【建筑電氣工程】電氣鄧成公共照明的遠(yuǎn)程監(jiān)控

1、隨心編輯,值得下載擁有！YOUR CO MPA NY NAME IS HERELOGO專業(yè)丨專注丨精心丨卓趣 beikezhang【建筑電氣工程】電氣鄧成公共照明的遠(yuǎn)程監(jiān)控畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告題目名稱：公共照明的遠(yuǎn)程監(jiān)控學(xué)生姓名：鄧成 學(xué) 號(hào)：1004043640二級(jí)學(xué)院（系）/專業(yè)：能源與電氣工程學(xué)院/電氣自動(dòng)化班 級(jí)：電氣1061指導(dǎo)教師：嚴(yán)明良2013 年 5 月 5 日摘要4第一章概述6.1 . 1課題產(chǎn)生的背景和研究意義 6.1. 2國(guó)內(nèi)外公共照明監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展 6.第二章公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的總體設(shè)計(jì)方案 7.2 . 1公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 7.2 .1.1系統(tǒng)設(shè)

2、計(jì)所遵循的原則 7.2 . 1 . 2系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)需求1.2 . 1 . 3系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案8.2 . 2現(xiàn)有通訊方式的比較和選擇 9.第三章 公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的硬件設(shè)計(jì) 103. 1設(shè)備硬件總體構(gòu)成103. 2微處理器的選擇103. 3電源模塊的設(shè)計(jì)113 . 3 . 1 12V 電源113 . 3 . 2 5 及3V 電源123. 4外圍測(cè)控模塊的設(shè)計(jì)133 . 4 . 1人機(jī)接口模塊133 .4 .2開關(guān)量采集及控制模塊 143 .4 .3時(shí)鐘模塊153 .4 .4溫度采集模塊 163. 5 GPRS通訊模塊 163 .5 .1 SIM300 模塊簡(jiǎn)介163 .5 .2通訊模塊硬

3、件設(shè)計(jì) 17第四章 公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的軟件設(shè)計(jì) 1.74. 1 MSP430的c語(yǔ)言開發(fā)調(diào)試環(huán)境 174. 2監(jiān)控設(shè)備的總體軟件設(shè)計(jì)方案184. 3初始化模塊中完成的工作 194. 4人機(jī)接口模塊程序設(shè)計(jì) 204. 5開關(guān)量控制及采集模塊程序設(shè)計(jì) 204. 6電參量米集模塊程序設(shè)計(jì) 204 6 . 1有功功率和無(wú)功功率的計(jì)算 214 6 . 2電壓有效值的計(jì)算 214 6 . 3電流有效值的計(jì)算 214.7時(shí)鐘模塊程序設(shè)計(jì)214 8溫度采集模塊程序設(shè)計(jì)224.9電力抄表功能程序設(shè)計(jì)244.10電纜防盜功能程序設(shè)計(jì) 254.11 GPRS通訊程序設(shè)計(jì) 254 . 11 . 1 SIM300

4、的AT命令解析254 .11.2 GPRS通訊功能的實(shí)現(xiàn) 254 .11.3 GPRS通訊程序的設(shè)計(jì) 264.12軟件抗干擾措施 28第五章 公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的實(shí)現(xiàn) 28結(jié)束語(yǔ)30.參考文獻(xiàn)3.1.致謝32.我國(guó)傳統(tǒng)的公共環(huán)境照明的控制、 管理和維護(hù)手段存在效率低下、 成本高昂，并 且無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控等問(wèn)題，早已不能跟上現(xiàn)代化城市的發(fā)展速度。 隨著當(dāng)今經(jīng)濟(jì)建 設(shè)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加速和交通運(yùn)輸事業(yè)的高速發(fā)展， 城市和城市公共環(huán)境照明 得到了長(zhǎng)足進(jìn)步。針對(duì)城市和城市道路照明發(fā)展中的能源需求和消耗不斷加大，以及光污染等問(wèn) 題，建設(shè)部會(huì)同國(guó)家發(fā)改委、科技部等部門大力推進(jìn)綠色照明工程，國(guó)家確定了

5、在“十 二五”期間國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗繼續(xù)降低20%的目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)落實(shí)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán) 境的要求，建設(shè)低投入、高產(chǎn)出、低能耗、少排放、能循環(huán)、可持續(xù)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系 和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，并把推廣高效節(jié)能綠色照明系統(tǒng)等列為十大節(jié)能重 點(diǎn)工程之一。照明的質(zhì)量和水平已成為衡量社會(huì)現(xiàn)代化和人類社會(huì)進(jìn)步可持續(xù)發(fā)展的 重要標(biāo)志。采用先進(jìn)的公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)， 具有高程度的自動(dòng)化、可靠的設(shè)備運(yùn)行、高 效的節(jié)能和便利的維護(hù)工作等特點(diǎn)，成為各市政府極為關(guān)心的市政形象工程。此篇論 文結(jié)合比較分析目前公共照明監(jiān)控設(shè)備功能的基礎(chǔ)上， 深度研究公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控系 統(tǒng)的工作原理、實(shí)現(xiàn)的功能及特點(diǎn)后，結(jié)合當(dāng)今社會(huì)對(duì)

6、公共照明控制管理的要求， 針 對(duì)其中的傳統(tǒng)通訊方式存在的漏洞和不足， 借助自動(dòng)化控制技術(shù)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和當(dāng) 今先進(jìn)的遠(yuǎn)程無(wú)線通訊技術(shù)，即分組交換通信技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱 GPRS）設(shè)計(jì)了一套公 共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本文第一章首先簡(jiǎn)要概述了本課題的背景和研究意義、 國(guó)內(nèi)外發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中 國(guó)家的公共照明監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀；第二章再分析各種遠(yuǎn)程通訊方式的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)，結(jié) 合公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有的設(shè)計(jì)原則和功能，確定監(jiān)控設(shè)備的總體架構(gòu)和設(shè)計(jì) 方案；第三章主要詳細(xì)地闡述公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)：第四章分析了公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備軟件的整體架構(gòu)及具體實(shí)現(xiàn)方法； 第五章介紹所設(shè)計(jì)的公共照明遠(yuǎn) 程監(jiān)控設(shè)備的實(shí)

7、現(xiàn)；最后對(duì)本論文進(jìn)行全面的總結(jié)。關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程監(jiān)控；GPRS；遠(yuǎn)程抄表；MSP430 ;電纜防盜；ABSTRACTThe controlling method for traditional public light system canthe needs of modern city ,for the questions exiting in it such as low efficiency ,high cost ,unable to monitor .Along with social and technical unceasingdevelopment,the characters of

8、 advaneed public light remotemeasuri ngand con troll ingsystem are automatic ,reliable,sav ing andconvenient,the public light remote computer supervisorysystem hasalready become muni cipal adm ini stratio n vivid project which various mun icipal gover nments care for extremelyn this paper ,within th

9、e an alysis of extantpublic light supervisory system sfunction and the societyrequest to the public light controlmanagement,studing the workingpriciples fun cti ons and characters of the public light remote measuri ng and con troll ingsystem ,we un ify with the aid of the automatio ncon trol anddata

10、acquisiti onsystem and theadva needcom muni cati ontechnology-GPRSwireless com muni cati on.Also a new public lightremote measuring and controlling device is designed ,which the real-time computer measuri ng and con trolli ng of the urba n public light is realized .The first chapter has first summar

11、ized briefly the system project backgro und ,the situati on and developme nt of domestic and foreig n street lights supervisory system and my main work .The second chapter analyse the adva ntadges and disadva ntadges of differe nt remote com muni cati on method ,comb ined with public light remote me

12、asuri ng and con trolli ng system functions and prici nples ,determ ine the gen eral desig n scheme .The third chapter describes the hardwaredesig nofpubliclightremotemeasuring and controllingdevice in detail .The forth chapter analyze theen tirely structure and the impleme ntmethodofpubliclightremo

13、temeasuri ng andcon trolli ngdevice .The fifth chapter in troduces therealizatio nof public light remote measuri ng and con troll ingdevice .Atlast ,we summarize the article.Key words :Remote Measuri ng and Con trolli ng ; Remote Meter Readi ng ;MSP430 ; GPRS ; Cable An ti-Burglary ;第一章概述1.1課題產(chǎn)生的背景和

14、研究意義一座城市的公共環(huán)境照明必然關(guān)系到市民的切身利益，同時(shí)也直接反映了這座城市的建設(shè)水平、市容風(fēng)貌和人文氣息，其控制和管理水平更顯示出城市的現(xiàn)代化程度。 客觀地評(píng)價(jià)，我國(guó)目前的公共照明設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)總體來(lái)說(shuō)技術(shù)還是相對(duì)落后的，大多數(shù)地區(qū)還在使用傳統(tǒng)的控制方式。所謂傳統(tǒng)的控制方式只要可分為三大種：人工控制 方式、時(shí)控方式和光控方式。人工控制方式是指根據(jù)制定好的開關(guān)燈時(shí)間表，由值班 人員手動(dòng)進(jìn)行開、關(guān)燈操作。時(shí)控方式是指以時(shí)間為唯一的開、關(guān)燈依據(jù)，不管在任 何季節(jié)氣象條件下，均只能在規(guī)定的統(tǒng)一時(shí)刻開、關(guān)燈，隨著季節(jié)的變化，就需要人 工干預(yù)來(lái)調(diào)整開關(guān)時(shí)問(wèn)。光控方式是指按光照度的差異來(lái)控制開、關(guān)燈的，

15、但在光線 強(qiáng)度不足的白天或有強(qiáng)光照射的夜晚， 均可能會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。因此，傳統(tǒng)的公共照明 控制方式由于沒(méi)有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)墓δ?，無(wú)法實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，所以運(yùn)行、操作結(jié)果不能集中監(jiān)視、記錄與統(tǒng)計(jì)，達(dá)不到高水平的量化管理要求。在傳統(tǒng)的控制方式 中，設(shè)備動(dòng)作是否正確、工作是否正常等都無(wú)法及時(shí)了解，唯有靠大量的工作人員進(jìn) 行巡視和市民主動(dòng)報(bào)修等手段來(lái)了解。本論文采用無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)以后，傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)的運(yùn)行情況將得到根本性的改 善。通過(guò)監(jiān)控中心的實(shí)時(shí)監(jiān)控，便可實(shí)時(shí)巡檢各站點(diǎn)的工作情況，包括當(dāng)前工作的電 壓、電流以及電能值和開關(guān)燈狀態(tài)等。當(dāng)任何一個(gè)站點(diǎn)突然出現(xiàn)故障的時(shí)候，信息都 能夠很快反饋到監(jiān)控中心進(jìn)行報(bào)警

16、， 從而使得故障能夠在最短時(shí)間內(nèi)得到處理， 保證 照明設(shè)施處于良性狀態(tài)。該遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不僅大大減小管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低物資消耗，延長(zhǎng)燈具的使用壽命，更能從質(zhì)上減少電能的消耗，具有非常高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 同時(shí)應(yīng)用該系統(tǒng)可以極大地提高城市監(jiān)控自動(dòng)化水平，有效提高亮燈率，有助于提高城市形象，便利人民生活，減少交通事故發(fā)生率，扼制夜間違法作案，響應(yīng)祖國(guó)“十 二五”的號(hào)召，其社會(huì)效益非同一般。1 . 2國(guó)內(nèi)外公共照明監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一款典型的分布式監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 是集計(jì)算 機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)于一體的高科技系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)已發(fā)展成了人們 工作生活中必不可少

17、的部分，同樣利用計(jì)算機(jī)借助一定的通信通道，即可對(duì)全市路燈、 景觀燈等公共照明的箱式變電站、 變電柜、控制柜等從站測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)和 控制。在國(guó)外眾多發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)普遍利用計(jì)算機(jī)作為核心，制作一系列自動(dòng)化程序 控制道路照明。而我國(guó)的公共監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展還處于發(fā)展階段，多數(shù)城市公共照明設(shè)施的開、關(guān)控制基本都是由每臺(tái)變壓器（配電箱）分散控制，因此統(tǒng)一性差、故障率高。由于沒(méi)有 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和通訊功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，所以運(yùn)行、操作結(jié)果不能集中監(jiān)測(cè)、 記錄和統(tǒng)計(jì)。只能靠白天巡線、夜間巡燈的落后方法來(lái)獲得，這種落后的做法不僅耗 費(fèi)大量的人力和物力，而且實(shí)時(shí)性十分差，處理故障的效率也非常低，很難滿足現(xiàn)在 高亮燈率的要求。所以采用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)提高公共照明自動(dòng)化控制與管理水平，城市公共照明系統(tǒng)的建設(shè)刻不容緩。第二章公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的總體設(shè)計(jì)方案2 . 1公共照明遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2 .1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)所遵循的原則（1）實(shí)時(shí)性要求 可靠性要求（3）操作和維護(hù)要求 經(jīng)濟(jì)性要求2 . 1 . 2系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)需求在監(jiān)控中心能實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)分控點(diǎn)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遙控、 遙測(cè)和遙信功能，實(shí)時(shí)監(jiān)控 各個(gè)監(jiān)