畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于gprs的路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-wenkub
2022-12-12 19:41:55 本頁面
【正文】 種趨勢(shì)。而光控法是按光照度的差異來控制 開、關(guān)燈的，則易受粉塵、雨雪污染使靈敏度降低，且功能單一，開關(guān)動(dòng)作不統(tǒng)一，控制不靈活，隨時(shí)需要人為干預(yù)。組網(wǎng)方面主站和從站設(shè)備均可使用動(dòng)態(tài) IP和固定 IP兩種工作方式，當(dāng)組成小規(guī)模監(jiān)測(cè)網(wǎng)時(shí)，主站和從站均采用動(dòng)態(tài) IP 方式，用動(dòng)態(tài)域名解析使用公網(wǎng)，可節(jié)省費(fèi)用（不用專門租用 DDN 等專線）；組成大網(wǎng)時(shí)，主機(jī)可采用固定 IP，并用專網(wǎng)，以提高系統(tǒng)效率，但條件不具備時(shí)仍可使用動(dòng)態(tài) IP 和公網(wǎng)，此時(shí)效率僅 比固定 IP低 %。這樣，營業(yè)點(diǎn)即不用頻繁建立連接，必支付傳輸間隙時(shí)費(fèi)用。 GPRS 資費(fèi)包月比有線電話網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)還便宜。 四、穩(wěn)定性好，抗自然干擾能力強(qiáng)；另頻段專用，不會(huì)受到人為干擾。 GPRS 網(wǎng)本身就是一個(gè)分組型數(shù)據(jù)網(wǎng) , 支持 TCP/IP、 協(xié)議，無需 PSTN 等網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接，直接與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（ IP 網(wǎng)或 網(wǎng)）互通，接入速度僅幾秒鐘，快于電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。較光纖，或?qū)＞€系統(tǒng)投資較少，設(shè)備安裝方便。四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 基于 GPRS 的路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 前言 從功能從可靠性 來說，沒有一個(gè)無線網(wǎng)可以與移動(dòng)通信網(wǎng)相比擬，總體來說，有以下優(yōu)點(diǎn)： 一、覆蓋域廣，目前移動(dòng)通信網(wǎng)全國覆蓋率 95%以上，非邊遠(yuǎn)區(qū)覆蓋率幾乎 100%。通信距離遠(yuǎn)，任何場合都可以設(shè)中心站。采用 TCP/IP 協(xié)議，較以前無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（集群，雙向傳呼， GSM 短信息）而言，網(wǎng)絡(luò)接入更加直接方便。 GPRS 能最好支持頻繁、少量突發(fā)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。路燈監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)沒有大數(shù)據(jù)量信息傳輸，不必要采用資費(fèi)很高專線（ DDN、幀中繼）。 GPRS 是移動(dòng)通信網(wǎng)中一種新技術(shù)，完成了無線 Inter 接入，這種技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行 分組（ TCP/IP）傳送，并提供透明通道。 四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 1 路燈控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 為了高效的進(jìn)行城市路燈管理 ,世界各國都在不斷地研究，利用各種先進(jìn)技術(shù)手段進(jìn)行城市路燈監(jiān)控。 有線型 在路燈系統(tǒng)中架設(shè)電源線纜和控制線纜，由控制中心集中控制，這種方案其優(yōu)點(diǎn)是控制準(zhǔn)確 ,動(dòng)作可靠，能應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行多層次、多任務(wù)控制 ,缺點(diǎn)是設(shè)備投資大、故障易發(fā)點(diǎn)多、維護(hù)困難。目前，在道路照明工程中，電網(wǎng)電壓受負(fù)荷的影響較大，在負(fù)荷高峰時(shí)偏低，在負(fù)荷低谷時(shí)偏高。所以 ,科學(xué)地控制路燈 ,不僅能滿足人們行路行車的安全 ,還能節(jié)約電能及延長燈具的使用壽命 ,從而減輕維修工作量和減少運(yùn)行費(fèi)用。由于此裝置具有穩(wěn)壓軟啟動(dòng)功能，可以克服因氣體放電燈低壓 啟輝失敗 而嚴(yán)重影響路燈壽命的不利因素，同時(shí)克服了光源電壓升高 10％時(shí)光源冷啟動(dòng)大電流沖擊燒燈現(xiàn)象。但這樣做也有缺點(diǎn)，道路照明的均勻度差且燈光零亂 ,對(duì)城市交通及道路景觀有一定的負(fù)面影響。 圖 四川師范大學(xué)成都學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 中央控制室 中央控制室是整個(gè)系統(tǒng)的最高控制中心，它的硬件主要包括監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、投影設(shè)備、路由器、中心服務(wù)器、 Inter 接入設(shè)備、與集中控制器通信模塊（本系統(tǒng)通過 GPRS 模塊與集中控制器通信）等。它主要是負(fù)責(zé)信息的采集和發(fā)送，控制命令的傳遞等。這樣就要求路燈控制器 有 這樣幾 部分組成：控制器 CPU、 電力線載波模塊 、陶瓷濾波電路、晶體振動(dòng)電路、直流電源電路、繼電器以及電流電壓檢測(cè)電路。路燈控制器之問的通信采用 PLCC 通信方式，實(shí)現(xiàn)電力載波調(diào)制解調(diào)器與目標(biāo)路燈控制器之間的可靠通信，其實(shí)質(zhì)就是中繼通信。 ② UDP 程序結(jié)構(gòu)較簡單。 ② 從協(xié)議的包頭結(jié)構(gòu)來看， TCP 包頭至少有 20字節(jié)， UDP 的包頭則小很多。 TCP本身就是可靠鏈路傳輸，提供一個(gè)實(shí)時(shí)的雙向的傳輸通道，能很好的滿足這一要求。從這一點(diǎn)來看，很顯然 在 無線數(shù)據(jù)傳輸過程中， TCP 比 UDP 更能保證數(shù)據(jù)的完整性、可靠性，存在更小的丟包牢。 基于對(duì)以上幾點(diǎn)的考慮，文中認(rèn)為 TCP 傳輸更能滿足該系統(tǒng)對(duì)通訊的要求，所以在該系統(tǒng)的 GPRS 通訊部分，選擇了 TCP 協(xié)議。到了 20 世紀(jì) 50 年代，高壓電力線通信技術(shù)已廣泛用于監(jiān)控、遠(yuǎn)程 顯示、設(shè)備保護(hù)及語音傳輸?shù)阮I(lǐng)域。一個(gè)合理的解決方案必須是在充分地考慮了 PLC 技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出： 工作頻段 早在 20 世紀(jì) 90 年代初期，歐洲就提出了 BS EN 50065 標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)與于低壓電力線上的載波信號(hào)的頻段、頻帶和電平等做出了具體的 規(guī)定。 傳輸速率 載波通信的傳輸速率是自動(dòng)抄表系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，也是載波通信技術(shù)水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志。對(duì)實(shí)際使用來講，從 300bps～ 2400bps 都是可行的，但如果太低（比如 300bps 以下），僅僅用于抄表尚可以使用，但如果系統(tǒng)具備較強(qiáng)的管理功能，太低的傳輸速率就無法滿足了。再加上其他因素的影響，數(shù)據(jù)通信的成功率會(huì)受到較大的影響，有時(shí)甚至?xí)斐蓮募衅鞯奖矶嗽O(shè)備通信的持續(xù)性失敗，這種情況下就需要系統(tǒng)有中繼的功能，而切實(shí)可行的中繼方法是表端設(shè)備（采集模塊或采集終端）在集中器的干預(yù)下進(jìn)行中繼，這就要求從集中器到表端的載波通信必須是雙向，否則將會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的完整性，有時(shí)會(huì)因?yàn)橥ㄐ诺脑蚱仁褂脩舾鼡Q采集模塊，其麻煩程度和經(jīng)濟(jì)損失是不言而喻的。寬帶擴(kuò)頻容易提高傳輸速率，但成本較高，而且占用較寬的頻帶也是資源的浪費(fèi)。即使在背景噪聲惡劣的情況下，也能保證可靠 的通信。這樣，通 過窄帶濾波技術(shù)提取有用信號(hào)時(shí)，各種干擾信號(hào)只有很微弱的成份，信號(hào)的信噪比很高，抗干擾性增強(qiáng)。在電力系統(tǒng)應(yīng)用的主要是直序調(diào)制和線性調(diào)頻擴(kuò)頻系統(tǒng)。 PLC技術(shù)可行性研究 目前的路燈監(jiān)控系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)對(duì)每條支 路路燈的開關(guān)燈控制，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)每盞燈的單獨(dú)控制，無法了解各條路燈線路上的具體每盞燈的工作情況，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)每盞路燈的調(diào)光節(jié)能控制，也實(shí)現(xiàn)不了系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別每盞路燈是否故障。 b. 可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)路燈網(wǎng)中的任一盞燈的工作狀態(tài)。單燈控制單元可實(shí)現(xiàn)路燈開關(guān)，調(diào)光控制，狀態(tài)檢測(cè)以及 PLC通信等四部分功能，其中前三部分功能模塊實(shí)現(xiàn)起來比較容易。各個(gè)中繼之間距離合適，這樣才能夠保證整條支路的正常通信。這40 個(gè)引腳可以劃分為 5 類，即電源、數(shù)據(jù)輸入 /輸出、 SIM 卡、音頻接 口和 控制。 16— 23 位數(shù)據(jù)輸 入 /輸出分別為 UART_DSR0、 UART_RI0、 UART_RXD0、 UART_TXDO、 UART_CTDO、 UART RTS0、 UART_DTR0 和 UART_DCD0
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