教室LED照明节能智能控制系统的研究与应用--开题报告.docx

基于ZIGBEE技术的无线定位系统研究（开题报告）基于ZIGBEE技术的无线定位系统研究电信120（25120200）周志远摘要：本次选择AT89C51单片机的主控芯片作为教室LED照明智能控制器，通过热释电红外传感器感应从而能判断出教室内有人无人，通过光敏电阻感应教室内的光线强度，实现对教室内灯光的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。本文详细阐述了系统的软件设计过程，采用模块化的编程思想，使用C51语言编写源程序，实现教室的节能照明功能。该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，专用性强，性价比合理等优点，可以满足各类大、中专院校教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。关键词:教室智能照明；软件设计；热释电红外传感器；智能控制1研究背景1.1研究的主要目的和意义中国经济在持续多年高速发展后的今天，能源问题日益突出。虽然我国能源总储量占据之首，但由于我国人口众多，所以人均储量少，单位产值的能耗是发达国家的3-10倍。能源问题已成为制约我国国民经济发展的关键问题。从环境和自然资源角度出发，能源问题也是我国长期可持续发展战略中一个重要关键因素。此外，能源问题不仅关系经济发展和环境生态，在特定情况下还会对社会稳定有很大影响。随着社会经济和科学技术的快速发展，人们的生活水平也在不断提高，导致用电负荷的加剧，又由于世界性的能源危机，能源缺乏以成为世界所面临的严峻问题。中国城市每年用于公共照明的能源支出高达280多亿，节能空间巨大。其中路灯照明能耗占30%以上。发展城市道路照明的同时，路灯以供街道照明以外，还大力兴建了很多的景观照明亮化工程，美化城市的夜景，但同时也带来了能耗的极大浪费。据统计2010年，我国全社会的总用电量将超过5000亿kW•h，新增照明用电2000亿kW•h。对高等院校，据测算，其照明耗电占本单位所有耗电的40%左右，可见在对教室灯光进行自动控制，其节能效益和经济效益都是相当可观的。由于大学是开放型的管理模式，加上全员节能意识淡薄，教室无人时照明灯一直长明，造成电能的巨大浪费，由此提高教室用电效率实现智能控制就成为首要考虑的问题。目前对灯光的智能控制，尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工管理。（如华东理工大学梅陇校区教室在白天无人时日光灯依旧开启）各类大、中中专院校不断扩招，教室不断扩建，教室用电负荷不断增加，教室用电管理不善，造成学校电能浪费，经济损失，这种浪费与当今的节能理念相违背。再者，现代自动化程度不断提高，计算机技术的普及，灯光的管理也朝着自动化、智能化方向发展。于是，开发简便、实用的教室灯光自动化控制系统便具有重要的现实意义。1.2研究的现状目前，国内照明大力采用高效照明产品代替传统低效率照明产品实现节能，大力推行绿色照明工程，大量运用节能技术，不断推出绿色光源和节能电器，采用大量的节能灯具，装备新技术，尤其以LED绿色照明改造为国家大力推行。现阶段，世界各国都在采取不同的方式来节约能源，节约电能。LUMA公司推出的LEP等离子体灯替换传统照明，节能效果能达到50%，飞利浦照明公司和OSRAM公司也都在大力研究LED照明，芯片光效由以前的100lm/W提升到150lm/W,丹麦的房屋建设就对节能有很多的要求，并且居民入住有节能装置放置时，要支付的费用比没有节能方案房屋高出8%。单纯的光源节能加上有效智能照明控制会让节能的空间大力提升，研究智能照明控制系统是是现在的发展趋势，综合了照明、自动化控制、计算机技术、电力电子技术和互联网+的的结合，通过充分利用自然环光来减少人工照明带来的能源消耗，真正实现情景化、自动化、人性化的智能照明技术。常见的照明控制系统有飞利浦公司下属的邦奇Dynalite智能照明控制系统，该系统主要由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、编程插口、时钟管理器、手持式编程器和PC监控机等部件组成。采用DyNet网络连接，DyNet是一个分布式智能化网络，使用RS-485通讯协议。以施耐德公司为主的使用的C-Bus智能照明控制系统，C-Bus系统是一个二线制的总线型式的智能控制系统，系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（双绞线）连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元格控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组建立对应连接。当有输入时，输入单元格将其转变为C-Bus信号在C-Bus系统总线上广播。所有输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。快思聪为主的是ABBi-BusEIB智能安装系统，EIB智能系统由总线、总线电源、智能传感器（光线传感器、模糊开关、时间控制器、移动传感器）、智能开关驱动器和其他智能元件（逻辑模块总线耦合器）构成。每个元件就是节点，这些节点