欢迎访问江苏省计算机学会网站!    设为首页  |  收藏本站
江苏省计算机学会
  •  当前位置首页 > 会员中心 > 会员产品
    会员中心  
    注册登录
    专家介绍
    学会领导
    专家风采
    会员产品
    招聘求职
    技术需求
    成果专利
    文件下载
     
    会员产品
    基于传感网技术的智能路灯无线控制系统(苏州大学)
    发布时间:2016-12-28 06:55:41

    简介

    1、概  目前城市照明控制中,极少能够实现利用一台计算机细化控制到单灯及自动检测单灯故障。针对这种状况,本项目充分研究并融合传感器技术、无线传感网络技术、3G通信技术及嵌入式计算机系统软硬件设计技术等应用于城市照明,开发新型智能城市照明无线控制系统,是智能电网的有机组成部分。实现了利用一台计算机控制到全市单灯的梦想。为节能、路灯自检、自动管理、延长路灯使用年限提供了技术基础。从根本上解决了传统城市照明的路检、单灯控制、节能、信息跟踪等问题,是现代城市照明的根本解决方案,实现路灯管理、节能管理自动化。节能与控制模式有:单灯、1/21/3,时间、光线、地球经纬度等等。该系统可以用于常规路灯,也可以扩展用于新型LED路灯。计算机和手机均可完成到单灯的控制与检测。所构成的网络可以为智能交通、环境检测、局部气象服务等等提供基础“信息高速公路”。

       《基于传感网技术的智能路灯无线控制系统》工作从20093月开始研发,2012年投入运行。从运行情况看,产品质量稳定,路检已经实现完全自动化,维护流程正在逐步建立。用户一致反馈该系统的稳定情况明显优于同类产品,并统计出其平均月故障率小于千分之一,这是其他类似产品短期内难以达到的,因此,得到了客户的信任。

    2.授权发明专利  发明专利(ZL 2010 1  0262762.0),一种基于物联网技术的路灯控制装置和系统,授权日期:2015513日,发明人:王宜怀、吴瑾、蒋银珍、曹金华

     

    创新点一:实现自主知识产权的传感网、3G网及以太网的可靠融合应用。


            创新点二ZIGBEE技术的运用路灯行业符合节点分布均匀、低功耗、手拉手信号传递的特点,是物联网技术特点最完全的体现。同时,ZIGBEE的低成本也是大面积推广产品的一大优势。


    创新点三:系统中解决了信号手拉手断裂、信号群发冲突、GPRS连接中断、常年不间断无人干预运行、复合节能模型的技术难题。


    知识产权:授权发明专利一项、三项软件著作权


    3.应用案例


    2012年开始:(1)重庆江北机场、(2)陕西富平市、(3)江苏常州市、(4)山东省济南市、(5)湖北省大冶市、(6)云南省昆明市、(7)云南省张弛市、(8)上海市松江区、(9)四川省成都市、(10)甘肃省兰州市、(11)山东省淄博市。


    4.主要价值


    1)节能:多种节能方式,满足环境保护与节能需求。在满足地面照度前提下,平均每天每盏节能2小时,400W*2=0.8度,每年每盏约节能0.8*360=288度,按每度电0.6元,每盏灯每年约节能172.8元。若推广安装40万盏,每年节能达6800万元左右。实际上还有节能潜力可挖,本系统提供了基础条件。若推广力度加大,将是一个巨大产业。随着控制系统的不断开发与研究,研发者的思路不断开拓,考虑的因素也更加的复杂与全面。在以前所做工作的基础之上,研发者计划实现路灯控制的更加智能化,考虑诸多影响照明亮度因素,如时间、天气、纬度等,更加人性化控制路灯照明,让人们生活在舒适、安逸的城市生活之中,同时又能节约电能,保护资源。

          (2)完全自动控制与管理:实现一台计算机控制到全市单灯的梦想。根据时间、光线、地球经纬度等自动控制,也有人工控制,各种分析报表,实现路灯管理自动化。

          (3)自动路检:彻底解决了路灯的故障自动检查问题。根据调查,路灯维修工作的80%工作量是在夜间寻找故障路灯,而实际维修工作量不足整个工作的80%。本产品可以解决夜间巡查的80%工作量,节省人力、物力,提高定位准确率。

         (4)实现特殊灯的控制问题。调研表明,经常有些特殊需求,需要临时关闭或降低某盏灯的亮度,本产品系列中的ZigBee无线手持设备或计算机均可方便解决。

         (5)手机控制方式:特殊控制与查询可以通过手机短信方式进行。

         (6)延伸服务与扩展:每个灯中的传感网模块成为数据采集、信息传输的节点,形成了巨大的信息基础设施网络,可为智能交通、环境检测、局部气象服务等提供基础“信息高速公路”,这是系统的远景应用


    5.特色与优势

    产品的新颖性:(1)完全自主知识产权。(2)独特的路灯控制协议与程序设计。(3)照明的根本解决方案。融入本团队的两项发明专利,2010年又申请两项发明专利,已经获得3项软件著作权。

           产品的先进性:本项目涉及传感器技术、无线传感网络技术、嵌入式计算机技术、硬件设计技术、3G通信、以太网通信编程及计算机软件开发等技术领域。本项目将促进这些技术的融合应用。

           产品的独特性:自主的硬件、软件、协议研发;采用高可靠的飞思卡尔高可靠无线传感网络微控制器,使得硬件系统稳定性得到保证;采用构件化软件设计方法,使得软件系统可靠性、可维护性、可扩充性得到保证。

          产品的竞争优势:完全自主知识产权的研发是第一竞争优势。我们(苏州大学嵌入式系统团队)从2003年开始从事传感网应用研发工作,积累了硬件、软件、系统测试、加工过程的评估等经验与样品,为新产品开发提供了坚实的基础。产品的稳定性是第二竞争优势。本产品在严格规范设计的基础上,经小试、中试过程,及实际应用检验与完善,稳定性得到保证。价格低是第三竞争优势。采用飞思卡尔的高可靠、低价格微控制器,自主研发协议等多项措施,在保证品质的同时,保证价格低的竞争优势。


    6.研发团队概况

             苏州大学“嵌入式系统与物联网研究团队,致力于嵌入式系统与物联网理论、技术方法及应用研究。2000年以来一直与国际知名半导体公司合作,从事嵌入式微控制器底层驱动与应用原型设计、书籍撰写、技术服务与技术培训等工作,并在这些工作基础上,经过进一步梳理、归纳、组织与凝练转化为高校教学资源。

    19999月,摩托罗拉苏州研发中心与苏州大学接洽筹建联合实验室工作;20003月,建立苏州大学摩托罗拉单片机实验室2004年更名为苏州大学飞思卡尔嵌入式中心2007年,被教育部高等学校自动化类教学指导委员会批准为苏州大学-飞思卡尔《嵌入式系统设计及应用》示范教学实验室2008年,建立苏州大学-飞思卡尔嵌入式系统教学与应用培训中心2009年,苏州市科技局立项建设苏州市嵌入式技术及应用重点实验室2012年,获苏州大学飞思卡尔国家级工程实践教育中心2015年,更名为苏州大学恩智浦嵌入式中心”;2016年,获得全国示范性工程专业学位研究生联合培养基地称号。

          目前主要研究方向有:图形构件化可编程逻辑控制器GCPLC、专用功能微型无人机、新能源汽车专用电机控制器及汽车电子技术、“互联网+智能制造”技术架构ISMTA及特殊功能3D打印技术等。目前课题组成员有教授2人、副教授4人、讲师6人;博士后3人;博士研究生4人;高级访问学者5人;硕士研究生16人等。

    7.应用于新型LED路灯的节能控制

    基于物联网技术的LED智能路灯控制系统是物联网技术照明控制系列一个新的产品。LED路灯即半导体照明灯,以发光二极管作为光源,是一种固态冷光源。它是继白炽灯、日光灯、高压气体灯之后的第四代光源,有21世纪新光源之称。与传统光源相比,具有高效、节能与显色指数高等特点。进入新世纪以来,各国陆续进行了LED路灯的研究与测试,目前已经开始逐步成熟,进行市场推广试用阶段,它是未来城市照明的主力军。但是,目前所有LED路灯都不带有信息控制,我们研发基于物联网技术的LED智能路灯控制系统后,就成为信息或智能LED路灯,可达到节能20%-30%,并延长使用寿命20%,也为LED路灯的科研、生产提供了第一手统计数据资料,为节能研究提供了基础技术资料。这项工作2013年较系统地完成。



     

    8.系统组成

    从总体上来说分为三层。每盏路灯中嵌入了一个物联网通信模块,并被分配一个地址,路灯与路灯能够自组网络,接收计算机控制中心的命令并反馈路灯信息。控制箱采用物联网技术与所管辖道路的路灯通信,采用GPRS通信技术与计算机控制中心通信,根据控制中心的指令或者时间、光亮等对每盏灯的每个模组进行控制。计算机控制中心直接面向路灯的管理者,使得路灯管理者可以通过一台计算机实现对整个城市的路灯进行智能化控制,实现路检、节能、维修定单生成、统计等自动化。

    1)基于B/S模式的城市照明控制软件。

    2GPRES-ZIGBEE路由器

    3ZIGBEE路灯终端控制器

    4ZIGBEE手持控制器

    5)路灯地址配置与检测软件

    9主要技术指标

    1)电源:交流电源:220VAV50KHz;内部直流电源:48VDC

    2)工作温度范围:单灯控制器及GPRS路由器:主控芯片-40℃~125℃;整体工作温度范围:-40℃~85℃;

    3)工作湿度范围:整体工作湿度:<85%

    4WSCN节点通信距离:单模组通信接点的通信距离:>150m

    5)通信地址范围:路号165000;类型号:131;灯号:12000

     


    上一篇:国光自助售取票机
    下一篇:没有了
    友情链接:
    江苏省科学技术协会 中国计算机学会 南京大学 南京大学计算机科技与技术系 南京大学软件学院 东南大学计算机科学与工程学院 江苏经贸职业技术学院 南京信息职业技术学院 南京工业职业技术学院 江苏海事职业技术学院 常州信息职业技术学院 国网电力科学研究院 电子科技集团第28研究所 江南计算技术研究所 
       
     

    Copyright (c) 版权所有 江苏省计算机学会             【后台管理
    秘书处办公室       地址: 江苏省南京市仙林大道163号  邮编:210023   电话/传真:025-89680909   
    秘书处市内联络点   地址: 江苏省南京市汉口路22号     邮编:210093   电话/传真:025-86635622
    电子邮箱:jscs@nju.edu.cn   网址:www.jscs.org.cn    技术支持:南京成旭通信息技术有限公司  

    您是本站第270176位来客!

    在线客服

    点击这里给我发消息