化以及FLASH初始化等工作形式。系統在完成初始化之后，會通過特定的模塊指令向實際進行工作的服務器進行指令的傳遞，通過指令構建服務器與中心控制器之間的聯系。在這一過程中往往會由于信號的不穩定現象而出現數據信息的中斷等現象，因此基于這一問題。小區智能化照明系統在進行信號傳輸和信號連續傳遞的過程中，會支持系統自動連接的模式，系統會自動打開定時器，然后進入循環狀態，判斷PLC以及GPRS模塊的串口數據是否接收情況良好。如果接收情況不佳，那么會繼續進行請求的傳遞，不斷的進行循環，一直等到數據信息符合一定的要求之后，系統調用GPRS數據處理程序對數據進行解析。最終實際的服務器如果收到的數據信息來自載波串口，那么載波協議會解析該指令，對指令的具體要求進行分析和總結，然后將所定義的具體工作形式和工作內容進行上傳，保證指令的有效性。反之，系統會再次進入到循環狀態，只到搜索到GPRS的數據信息[2]。
3基于物聯網的小區智能照明管理的核心技術
3.1電力載波技術
當前階段，基于物聯網的小區智能照明管理的核心技術為電力載波技術，電力載波技術主要是基于已經存在的電力線路，通過相應的載波調解機制，通過數字化信號實現遠程的信號傳輸以及信號控制。在實際的運行過程中，電力載波技術的優點非常顯著，一方面可靠性和穩定性非常高；另一方面穿墻性能好，所產生的輻射較小，能有效的發揮出小區照明管理系統的作用效果，且小區照明管理系統的負荷變化程度不大[3]。
3.2自定義通信協議
當前階段智能照明系統移動端和服務器之間實現協議通信（制度，小區照明系統發展過程中，能實現內部通訊協議的設定，保證系統通信間的準確性、可靠性。最主要的是通信指令是自定義的，自定義主要是根據實際的服務器位置、照明系統的位置、照明的具體強度等數據因素來確定指令，進而構建系統完善的小區智能照明系統管理體系[4]。
4結束語
綜合所述，文章主要分析探究當前基于物聯網的小區智能照明系統的建設和發展，通過電力載波技術，將小區照明系統與移動終端進行連接，這樣管理人員在進行管理的過程中就能夠在第一時間發現當前照明系統存在的問題，第一時間發現并解決問題。同時還能夠提升小區照明系統的節能降耗效率，根據實際的需求調節燈光的亮度，實現了小區智能化的管理，在未來小區發展過程中是值得進行推廣和普及的[5]。
作者:白瑋莉 單位:四川省建筑設計研究院
參考文獻：
[1]賴思恩.基于物聯網的智能樓宇舒適性節能照明系統研究[D].浙江理工大學,2014.
[2]左才松,鄒旭晃,鄧太平.基于物聯網技術的智能照明控制系統設計[J].湖南城市學院學報(自然科學版),2013,(4):54-58.
[3]喬學明,翟穎,孟平,等.基于光纖到戶的智能互動用電技術研究與應用[J].電力信息與通信技術,2013,11(10):24-29.
[4]葉曉雪.建筑電氣節能設計及照明節能設計探討[J].工程技術研究,2017,(3):201-202.
[5]李榮.基于物聯網的高層住宅建筑智能化探究[J].住宅與房地產,2017,(3):65.
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