嵌入式路灯远程监控系统的研究与设计

嵌入式路灯远程监控系统的研究与设计摘要：随着众多科技成果产业化实践，路灯种类数量猛增；其中，嵌入式路灯凭借安装简便、外观一体化强、整体美感突出等诸多优点，被广大使用者所推崇；但是，传统嵌入式路灯监控系统存在多组灯系启动、关闭、维护、巡查困难，故障排除时效长、人力资源开销大的弊端；针对问题产生根源，提出针对嵌入式路灯远程监控系统的设计研究方法；采用高集成低频无线对接模块，对每个灯组进行编码桥接，采用网络大数据FGT-J5i处理单元，对灯组进行网络远程智能化监控，同时，搭建配套智能监控平台；通过仿真实验测试证明，提出针对嵌入式路灯远程监控系统的设计，满足日常使用与远程监控要求。

关键词：嵌入式路灯；远程监控；大数据

0 引言

随着现代化进程的加速，互联网智能技术产业化取得了长足发展。路灯作为一座城市中必不可少的城市建设基础设施，日常维护问题成为城市建设中首要的解决问题。随着嵌入式路灯监控系统的出现与广泛使用，给日常路灯维护工作减少了一部分工作量。但传统的嵌入式路灯监控系统依然存在单一或多组监控点损坏[1-2]，难以继续反馈路灯状态。传统的嵌入式路灯监控系统单一采用电流检测方式，无法实时反馈路灯状态，造成送电后路灯亮度异常、不能反馈报警等一系列问题[3-4]。不利于路灯的动态实时管理、维护工作的开展，同时，路灯监控、维护上的资金、人员开销过大也是传统路灯维护工作中的一大难题。

针对上述一系列问题，经过深入分析研究后提出嵌入式路灯远程监控系统的设计。依托互联网技术，采用网络大数据FGT-J5i处理单元，将嵌入式路灯进行低频专属桥接绑定，配合PGKFV技术对桥接组群中的每个路灯进行特征绑码，保证每一个嵌入式路灯都有一个自己专属的身份信息。利用数字网络信号转输算法，将路灯状况实时通过网络专线传输到监控终端，完成对嵌入式路灯的远程监控。最后，搭建终端监控平台，采用无人值守的智能BHQK算法，创建平台底层框架，使平台具有智能化运算核心，保证日常嵌入式路灯监控与维护工作的需要。

通过对提出嵌入式路灯远程监控系统的设计方法的仿真实验测试证明，提出的嵌入式路灯远程监控系统，各项测试数据优于传统路灯监控方式满足日常嵌入式路灯监控维护工作要求。

1 嵌入式路灯远程监控系统的研究与设计

1.1 嵌入式路灯远程监控系统的组成及原理

嵌入式路灯远程监控系统主要由两个部分组成，即监控中心的主控计算机和道路两旁路灯现场的多台嵌入式路灯终端，他们之间通过GPRS-Internet连接。监控中心主控计算机通过与 Internet 连接，可以采集到路灯的实时运行参数，并且对路灯进行远程监测、控制和管理。

嵌入式路灯终端的设备要求位于移动通信覆盖的区域范围内。嵌入式路灯终端接收的执行来自监控中心的各个命令，如开关路灯命令、设置路灯开关时间、校对时钟命令等，该系统通过传感器能够自动检测出终端路灯设备的异常事故，并及时将信息上传给主控中心计算机。嵌入式路灯远程监控系统组成结构见图 1。

图1 嵌入式路灯远程监控系统图

系统运行的基本原理为，一是控制方面：到达指定时间，单片机控制打开GPRS模块，并且通过GPRS模块发送IP地址到上位机程序，上位机程序接收到GPRS 模块此时的IP地址后，实行控制单片机的功能，发送指定的指令到GPRS模块，通过GPRS 模块控制单片机输出高低电平，从而控制路灯开关。二是监测方面：路灯罩内装置光敏传感器，为光敏传感器设置一个阈值，在开路灯的时段，若光敏传感器的值低于阈值，说明该路灯没有打开，传感器将信号通过GPRS传送到上位机程序，监控中心便可及时了解路灯运行状况。

1.2 嵌入式路灯终端设计

传统的嵌入式路灯监控系统采用路灯监控方式为电频监控与视频点反馈监控。尽管今年来技术有所升级，但究其原理还是上述两种方式。电频监控通过监控终端对所有路灯位置点的通电信号进行监控，实现对路灯的监控；其方式存在路灯状态数据监控信息过于单一，且准确性不

高。当外界电路出现短路现象时，无法准确定位问题路灯位置[5]，给嵌入式路灯的维护工作带来很大的不便。视频点反馈监控，采用灯位加装视频采集装置对其进行状态图像的24小时不间断采集监控，其弊端就是资金开销大，后期视频采集设备维护人员开销大[6]，视频值守人员数量多。

针对上述问题，采用网络大数据FGT-J5i处理单元，将网络大数据FGT-J5i处理单元集成在传统嵌入式路灯电源两极，使之成为新型智能化嵌入式路灯，网络大数据FGT-J5i处理单元具有低频专用信号频率，可与同频率信号进行低频专属桥接绑定。网络大数据FGT-J5i处理单元内部采用的宽频电流光频转换式，可根据路灯使用电流状况与路灯亮度光频信号，分析出嵌入式路灯实时状态信息，并将数据信息通过互联网大数据高速专用通道，经数字网络信号转输算法处理，回传给监控控制终端。宽频电流光频转换式与数字网络信号转输算法如下所示。

eq=sisd??

(1)

dn数字流?

(2)

网络大数据FGT-J5i处理单元数据处理程序编排，信号回传、转换式执行等一系列动作通过底层ISP数据库执行程序代码，控制执行。作为嵌入式路等状态数据监测采集端，设计代码采用组链对接形式。可以有效压缩代码体积，同时保证代码执行过程中的稳定。代码分为电流监测代码，光频监测代码与转换式执行回传交互代码。具体代码部分主体如下所示。

电流监测代码：

include

struct Student

{

char name[10A];

float score[3A];

};

int main()

{

int n;

struct Student stu[1000],stud;

scanf('%d',&n);

int i;

for(i=0;i<>

{

scanf('%s %d %d %d',&stu[i].name,&stu[i].score[0],&stu[i].s core[1],&stu[i].score[2]);

}

int j,k;

光频监测代码：

k=i;

for(j=i+1;j<>

{

if(stu[k].score[0]<>

{监测=1

k=j;

if(k!=i)

{

stud=stu[i];

stu[i]=stu[j];

stu[j]=stud;

}

}

else if(stu[k].score[0]==stu[j].score[0]) {

if(stu[k].score[1]<>

转换式执行回传交互代码：

stud=stu[i];

stu[i]=stu[j];

stu[j]=stud;

}

else if(stu[k].score[1]==stu[j].score[1]) {

if(stu[k].score[2]

if(k!=i)

{

stud=stu[i];

stu[i]=stu[j];

stu[j]=stud;

}

}电频转换载体式载入....

}

}回传=1

for(i=0;i<>

{

printf('%s\n',stu[i].name);

}

return 0;

}

网络大数据FGT-J5i处理单元工作原理如下图所示。

图2 网络大数据FGT-J5i处理单元工作原理

1.3 PGKFV技术设计

在上述的网络大数据FGT-J5i处理单元设计中，单一凭借网络大数据FGT-J5i处理单元无法完成多组嵌入式路灯信息准确无误的信息回传。外界环境空间中的诸多信号源形成的干扰波频对网络大数据FGT-J5i 处理单元多组灯系的低频专属桥接绑定造成影响。

针对这一问题，提出嵌入式路灯远程监控系统的设计方法，解决了上述问题的PGKFV技术。PGKFV技术采用低频信号指纹提取算法，将空间中具有低频特征信息的信号波提取出来，从而达到抗干扰目的。PGKFV技术设计中将其设计成三级架构的处理架构，首层架构为波频放射架构处理层；负责生成监测低频波束，同时具有波束回馈信号收集的作用。第二层架构负责波束回馈信号的处理与特征提取，第三级架构负责提取特征信号的放大增强，三级架构协同工作，达到刚干扰的目的。同时，第三层架构的ISP内写有特征绑定命令。可以保证对桥接组群中的每个路灯进行特征绑码，保证每一个嵌入式路灯都有一个自己专属的身份信息。PGKFV技术在提出的嵌入式路灯远程监控系统设计中执行代码如下所示。

whxit(1);

}

while(i<>

{

fwrite(&stud[i],sizeof(STUDENT),1,fp);

i++;

}

fclose(fp);

printf('------波束声称成功%s中!-------\n',outfile);

}

int fileRead(STUDENT*stud)

{

int i;

FILE *fp;

char infile[20];

printf('波束特征绑定中');

scanf('%s',infile);

if((fp=fopen(infile,'rb'))==NULL)

{执行=1 %

PGKFV技术使用前后信号强度、纯净度如下所示。

图3 PGKFV技术使用前后信号强度、纯净度

1.4 终端监控平台搭建

通过上述的设计，提出的嵌入式路灯远程监控系统的设计初步建立完成。最后，需要搭建终端控制平台，来完成与设计的嵌入式路灯进行信号对接，实现远程监控路灯的功能。

终端控制平台作为信息收集、处理与指令发出的综合应用平台，信号数据处理的逻辑严谨性是不言而喻的。终端控制平台同样采用3大架构的模式进行编写搭建。第一架构为底层数据层架构，依托互联网数据资源，实时更新嵌入式路灯最新维护相关数据，保证底层数据资源时效

性，为上层架构服务的正常运行提供数据保障。第二层架构为信号数据处理交互层，所有路灯状态数据信号都在此层进行分析、运算、对比、处理出精确结果后，上传至第三架构。当第三架构做出相关指令后，第二架构的执行代码激活，执行第三架构发送的最终指令。完成整套远程路灯监控程序。

这里提到的第三架构就是熟知的控制系统交互界面，第三架构是一、二两个架构层功能的聚合展现层。此层架构采用无人值守的智能BHQK算法与简洁高效的图形展示的交互方式进行编写，充分减小了使用过程中的人员开销问题。智能BHQK算法关系式如下所示。

(3)

P′=P(1)*X′^N'+P(2)*X′^(N-1)+

...+P(N)*X+P(N′+1)

(4)

关系式中，X,Y,N为三层架构中不同交互的数据流集合，且满足X,Y,N起始数据节点保持一致。

三层架构的对接交互数据执行代码如下所示。

x=[-0.4:0.04:3.6];

y=8+2*exp(1-x.^2).*cos(2*pi*x);

net=newff(minmax(x),[20,1],{'tansig','purelin'});

y1=sim(net,x);

net.trainParam.epochs=50;

net.trainParam.goal=0.01;

net=train(net,x,y);

y2=sim(net,x);

figure;

plot(x,y,'-',x,y1,'-',x,y2,'--');

[M,N]=size(X);q=10;[L,N]=size(T);

Wij=rand(q,M);

Wki=rand(L,q);

b1=zeros(q,1);b2=zeros(L,1)架构数据层、输出层偏值

for epoch=1:max_epoch

Oi=tansig(Wij*X,b1);

Ok=purelin(Wki*Oi,b2);

E=T-Ok;

deltak=deltalin(Ok,E);%数据载入计算输出层的delta deltai=deltatan(Oi,deltak,Wki);%计算隐含层的deita [dWki,db2]=learnbp(Oi,deltak,Ir);%调整输出层加权系数Wki=Wki+dWki;b2=b2+db2;

[dWij,db1]=learnbp(X,deltai,Ir);

Wij=Wij+dWij;b1=b1+db1;

SSE=sumsqr(T-purelin(Wki*tansig(Wij*X,b1),b2));

if(SSE

end

epoch %显示中专交互指令

X1=X;

Oi=tansig(Wij*X1,b1);%各隐含层输出

Ok=purelin(Wki*Oi,b2);%显示监控出层的输出

到此，终端控制平台的搭建全部完成。同时，提出的嵌入式路灯远程监控系统设计，也全部完成。提出的嵌入式路灯远程监控系统设计的工作原理如图4所示。

图4 嵌入式路灯远程监控系统设计的工作原理

2 实验与结论

针对提出的嵌入式路灯远程监控系统的设计进行仿真实验测试。测试采用对比方式，对传统路灯监控系统与提出的嵌入式路灯远程监控系统进行对比测试，并对结果数据进行分析，得出结论。

测试环境配置为：CPU i5 6200 主频3.4Hz，内存 4G，windows 10专业版操作系统。具体测试参数如下表所示。

表1 仿真实验测试对比参数

测试项目传统路灯监控系统提出的嵌入式路灯远程监控系统路灯状态实时数据交互无全天候路等异常状态报警准确率87.5%98.9%路等异常报警响应时间大于10s0.1s系统运行资源开销较大小抗外界干扰性无全天候无人值守运行状况无此功能良好网络整体操作难度较大小终端平台扩展差良好

通过上述表1的测试数据可以证明，提出的嵌入式路灯远程监控系统的设计具有以下优点。

1)形成独有路灯监控维护网路，可准确定位故障路灯位置坐标。

2)具有全天候监控功能，能够对作嵌入式路灯使用状况数据进行不间断交互分析，提供相应解决方案。

3)无人值守技术大大减少人员投入，减轻嵌入式路灯监控维护的资金开销。

4)图形交互，操作难度低，提升操作员使用操作体验。

上述优点充分证明提出的嵌入式路灯远程监控系统的设计能够满足当今现代化网络型嵌入式路灯远程监控系统的应用要求。

3 结束语

针对传统路灯监控系统存在的问题进行了分析，并对问题存在的根源提出了嵌入式路灯远程监控系统的设计。通过仿真实验测试证明，提出的嵌入式路灯远程监控系统的设计各项测试数据都优于传统路灯监控系统，满足设计改进要求。为现代化网络型嵌入式路灯远程监控系统应用领域未来发展提供新的思路。

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[5]孔令荣,王昊.无线传感器网络的路灯远程控制系统设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2014，12(9):63-66.

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家庭远程监控系统设计方案 一、概述 家庭监控的网络化、智能化、高清化已经是安防行业自我追求的另一高度。由于家庭监控的智能化依赖于网络技术与高清技术的发展，网络低速曾经阻碍了家庭安防的发展。但4G 网络的到来，为监控行业打开了新的局面，也为家庭安防实现一个阶段性发展，必然也将推动家庭网络监控的全面覆盖。 各地虐童案例、非法入侵、入室盗窃等事故的频频发生，自身安全和家庭财产成为民众关心的社会话题。这些恶性事件提高了民众对安全的防范意识。在众多智能家居系统中，家庭监控已经成为其中的一员了。看孩子、看父母、防保姆、防小偷……家庭监控俨然成为了家庭安全保障的得力智能助手。网络技术的普及也让众多不懂监控技术的大众能够安装和使用监控设备。技术人员不必亲自到场解决各种问题，只需要在网络进行指导就行。通过安装一套远程视频监控系统，就可以解除您的后顾之忧。在上班或出差时，您可以随时通过电脑或手机查看家中即时的实时影像，及时与家人面对面地沟通，了解家庭情况。 家庭安防监控系统主要是通过远程安防监控器，实现对家庭智能化系统中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置等进行集中的或异地的控制和家庭事务管理，实现对家庭中重要设备进行远程信息查询、安防报警、远程监控等功能。 二、系统设计目标 在进行家庭监控系统设计时，根据用户的实际需求，从架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、安装简便为出发点，注重用户体验并为用户提供先进、安全、高效的系统解决方案。 三、系统设计原则与依据 1、设计原则 本系统是以孩子、老人的安全和财产安全为主，本着美观大方的理念，在孩子的卧室、老人的卧室、主要活动场所（客厅、阳台）、门口等安装监控摄像机，摄像机的图像通过视频线缆传送到监控主机上，设置好路由器将视频图像通过ADSL传送出去。在此方案设计中，以下原则贯穿于设计工作中的全部过程： （1）可靠性原则 （2）实时准确的原则

路灯远程监控系统的分析与研究

路灯远程监控系统的分析与研究 发表时间：2019-06-13T10:09:27.413Z 来源：《电力设备》2019年第3期作者：张晓燕1 叶健华2 钟玲杰3 荆松涛4 [导读] 摘要：对于路灯远程监控系统而言，在实际建设的过程中，应结合时代发展需求，编制完善的计划方案，在先进工作方式与技术方法的支持下，促进路灯的科学控制，保证自动化水平，达到预期的工作目的。 （1.天津市路灯管理处天津市 300151；2.国电南瑞科技股份有限公司南京市 210000；3.天津市路灯管理处天津市 300151；4.天津市路灯管理处天津市 300151；） 摘要：对于路灯远程监控系统而言，在实际建设的过程中，应结合时代发展需求，编制完善的计划方案，在先进工作方式与技术方法的支持下，促进路灯的科学控制，保证自动化水平，达到预期的工作目的。 关键词：路灯；远程监控系统；措施 1背景分析 在时代发展的背景之下，现代化建设速度加快，城市的照明与亮化工程较为重要，能源的供给与需求出现矛盾，节约用电与绿色照明灯受到广泛关注，需求量很高，传统的手控类型与钟控类型的照明系统已经无法满足当前的时代发展需求，应合理使用先进的科学技术开展工作，针对照明控制领域进行开发与创新，在自动化与智能化控制方式的支持下，通过远程监控方式促进社会效益与自身经济的全面发展，保证符合要求。 2路灯远程监控系统运行原理 在公共路灯管理工作中，远程监控系统就是借助主机模块和若干个从机模块进行协同处理，其中，主机和从机要借助电线电缆予以连接，确保相应元件都能在实际指挥操作中发挥其实际价值。目前，主机模块主要是主单片机系统、微型打印机结构以及显示模块等，相应的外围设备共同组成主机结构，将主机集中安装在路灯总控室内。而从机主要分为单片机系统、电力传感器、电压传感器以及光电转换器等，能有效完成地址编码的矩阵分析，并且优化相应参数和数据处理效果。从机一般会直接安装在不同路灯的控制箱内，正是借助电力线载波通信机制，能有效完成主机和从机的协同化数据分析和交换，合理性升级远程监控系统运行的基本效果。 3路灯远程监控系统的项目设计 3.1针对系统组成系统进行严格的创新 第一，在路灯控制终端实际建设期间，应创建一级与二级的终端监控机制，在其中需合理的进行控制设备与电能测量单片机的处理，完善多路控制板与监控板的应用模式。在每盏灯中还需安装二级的终端监控系统，使用科学与合理的方式进行改革完善，在先进工作方式的支持下提升工作效果。第二，需合理建设无线传输设备，在无线传输串口的支持下，针对路灯监控终端之内的PLC进行连接处理，在其中插入SIM的数据卡，使用4G网络进行处理，在路灯监控终端与数据管理中心的支持下，对网络通信系统进行开发与完善，保证在远程监控系统的运行之下，进行数据的科学管理，保证符合要求。在此期间还需进行数据透明化的处理，完善管理功能，使其规格符合要求，进行路灯监控的自动化处理。第三，应创建完善的数据管理中心。在遥控系统运行期间，应保证主站计算机设备符合要求，根据经纬时间曲线自动控制特点，进行路灯的处理，使得开关状态的自动化处理，在主站手动控制的情况下，进行自动化处理。 3.2系统总框架的处理 在系统总框架设计与处理工作中，应结合自动化系统的连接特点进行管理，在PLC技术的支持下，进行通信的连接管理，保证数据中心符合要求，并进行接入网络的协调处理，以免影响工作效果。在接收到数据信息之后，应使用4G网络方式针对数据进行严格的管理，在全方位分析的情况下，直观的显示结果数据，发出指令进行控制，保证充分发挥远程技术在路灯控制中的积极作用。 3.3完善系统的运行功能 第一，需结合经纬度特点精确的针对日出日落等时间进行合理的计算处理，精确的计算开关灯的时间，保证路灯系统的运行符合要求，提升稳定性与可靠性，节约照明系统15%左右的用电量。第二，在路灯开关处理的过程中，还需结合设计时间与控制原理等，开展开关时间的控制方式，在特殊处理的情况下，及时发现突发事件问题，创建人性化的工作方式与体系。第三，在路灯全自动化监控的过程中，应结合景观与环境的路灯远程控制方式进行管理，在制定完善工作方案的情况下，促进景观灯的合理使用，保证遥控开关的科学处理，确保能够更好的进行控制模式的协调，保证不同控制模式与回路符合要求。第四，应使用定时手动上报的方式开展工作，实现电压与电流的自动化控制目的，提升监控数据的应用效果，按照参数的要求进行上报处理，减少手动控制方法。 4路灯远程监控系统实现 4.1硬件系统 第一，主机系统。因主机处理数据量较大，所以在实际操作实现过程中，要对主机的存储系统予以合理性扩充，确保结构单元能进行统筹处理，合理性完善功能键应用效果。a.功能键K1，能对路灯进行全数启动，并且有效打印和显示不同从机的采集数据，保证数据管理的有效性。b.功能键K2，能对全数路灯进行关闭操作。c.功能键K3，能对所有路灯进行集中的巡检，且巡检工作全自动，能第一时间打印相应的采集数据，为后续完善维修水平和管理效率奠定基础。第二，从机系统，主要包括电流传感器、电压传感器以及自制光电转换单元，能有效完成信号的收集和处理，并且借助相应的调整机制，合理化完成工序管理项目。在滤波操作结束后，就能对电压值和电流值予以判定，将相关数据直接进行光电数据处理，为后续输入A/D转换单元奠定基础。最后，要将信息直接传输到单片机系统中，利用串行通信技术对其进行判定和汇总。值得一提的是，整个从机系统中，电压传感器并联到路灯接线端子后，电流传感器就能对路灯回路中的相应参数进行分析，从而转换为芯片读取的相关数据。 4.2软件系统 在第一，主机和从机通讯数据处理。为了保证指令应用的合理性，要对主机和从机通讯管控予以判定，结合分组数据包完成信息处理，有效对主机发往从机的数据包中分析起始位和主机地址，并且判定需求命令和奇偶校验位置，从而合理性管控数据包中的相关参数数值，有效完善校验位和结束位数据分析合理性，从根本上提高管控体系的全面性。值得一提的是，在主机信息建立后，能借助相应的载体直接传输到任何一台从机设备上，但是，从机的信息却只能统一发送到主机位置上，不能进行从机和从机的协同通讯。另外，在系统运行体系中，对实时性要求并不是非常高，相关技术人员为了避免一起打开或者是关闭对路灯整个灯体以及线路电流造成较大的冲击，一般会借助递进的方式进行处理，也就是说，主机发送到从机的信息会逐渐递增，从而形成良好的处理效果和管控结构，保证信息分析处理效果

光控路灯课设

自动光控路灯系统设计 1.功能要求 （1）白天时，路灯自动关闭（路灯可用小灯泡代替。但必须用继电器控制路灯）； （2）晚上时，路灯自动打开； （3）可以调节亮度触发点。 2.方案论证 利用光照强度为传感器，目前最为常用且性价比较高的就是光敏电阻，利用其光线较强时，电阻值较低，而光线较暗时则电阻较大的特点。总体设计分为两个模块：主控模块，被控模块。主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接。 3. 系统电路工作原理： 光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化，将其转换为电信号加到的三极管的基极，经处理后从集电极输出，输出电压随光照强度的减弱而增加，通过继电器实现路灯的自动转换。当光照强度很大时，光敏电阻阻值很小，三极管VT1分得的电压较小，三极管VT1、VT2截止，继电器不工作，灯泡不亮；当光照强度很小时，光敏电阻阻值很大，三极管VT1分得的电压较大，三极管VT1、VT2导通，继电器工作，灯泡亮。通过调节滑动变阻器，可调节亮度触发点。

4.系统的软件仿真电路 打开PROTEUS软件，在元件库里查找电路图中所需要的元器件，添加至当前页面。按照所设计的原理图进行画图。画完之后，认真检查。确定没有错误后，运行，查看是否符合设计要求。并对电阻进行参数的调节，以达到预期设计的要求。下图是用PROTEL软件所画的设计图： 注：仿真图上所示电路中光敏电阻用电位器（RV1）代替 5.调试与性能分析 仿真调试及各数据记录： 阻值：1M% Q1 Q2 继电器 LAMP Ube Ube Uce U I 70% 0.79 0.88 0.09 11.9 0.04 亮20% 0.78 0.88 0.11 11.8 0.04 亮10% 0.76 0.87 0.47 11.5 0.04 亮9% 0.75 0.86 4.24 7.71 0.03 亮8% 0.74 0.85 8.27 3.73 0.01 灭5% 0.69 0.44 12.0 0.00 0.00 灭

远程视频监控系统设计方案

目录 1前言 (2) 2系统的组成 (3) 2.1前端设备 (3) 2.2图像的传输。 (3) 2.3控制中心 (4) 2.3.1图像的控制。 (4) 2.3.2图像的显示设备。 (4) 2.3.3图像的记录设备。 (4) 2.4系统结构图 (5) 3系统功能介绍 (6) 4系统配置 (10) 5费用说明 (11)

远程视频监控系统方案 1前言 当今视频是一个高速发展、日新月异的社会，社会安全生产问题也是日益复杂、多种多样，对安全生产的监管工作也要求与时俱进，采用新技术、新方法、新系统来进行合理有效的监管和指导。现在的建筑工地开工面积大、地域分布广，对监管巡查工作带来很大难度，对生产安全问题不能及时有效的控制。对目前的工作难点和经后工作的长远发展，特采用《远程视频监控系统》对施工工地进行监管。 远程视频监控系统是一门被人们日益重视的新兴专业，就目前发展看，应用普及越来越广，科技含量越来越高。几乎所有高新科技都可促进其发展，尤其是信息时代的来临，更为该专业发展提供新动力。远程视频监控系统可不间断，全方位的对施工工地进行远程监控和记录，可实现无人值守的全天候监控。可让施工工地长期有效的得到监督和指导，同时也可以减少人为因素对监管工作的影响。 远程视频监控系统在国防、公安、消防等众多领域得到广泛应用，也取得了很好的实用效果，对各领域的监管工作起到了很大的促进作用，也对监管工作的高效、创新起较大的推动作用。在工程建筑行业的安全生产监管工作中采用此技术是一个新的创举，也是发展的必然。

2系统的组成 远程视频监控系统由前端设备、图像的传输、控制中心、三部分组成。 2.1前端设备 这部分是系统的前沿部分，是整个系统的"眼睛"。它布置在被监控场所的某一位置上，其视场角能覆盖整个被监控场所。当被监控场所面积较大时，为了节省摄像机的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的(可遥控的)可变焦距(变倍)镜头，使摄像机能观察的距离更远、观察得更清楚;有时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制台的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动，从而使摄像机能覆盖的角度更广、面积更大。总之，摄像机就像整个系统的眼睛一样，它把监控的容变为图像信号，传送到控制中心的监视器上。摄像装置主要包含摄像机、镜头、云台、解码器箱、报警探头、紧急按钮等。 2.2图像的传输。 传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说，传输部分指的是传输图像信号。但是，由于某些系统除要求传输图像外，还要求传输声音信号，同时。由于需要在控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制，因而在传输系统中还包含有控制信号的传输，所以这里所讲的传输部分，通常是指由所有要传输的信号形成的传输系统的总和。传输部分的传输介质主要包括视频电缆、控制信号传输电缆、光缆等。如果采用数字摄像机，则需要利用互联网来传送信号，传输线路就是综合布线系统的双绞线。

智能照明控制系统方案设计

灯光控制系统方案

一、系统概述 系统原理概述 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（UTP5）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，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源，还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时，通过专用接口 元件及软件，可能 直截接入电脑进行实时监控，或接入以太网进行远程实时监控。因此在设计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可直接与输出模块（调光器、输出继电器）通讯（发送指令→接受指令→执行指令），避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成

诺雅照明控制系统是一个开放的系统，通过专用接口软件，可方便地与其他系统连接，如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。

系统结构图

二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点： 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计，能营造出一种温馨、舒适的环境，增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣，从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感，不同色彩的环境气氛，不仅使学生有个很好的学习环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有

利用Proteus仿真实现路灯自动控制开关电路的设计

路灯自动控制开关电路的设计 组员： 班级： 设计一个路灯自动控制开关电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯。控制电路用电池供电，熄灯后电路耗电小。 简要具体实现：当傍晚光照强度渐弱或清晨光照强度渐强来控制路灯的通或断开。主要利用光敏电阻作为光敏传感器，555作为滞后比较器来设计电路，当光线强到一定程度时，555的输出发生跳变，当光线暗到一定程度时，555 的输出也要发生跳变。 一.设计的作用 自动控制开关路灯电路，用光敏传感器实现自控，能在天黑时自动点亮路灯，天亮后又自动关灯，通过自动控制路灯电路有效的节约了能源，更重要的是减少了人力和物力的浪费。 二.设计的具体实现 1. 系统概述 设计思想就是通过光敏电阻遇关改变阻值从而影响端电压的特性，利用555定时器构成的施密特触发器来控制继电器的关断与闭合，使路灯亮灭。 施密特触发器是一种整形电路，它能将边沿变化缓慢的电压波形整形为边沿陡峭的矩形脉冲。与普通触发器相比，它有以下特点： （1）具有两个稳定的状态，但没有记忆作用，输出状态需要相应的输入电压来维持。 （2）属于电平触发，能对变化缓慢的输入信号作出响应，只要输入信号达到某一额定值，输出即发生翻转。 (3)具有回差特性，电路对从低电平上升和从高电平下降的输入信号具有不同的阈值电压，这种回差特性使其具有较强的抗干扰能力。 利用555定时器构成的施密特触发器，当在白天时，输出产生高电平，继电器触点断开，路灯不亮；当在黑夜时，输出产生低电平，继电器触点闭合，路灯亮。 工作原理：当白天有光照射的情况下，光敏电阻呈低阻状态，2处于高电平，使触发器的输出端输出低电平，继电器断开路灯不亮，控制指示灯LED1亮。当黑夜无光照射的情况下，光敏电阻呈高阻状态，2处处于低电平，使触发器的输出端输出高电平，继电器得电，触点闭合，路灯亮，控制指示灯LED2亮。 2．单元电路设计与分析 仿光电路就是按照光敏电阻有光或无光时，呈现低阻或高阻状态设计的，它采用两个电阻分压来实现。电子开关就是利用三极管正偏饱和导通和截止状态来设计的。555定时器是一种将模拟电路与数字电路的功能巧妙结合在一起的多用途单片集成电路。施密特触发器是一种整形电路，它能将边沿变化缓慢的电压

家庭视频监控系统

家庭视频监控系统 方案 西安东来科技发展有限公司 2014年6月

目录 一、概述 ..................................................................................... 错误！未定义书签。 1、系统的建设背景................................................................ 错误！未定义书签。 2、系统的总体功能设计........................................................ 错误！未定义书签。 二、设计规范和依据 ................................................................. 错误！未定义书签。 三、设计原则 ............................................................................. 错误！未定义书签。 四、系统的构成 ......................................................................... 错误！未定义书签。 1、系统结构............................................................................ 错误！未定义书签。 2、网络带宽的计算................................................................ 错误！未定义书签。 五、系统功能及特点 ................................................................. 错误！未定义书签。 1、主要功能：........................................................................ 错误！未定义书签。 2、技术特点：........................................................................ 错误！未定义书签。 六、设备参数 ............................................................................. 错误！未定义书签。 1、摄像机................................................................................ 错误！未定义书签。 2、网络硬盘录像机................................................................ 错误！未定义书签。 七、工程的培训及售后服务 ..................................................... 错误！未定义书签。 1、培训目的............................................................................ 错误！未定义书签。 2、培训内容及售后................................................................ 错误！未定义书签。 2

光控路灯

题目: 自动光控路灯系统设计 班级： 学生姓名： 实习时间：2010-11-22——2010-12-03

1.功能要求 （1）白天时，路灯自动关闭（路灯可用小灯泡代替。但必须用继电器控制路灯）； （2）晚上时，路灯自动打开； （3）可以调节亮度触发点。 2.方案论证 光敏电阻的阻值随入射光的强弱变化而变化，无光照时的阻值叫暗阻，通常很大；在光线照射时的阻值很小，叫亮阻。通过测量，得到本次试验中的光敏电阻亮阻值约为10K，暗阻值约为500K。 此次试验中使用的继电器为3V标号，通过测量发现，当它两端输入电压超过2.45V时，其常开触点闭合。 光电器件是利用半导体材料的光电效应进行工作的，光敏电阻接受光信号后电阻值发生变化，将其转换为电信号加到的三极管的基极，经处理后从集电极输出，输出电压随光照强度的增加而增大，通过继电器实现路灯的自动转换。 在本系统的设计中，如何提高系统在光线临界状态的稳定性，是设计的难点所在。由于光敏电阻的电阻值变化是连续的，因此在靠近临界点时，容易造成不稳定，在设计中若能用三极管放大电路来完成处理，则这样可以完成较为精确的控制；若采用分立元件来处理，可以采用稳压管来稳定工作点，只有当分压大于稳压管的击穿电压时，电路才能起控。 总体设计分为两个模块：主控模块，被控模块。主控模块和被控模块之间通过继电器进行连接。 考虑到本次放大电路要达到的性能要求，因此确定为放大电路的放大级数至少为两级。 在整个过程中，我们小组先后尝试过三种方案，并最终敲定了第三种。 方案一：前一级采用电流放大（共集电极放大），后一级采用电压放大（共射级放大）。 采用这个方案是理所当然的。因为前一级用共集电极放大电路的话，这样输入电阻大，可将光敏电阻阻值的变化最大程度地引入放大电路，继

塔吊远程安全监控系统的研究与设计

塔吊远程安全监控系统的研究与设计 摘要：近年来，塔吊在建筑行业得到大量应用。但是由于塔吊的超限作业和塔 吊群干涉碰撞等引发的各类安全事故频繁发生，造成了巨大的生命财产损失。为 了满足塔吊安全监控和管理的需要，研发塔吊的远程安全监控系统已经越来越得 到建筑安全监察部门和相关领域企业的关注。 关键词：塔式起重机；塔吊事故；远程安全监控 中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2010）03-0242-02 1 塔吊的应用与组成 塔吊（塔式起重机）是现代建筑业起重、运输、吊装作业的主导机械，起源 于西欧，第一项有关建筑用塔吊专利颁发于1900年[1]。我国的塔吊行业起步于 20世纪50年代，2002年成为世界上首个塔吊年产量突破10000台的国家[2]。目 前我国取得生产许可证的塔吊生产厂达400余家，仅黑龙江省建筑工地运行的塔 吊在8000到10000台，并以每年近千台的数量增加。塔吊可以分为基础、塔身、顶升、回转、起升、平衡臂、起重臂、起重小车、塔顶、司机室、变幅等部分。 基础是塔吊安装在地面上的部分；塔身是塔吊的身子，也是升高的部分；顶升是 使得塔吊可以升高的部分；回转是保持塔吊上半身可以水平旋转的部分；起升机 构用来将重物提升起来的部分；平衡臂架是保持力矩平衡的部分；起重臂架是提 升重物的受力部分；小车是用来安装滑轮组和钢绳以及吊钩的，是直接受力部分；塔顶是用来保持臂架受力平衡的部分；司机室是操作的地方；变幅是使小车沿轨 道运行的部分。 2 塔吊事故及监控现状 近年来塔吊运行安全事故频繁发生，仅2007年塔吊倒塌事故就发生16起事故，死亡65人。在发生的事故中各种塔吊违规超限操作、超载作业是主因，部 分建筑企业赶工期、抢进度，违规超重、超力矩起吊作业，致使塔吊结构疲劳失稳，发生塔吊群干涉碰撞[3]。目前塔吊作业多应用机械式限位装置保护，性能一般，而且施工单位屏蔽破坏限位装置几近常态；安装塔吊记录仪、塔吊黑匣子进 行监测[4]，采用的是封闭式的记录方式，容易遭到屏蔽破坏难于监管，主要用于 事故滞后分析，意义不大。由于目前塔吊数量众多、高空作业、违规操作行为隐 蔽且难于取证，建筑监管部门希望能够远程实时获取塔吊运行状态信息，以保证 对塔吊运行状态进行有效监控。 3 塔吊远程安全监控系统设计 本设计基于传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、数据融合处理、无线 传感网络与远程数据通信技术，高效率地完整实现建筑塔吊单机运行和群塔干涉 作业防碰撞的实时监控与声光预警报警功能。塔吊远程安全监控系统由塔吊终端 监控平台和远程监控管理平台两部分组成。监控终端由布设于塔吊不同位置上的 传感器、基于ARM的控制器、基于GPRS的无线传输模块构成，在实现对塔吊现 场安全监控、运行记录和声光报警的同时，通过远程高速无线数据传输，将塔吊 运行工况安全数据和预警报警信息实时发送到GIS可视化远程监控平台，并能在 报警时自动触发手机短信向相关人员报警，从而实现开放式实时动态的远程监控、远程报警和远程告知。本系统适用于国内普通楼房、高层住宅及其他工程建设项目。 3.1 塔吊终端监控平台

路灯控制系统的设计及制作

word文档整理分享 电子综合开发实践报告 设计课题：路灯控制器的设计与制作 专业班级：___________ 学生学号：__________ 学生姓名：________ 秦疆彬__________ 设计时间：2014 年1月月_________ 信息科学与技术学院 2014年1月

路灯控制器的设计与制作 一、设计任务与要求 （1）设计制作一个路灯自动照明的控制电路，当日照光亮到一定的程度时路灯 自动熄灭，而日照光亮暗到一定程度时路灯自动点亮。 （2）设计计时电路，用数码管显示路灯当前一次的连续开启时间。 （3）设计计数显示电路，统计路灯的开启次数。 二、方案设计与论证 了解常用路灯控制的各种方法，及各自的优缺点，通过相互的比较，确定设计方案，并对所用传感器进行选型，同时加以电路的设计与分析，完成设计任务。下面对路灯控制器的原理，路灯控制器中用到的主要元件以及在电路中的作用分析。 该路灯控制器是由光敏电阻、555定时器、计数器、译码器、数码管显示器和受控灯组成。光敏电阻器又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，当光照减弱时，光敏电阻阻值增大，555 定时器的2、6端口出现低电平，当它到达一定值时，3 口出现高电平，且大于2/3 （VCC,路灯亮。反之，当光照增强到一定时，光敏电阻阻值减小， 3 口出现低电平，小于1/3 （VCC，路灯熄灭。为了避免外部干扰所带来的错误反应（例如来往的车灯给光敏电阻带来的短暂激励），我们利用电容充电带来的时间延迟来解决问题。经以上论证，方案可行。

三、单元电路设计与参数计算 该部分电路相当于总电路的开关，通过光照强弱的变化改变光敏电阻的阻 值，从而改变Vi 的电压值。在该电路中Vi 即为由555构成的施密特触发器的输 入电压，Vi 的改变会引起施密特触发器的翻转，从而改变输出电平，达到开关 的效果。当光敏电阻周围的环境光照强度比较强时，电阻阻值为几百欧左右，Viv 1 -V cc ；当光敏电阻周围的环境光照强度比较弱时，电阻阻值为 1兆欧左右，Vi> 3 2 V cc 。当光敏电阻周围环境由光变暗时，Vi 增大过程中达到值1V cc 时，引发施 3 3 *数码管显示 图2.1流程框图 1、光敏电阻与555定时器构成的控制电路 图3.1光控电路

路灯远程监控系统

路灯远程监控系统 序：路灯远程监控系统介绍 当前，作为贯彻落实科学发展观的一项重要任务，就是加快建设节约型社会。随着我国经济的飞速发展，城市化进程也不断加快，城市建设取得瞩目成就，城市面貌日新月异、交通网络四通八达，物质生活繁荣丰富，但不容乐观的是，在我国经济高速增长同时，“资源短缺已成为经济发展难以挣脱的瓶颈。发展循环经济、建设节约型和资源循环型社会，已成为全面建设小康社会目标的必然选择。 艾贝斯科技发展有限公司，作为国内专业的智能节电器研发、制造、销售为一体的高科技公司。始终把尖端的节能技术作为公司的核心生命；由于在节电技术方面拥有较强实力，我们研发了拥有自主知识产权、符合中国电能使用标准的高科技智能节电器。节能效果达到了20％―30％，针对城市路灯电缆失窃现象在国内率先开发出电缆防盗系统，并根据现有宽带网络及中国移动GPRS、中国联通CDMA网络应用在监控及信号不间断调控技术中形成国内唯一能够完成以及实践安全运营的智能路灯监控系统，其中智能路灯节电技术、电缆防盗技术及智能路灯监控系统均达到国际水平。 为了响应国家关于按照科学观构建节约和谐的城市和政府的相关文件，艾贝斯能效科技公司就贵单位节能改造项目进行了测试，预计节电率在16%-30%之间。通过对该系统现场勘查和数据采集并对实际工况的评审以及项目可行性在技术和经济方面的分析，形成此规划设计方案。 另外可根据用户需要，选用我厂开发生产的EH120城市路灯远程智能监控系统，既从管理角度可以节电10%左右，同时又可以完成城市路灯管理数字化，智能化建设，在路灯管理所建立计算机中心和路灯监控中心，结合信息宽带ADSL 网络、中国移动GPRS、中国联通CDMA和铁通光纤,减少不必要工作流程，大大减少路灯所管理人员夜间巡视的工作量，极大的降低系统的运行成本，使得彭山县路灯节能管理工作从技术和管理层面上跃上一个新台阶，将贵单位的市政路灯节能管理一步到位处于国内及国际领先水平。

智能家居远程监控系统

一种基于SMS的智能家居远程监控系统(1) 关键字：SMS智能家居远程监控系统 1 引言 随着生活节奏的加快，生活水平的提高，人们对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便捷 性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物，正朝着智能化、远程化、小型化、低成本等方向发展。如今手机已经十分普及，如何让普通百姓只需要 增加少量投入便可以通过手机远程遥控自己家中的电器设备，远程查看设备或安防系统状 况。同时，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等安全事故时能够立即获知警报，及时处理。为此本文提出了一种基于SMS和Atmega128 的智能家居远程监控系统。 2 系统结构及工作原理 本文所设计的智能家居远程监控系统由CP U 模块、短信收发模块、电源模块、时钟模块、LCD 显示模块、键盘模块、驱动模块、无线收发模块、检测模块等模块组成，如图 1 所示。系统的工作原理如下：用户通过手机将控制或查询命令以短信的形式通过GSM 网发送到短信收发模块，CPU 再通过串口将短信读入内存，然后对命令分析处理后作出响应，控制相 应电器的开通或关断，实现了家电的远程控制。CPU 定时检测烟感传感器、CO 传感器、门禁系统的信号，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等险情时，系统立即切断电源、蜂鸣 器警报并向指定的手机发送报警短信，实现了家居的远程监视。为了达到更人性化的设计， 当用户在家时可通过手持无线遥控器控制各个家电的通断，通过自带的小键盘设定授权手机 号码、权限和设定系统的精确时间等参数。LCD 用来实时显示各电器状态和各个传感器的 状态。 图1 系统结构框图 3 硬件系统设计

基于51单片机的路灯控制系统设计开题报告

一、本课题的内容及研究意义 1、论文研究的目的和意义 如今，照明电路的数量越来越多，使得城市街道、小区内的路灯的用电量占城市用电量的比重越来越大，在用电高峰期时，电网超负荷运行，电网电压都低于额定值，在用电低谷期供电电压又高于额定值，当电压高时不但影响照明设备的使用寿命，而且耗电量也大幅增加，当低谷时，照明设备有不能正常工作。 所以，对城市的路灯的设计已经成为了当务之急，特别是午夜之后车流量急剧减少时，应该适当的关闭路灯，节约用电。但是我国的既节能又能延长路灯寿命的技术相比国外却是落后了，因此智能节能路灯控制系统的设计对于城市的发展至关重要。本论文旨在设计一套对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压的控 制系统，它能对路灯进行稳压、调压、自启动并延长路灯寿命的作用。 2、论文研究内容 本设计可以通过对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压从而减少城市路灯照明耗电量，又对输入电压进行稳压调节来提高用电效率。要求独立选择芯片、设计电路、编制程序、调试、完成整个系统功能。 主要内容如下： (1) 根据控制技术的特点，进行路灯系统设计的整体研究与设计。 (2) 针对光线和电压信号的采集，采用数据采集技术。 (3) 通过按键可对相关的参数值进行设置，从而实现对不同时间进行不同的开灯模式。 (4) 当电压符合额定电压时，系统自动进行稳压。 (5) 在午夜之后降低电压以调节路灯亮度，实现调压。 二、本课题的研究现状和发展趋势 目前，路灯系统一般采用钠灯、水银灯、金卤灯等灯具。这类灯具有发光效率高、光色好、安装简易等优点，被广泛使用，但同时也存在着诸如：功率因子低、对电压要求严格、耗电量大等缺点。 我国目前大部分城市都采用全夜灯的方式进行照明，普遍存在的问题有两点：一方面因为后半夜行人稀少，采用全夜灯的方式浪费太大，因此，有的地方采取前半夜全亮，后半夜全灭的照明方式；有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的节能措施，此种方式虽然节约了电费支出，却带来了社会治安和交通安全问题，不利于城市安全问题。 另一方面，在后半夜因行人稀少，而应该降低路灯的亮度，以避免光源污染，影响居民的晚间的休息。但由于后半夜是用电低谷期，电力系统电压升高，路灯反而比白天更亮了。这不仅造成了能源浪费，还大大影响了设备和灯具的使用寿命。目前，路灯照明广泛采用高压钠灯，其设计寿命在12000小时以上，在正常情况下至少可用3年，但是由于超压使用，现在路灯的使用寿命仅仅只有1年左右，有的甚至只有几个月，造成