led隧道照明智能控制系统设计

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1、TheDesignofLEDIntelligentTunnelLightingControlSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DongHuaSupervisor：Prof.LiChunmaoSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou，China分类号：TM923.02学校代号：10561学号：201320111289华南理工大学硕士学位论文LED隧道照明智能控制系统设计作者姓名：董华指导教师姓名、职称：李春茂教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：电工理论与新技术研究方向：

2、电工电能新技术论文提交日期：2016年09月07日论文答辩日期：2016年09月15日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：刘永强教授委员：李春茂教授、刘鹏义教授、邓红雷副教授、喻萍副教授摘要随着我国公路隧道的逐年增多，隧道照明在交通能源消耗方面占了很大比重，有很大的节能改造空间。LED照明不仅能提高效率，满足绿色环保要求，更能解决传统照明难以实现智能化控制的问题。目前公路隧道照明在实际工程应用中普遍采用时序分级调光控制的方法来实现节能，这种方法按照不同时段的照明预案对照明回路的逻辑开关进行控制，由于该方法不能结合实时的天气和交通状况变化，很容易造成过度照明或照明

3、不足，降低了隧道通行的安全性。为了实现隧道照明的智能控制，本文通过查询目前交通照明各项标准，根据LLC谐振变换器的优点，利用基波近似分析法建立LLC谐振器稳态模型，提出了简单可靠的谐振参数设计方法，设计了一款160W具有功率因数校正且支持PWM调光的恒流电源。本文提出了一种同时考虑实时洞外亮度、车流量和车速的隧道照明节能控制模型，设计了一种在分级控制基础上改进的细阶梯曲线无级调光控制模型。根据洞外亮度、车流量和车速的预测数据以及隧道照明智能控制模型来计算优化后的隧道各段照明亮度需求，并利用神经网络的方法来实现该模型算法。选定国内某隧道为例，对其照明灯具布置进行设计，并使用DAILux软件对照明

4、效果是否达到设计的要求进行了仿真验证。通过与现有的传统控制方法对比得出本文的方法能够达到节能50%的效果。本文介绍了隧道控制系统硬件组成结构，采用了Zigbee无线传感技术来实现照明控制系统网络的搭建，以CC2530和PIC单片机为核心，对Zigbee无线传感网络和终端控制器进行了设计，基于CC2530自带的Zstack协议栈对网络进行搭建和配置，保证通讯网络的稳定通信。实现了系统对信息采集的要求和特定占空比PWM调光信号的输出。以Labview软件为基础开发了一个具有控制、监测等多功能的照明控制系统上位机控制软件界面，定义了上位机与终端之间的数据通信协议，保证系统的可行性。搭建了模拟实验平台

5、，对该照明控制系统的网络稳定性进行了验证，系统实现了智能化，能准确地输出控制指令。最后对本文的工作情况进行总结和展望。关键词：LLC谐振变换器；隧道照明控制系统；Zigbee技术；Labview；DIALuxIAbstractThemileageofhighwaytunnelincreaserapidlyinourcountry,resultinginthehighoperationcostsofatunnellightingsystembasedonthemaximumilluminationdesign,energysavingbecomeanimportantmethodtoreduce

6、thetunnellightingenergywaste.LEDisanewlightsource,ithasbeenwidelyusedintunnellightingbecauseithasmanyadvantagessuchashighefficiency,longlife,easymonitoring,etc.TheintelligentcontrolofLEDlightshasbecomeahottopic,Inengineeringpractice,generallyadoptedtiming-gradingdimmingcontrolmethodtoachievetheenerg

7、ysaving,thismethoddividecircuittocontrollampslogicswitchingaccordingtothelightingplanofdifferentperiods,becauseitcannotcombinewithreal-timeweatherconditionsandtrafficconditions,excessilluminationorins