照明設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

照明設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)北京人民大會堂室內(nèi)的智能化照明系統(tǒng)具有超過6,000多個環(huán)境燈光光改造工程，北京人民大會堂室內(nèi)照明系統(tǒng)總共有以下子系統(tǒng)：萬人禮堂環(huán)境照明掌握系統(tǒng)、舞臺燈光掌握系統(tǒng)小禮堂環(huán)境照明掌握系統(tǒng)、舞臺燈光掌握系統(tǒng)中心大廳環(huán)境照明掌握系統(tǒng)掌握系統(tǒng)接待大廳環(huán)境照明掌握系統(tǒng)掌握系統(tǒng)萬人國宴廳環(huán)境照明掌握系統(tǒng)掌握系統(tǒng)江廳、遼寧廳、內(nèi)蒙古廳、浙江廳、廣東廳、河北廳、湖北廳、江西廳、廣西廳、山西廳、疆廳、福建廳、安徽廳等)環(huán)境照明掌握系600095%的調(diào)光掌握設(shè)備。大局部環(huán)境照明與舞臺掌握燈光安裝工程。人民大會堂全部燈光掌握系統(tǒng)的售后效勞。人民大會堂萬人禮堂機(jī)房(34HDL-D96本課題比照明設(shè)備子系統(tǒng)的分析如下：燈泡是否消滅故障進(jìn)展檢測，并準(zhǔn)時上報故障信息。樓宇公共照明是指建筑內(nèi)樓道、走廊、車庫以及室外亮化等公共電力照明系統(tǒng)，公共照明系統(tǒng)的監(jiān)控是智能樓宇的重要組成局部，合理地設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)的智能掌握系統(tǒng)可以有效地降低能耗，在很多建大型建筑中得到應(yīng)用。但是目前多數(shù)建筑中仍承受傳統(tǒng)的手動開關(guān)的照明掌握方式，治理方式落后，簡潔造成能源鋪張，可以在原有供電系統(tǒng)上設(shè)計(jì)獨(dú)立的智能照明掌握系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的照明掌握方式，更科學(xué)、有效地治理照明用電。文獻(xiàn)說明，很多爭論人員在照明智能掌握系統(tǒng)領(lǐng)域做了很多工作，有承受C-Bus總線和CAN總線的掌握系統(tǒng)，也有承受ZigBee方式可以保證監(jiān)控信號的牢靠傳輸，但系統(tǒng)需要單獨(dú)布線，安裝不便利，無線數(shù)據(jù)傳輸避開了布線，但需要設(shè)計(jì)、安裝無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。利用電力線載波最優(yōu)方案。照明監(jiān)控系統(tǒng)的組成一種方式。照明燈的工作狀態(tài)。系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)電力線載波通信模塊ST7538收發(fā)器憑借其較好的性能，在小數(shù)據(jù)量低速數(shù)據(jù)傳輸方面得到了廣泛應(yīng)用，可ST7538半雙工、同步／異步FSK發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的全部功能，只要通過耦合變壓器等少量外圍器件即可連接到電力網(wǎng)中，通過串行可以便利地與微處理器相連接。芯片具有八種載波頻率和四種通信速率，可以通過編程進(jìn)展選擇，同時芯片還具有載波偵測、看門狗、過零檢測、溫度保護(hù)等功能。電力線載波通信模塊主要電路組成如圖2ST7538進(jìn)展數(shù)據(jù)交換，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。設(shè)計(jì)中承受異步串口通信方式，不對掌握存放器進(jìn)展操作，ST7538UART／SPIREGDATA132．5kHz2400bit／s。發(fā)送數(shù)據(jù)時首先推斷載波監(jiān)聽信號管腳CD／PD，該管腳為高電尋常說明信道中沒有數(shù)據(jù)進(jìn)展傳輸，然后通過I／ORxTx特率通過TXD傳輸給ST7538處理器，發(fā)送數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)制、濾波和差分放大后，由引腳ATOP1、ATOP2電力線驅(qū)動接口，外圍電路設(shè)計(jì)比較簡潔，由電容、電感、電阻構(gòu)成的二階帶定。隔離變壓器的輸出端一端接在供電線路的零線NX2規(guī)電容構(gòu)成的濾波電路接在火線L到三相供電線路中，只應(yīng)用在中心監(jiān)控站。通過電力線傳輸?shù)恼{(diào)制信號通過耦合濾波電路由模擬輸入端RAIST7538，通過濾波、解調(diào)等處理后形成串行數(shù)字信號由RXD中心監(jiān)控站模塊中心監(jiān)控站單片機(jī)選擇了帶雙串口接口的STCSTC12C5A08S2，外圍模塊主要由時鐘芯片、電力線通信模塊、與計(jì)算機(jī)進(jìn)展串口通信的電平轉(zhuǎn)換接口模塊。系統(tǒng)中心監(jiān)控站需依據(jù)時間信息向掌握終端發(fā)送掌握命令，DS12C887時鐘芯片具有實(shí)時時鐘功能，而且片上帶有128RAM113為單片機(jī)的外部存儲器使用，芯片自帶鋰電池，掉電時內(nèi)部RAM時鐘能正常工作。單片機(jī)P0DS12C887Intel據(jù)總線的方式對DS12C887RAM息設(shè)定、鬧鐘時間設(shè)定以及其他數(shù)據(jù)信息的存儲等。時鐘芯片的中斷懇求輸出端連接到單片機(jī)P3．20)，單片機(jī)通過設(shè)定鬧鐘時間，利用時鐘中斷的方式向掌握終端發(fā)出開照顧明設(shè)備命令。每天的開關(guān)時間信息存儲在掉電不喪失的時鐘芯片內(nèi)部RAMP1．6、P1．7與電力線通信模塊連接完成電力線載波通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，另外一個串口通過RS232電平轉(zhuǎn)換芯片與中心治理站的電腦相連，通過串口與電腦進(jìn)展數(shù)據(jù)通信。照明掌握終端模塊照明終端監(jiān)控電路由電力載波通信模塊、工作電流檢測模塊、開關(guān)掌握模塊和掌握按鍵及工作狀態(tài)指示電路等幾局部組成，電路設(shè)計(jì)如圖4選用了AT89C2051I／OP1．6、P1．7模塊相連，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。單片機(jī)系統(tǒng)通過電流互感器檢測照明線路中工作狀態(tài)下的電流，可以推斷照明燈具是否消滅損壞等故障。電流互感器的1000：1，工作時輸出的電流比較小，先通過集成運(yùn)放1電流電壓轉(zhuǎn)換，集成運(yùn)放23通過電容濾波得到一個直流電壓信號，連接到單片機(jī)的P1．0內(nèi)部比較器，與P1．1P3．6，比較結(jié)果可以反映照明燈具是否正常工作。電路中電阻R明燈具的功率來確定，照明燈具功率在40～100WR6．8k的電阻，閾值電壓可以設(shè)為1．2V，當(dāng)照明燈正常工作時比較器輸出高電平。單片機(jī)通過P1．4輸出低電平使掌握繼電器閉合，比照明燈實(shí)現(xiàn)開關(guān)掌握。電路中還設(shè)計(jì)了一個人工應(yīng)急開關(guān)按鈕，當(dāng)按下SWTEST掌握終端會發(fā)出鏈路檢查懇求，假設(shè)與中心監(jiān)控站通信鏈路正常，則P1．3低電平，點(diǎn)亮發(fā)光二極管LED1。同時也測試掌握電路工作功能，P1．4電平翻開照明燈，檢查照明線路工作電流信號是否正常，假設(shè)沒有檢測到工作電流，燈泡可能已損壞，P1．2LED2泡和擔(dān)憂裝的狀況下進(jìn)展測試，檢查系統(tǒng)是否正常工作。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括數(shù)據(jù)通信的實(shí)現(xiàn)、照明燈具開關(guān)掌握及工作狀態(tài)檢測的實(shí)現(xiàn)以及計(jì)算機(jī)治理和掌握軟件系統(tǒng)。中心監(jiān)控站和掌握終端之間通過電力線載波進(jìn)展數(shù)據(jù)通信，考慮到電力線信道動態(tài)變化的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)通信承受應(yīng)16編碼(ID)，數(shù)據(jù)在傳輸時依靠這個地址編碼確定發(fā)送端和接收端。中心監(jiān)控站向掌握終端發(fā)送命令時，將需要發(fā)送的信息依據(jù)規(guī)定的格式進(jìn)展封裝，形成數(shù)據(jù)幀進(jìn)展發(fā)送，數(shù)據(jù)幀的幀構(gòu)造如圖5數(shù)據(jù)幀包含目的地址和源地址，掌握終端通過獵取數(shù)據(jù)幀的目的地址推斷是否接收數(shù)據(jù)和響應(yīng)。幀長度表示該字節(jié)后到校驗(yàn)碼數(shù)據(jù)針對長度，用于接收端推斷并接收完整的數(shù)據(jù)幀。目的地址和源地址都分別重發(fā)一次用于接收端校驗(yàn)推斷，自幀長度之后的字節(jié)通過循環(huán)冗余校驗(yàn)產(chǎn)生校驗(yàn)碼，接收端通過校驗(yàn)推斷數(shù)據(jù)幀是否傳輸正確。掌握字為實(shí)現(xiàn)不同功能規(guī)定了不同的命令字，數(shù)據(jù)段是不同命令所帶的數(shù)據(jù)信息。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦慰?，發(fā)送數(shù)據(jù)時利用據(jù)幀之前和發(fā)送完數(shù)據(jù)幀之后多發(fā)幾個字節(jié)可以提高通信的成功率。試驗(yàn)測試說明，在一個樓宇內(nèi)中心監(jiān)控站和掌握終端之間的電力載波通信都能實(shí)現(xiàn)。通過軟件設(shè)計(jì)掌握終端可以具備中繼站的功能，假設(shè)存在數(shù)據(jù)傳輸成功率低的問題，可以承受中繼的方式進(jìn)展數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)樓宇照明系統(tǒng)的監(jiān)控。在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的掌握治理軟件通過計(jì)算機(jī)的串口與中心監(jiān)控站進(jìn)展數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)開關(guān)燈時間信息設(shè)定、中心監(jiān)控站校時、照明系統(tǒng)工作狀態(tài)監(jiān)測和故障檢測、對每個照明燈的單獨(dú)掌握等功能。對樓宇公共照明系統(tǒng)可以統(tǒng)一設(shè)定開關(guān)時間，也可以依據(jù)具體需要分區(qū)域分別設(shè)定開關(guān)時間。計(jì)算機(jī)只有在對掌握參數(shù)設(shè)定和照明系統(tǒng)檢測時才與中心監(jiān)控站進(jìn)展聯(lián)機(jī)通信，一般通過計(jì)算機(jī)治理軟件設(shè)定的參數(shù)保存在掉電不喪失的時鐘芯片RAM站依據(jù)開關(guān)時間信息參數(shù)，設(shè)置時鐘芯片的鬧鐘時間，利用鬧鐘中斷的方式對公共照明系統(tǒng)進(jìn)展開關(guān)掌握，可以發(fā)生播送命令統(tǒng)一掌握，也可以分樓層、分區(qū)域分別掌握，以及對每個照明設(shè)備單獨(dú)掌握。當(dāng)與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)時，依據(jù)控制治理軟件發(fā)出的命令，將包含命令信息的數(shù)據(jù)幀發(fā)送到三相供電線路上，并接收掌握終端的反響信息，轉(zhuǎn)發(fā)給治理掌握軟件。掌握終端通過電力線承受中心監(jiān)控站發(fā)出的掌握命令，比