基于物联网的智能楼宇舒适性节能照明系统研究

【摘要】：智能照明系统在我们的生活中随处可见，一套优秀的智能照明系统不仅能最大限度地节约照明能源，而且能够创造一个良好的、舒适的工作环境，从而提高工作效率。近年来，国家正在大力提倡节能环保，大力支持节能环保行业的发展。但目前国内节能环保行业的发展还不尽如人意，距离节能环保的现代化要求还有一段距离，而且目前使用的一些节能系统在关注节能的同时忽略了不同人群对光照度的需求。 本系统正是基于节能和个性化的需求开发并设计的，本系统应用了Zigbee通讯技术、RFID射频识别技术、RFID定位技术、组态技术、分布式等多个技术。集通信系统、节能系统、自动控制系统、管理系统和服务系统于一身，具有节能、智能、远程控制等特点。系统采用了改进的LANDMARC室内定位技术，准确判断用户所在的空间位置，并使用粒子群算法，依据其快速收敛的特点及时制定照明控制策略。系统通过传感器采集环境数据以及用户携带的射频标签卡中光照度的信息，并通过Zigbee无线自组网络将采集到的信息上传至上位机，上位机根据用户定制的舒适性光照需求和节能策略，控制用户所在区域的照明设备的亮度。 本文重点研究了系统的分布式设计、室内定位算法、交互性控制策略和软件的设计过程。在系统的分布式设计中根据系统不同部分功能的独立性和楼宇控制区域性的特点，采用了主从模式，既减轻了单台服务器的负担，又简化了分布式系统的控制协议；在室内定位算法中引入了空间临界区的概念，很好地避免了临界区定位引起的空间判断错误；在交互性控制策略中选用了具有约束条件的粒子群优化算法，结合照明系统自身的特点解决了个性化照明中策略制定的问题；在软件设计中采用了面向接口的设计思想，详细设计了软件各部分的功能，并描述了各个功能的实现过程；最后通过一个实验来验证系统实现的功能。 【关键词】：智能照明 节能 控制策略 室内定位 RFID
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题背景及意义11-12
• 1.2 智能照明国内外的研究现状12-15
• 1.2.1 照明控制系统的历史12-13
• 1.2.2 智能照明控制系统的研究现状13-14
• 1.2.3 目前的智能照明控制系统存在的问题14-15
• 1.3 本论文的主要内容15-16
• 1.4 本论文的主要工作安排16-17
• 第二章 关键技术介绍17-21
• 2.1 Zigbee 无线组网技术17
• 2.2 RFID 技术17-18
• 2.3 室内定位技术18-19
• 2.4 组态技术19
• 2.5 数据采集技术19-21
• 第三章 分布式控制系统的设计与组建21-31
• 3.1 智能照明控制系统21-22
• 3.2 分布式控制系统原理22-26
• 3.2.1 分布式系统的定义23
• 3.2.2 分布式系统的组成23-25
• 3.2.3 分布式的特点25-26
• 3.3 分布式控制系统模型组建26-31
• 3.3.1 分布式控制系统结构模型26-27
• 3.3.2 服务器通信协议27-31
• 第四章 室内定位算法的研究31-39
• 4.1 个性化控制的室内定位需求31-32
• 4.2 LANDMARC 定位系统32-35
• 4.2.1 LANDMARC 系统构成32-33
• 4.2.2 LANDMARC 算法原理33-35
• 4.3 个性化智能集控平台中定位算法的研究35-39
• 4.3.1 定位系统设备布置35-36
• 4.3.2 LANDMARC 改进算法36-39
• 第五章 交互性控制策略研究39-49
• 5.1 照度模型40-41
• 5.2 粒子群算法41-44
• 5.2.1 粒子群算法概述41-42
• 5.2.2 粒子群算法的基本原理42-44
• 5.3 基于粒子群算法的照明控制策略44-49
• 5.3.1 照明控制策略粒子群数学模型44-45
• 5.3.2 子种群优化任务及成员的分配45-46
• 5.3.3 最优粒子的选择与变异46-47
• 5.3.4 照明控制策略的实现47-49
• 第六章 应用层设计与实现49-78
• 6.1 基本工作原理49-53
• 6.1.1 数据采集原理49-50
• 6.1.2 室内定位原理50
• 6.1.3 个性化控制原理50-51
• 6.1.4 组态原理51-53
• 6.2 系统结构设计53-55
• 6.2.1 系统模式设计53-54
• 6.2.2 系统模块设计54-55
• 6.3 应用服务器55-62
• 6.3.1 应用服务器的结构设计55-56
• 6.3.2 应用服务器的功能模块设计56-62
• 6.4 决策中心服务器62-67
• 6.4.1 决策中心服务器的结构设计62-64
• 6.4.2 决策中心服务器的功能模块设计64-67
• 6.5 组态设计器67-72
• 6.5.1 描述67
• 6.5.2 组态设计器的整体框架设计67-68
• 6.5.3 组态设计器各层功能描述68-72
• 6.5.4 系统执行过程描述72
• 6.5.6 组态设计器接口设计72
• 6.6 客户端设计72-75
• 6.6.1 客户端软件结构73
• 6.6.2 数据通信模块设计73-74
• 6.6.3 数据处理模块设计74
• 6.6.4 报表生成模块设计74-75
• 6.6.5 数据显示模块设计75
• 6.7 通信协议设计75-78
• 6.7.1 平台无线模块通信协议设计75-76
• 6.7.2 客户端与服务端通信协议设计76-78
• 第七章 系统实验仿真与分析78-85
• 7.1 设备选择与系统布置78-80
• 7.1.1 设备选择与布置78-79
• 7.1.2 系统软件配置展示79-80
• 7.2 实验结果与分析80-85
• 7.2.1 定位实验数据与分析80-82
• 7.2.2 控制策略实验数据与分析82-84
• 7.2.3 节能与舒适性分析84-85
• 第八章 总结与展望85-87
• 8.1 工作总结85
• 8.2 工作展望85-87
• 参考文献87-91
• 致谢91-92
• 攻读学位期间的研究成果92

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

智能楼宇变电所综合自动化系统设计    陈虹,史旺旺,曹卫,裘国强

智能楼宇综合布线系统设计    李景魁

小心有一天房子比你还聪明    

智能楼宇中通信自动化系统应用研究    王洋;

智能楼宇中通信自动化系统应用    王洋;

TCL智能楼宇样板工程之北京大学生命科学院6类布线工程    

智能楼宇中的安全防范技术    卢凯;

MEB及其在智能楼宇中的应用    赵胜利;梁晓栋;

智能楼宇的数字化进程    井宏建;

楼宇通信综合布线系统的设计研究    陈经纬;

我国智能楼宇的发展及智商的提高    沈娆;曹道卿;唐华明;徐慰椿;

我国智能楼宇的发展及智商的提高    沈娆;曹道卿;唐华明;徐慰椿;

智能建筑设备系统集成的设计研究    王靖;张燕;

无线传感网在智能楼宇系统中的应用    沈佳栋;唐明浩;章力;

《智能楼字》专业工学结合岗位实习的实践    陈天娥;

智能楼宇空调系统的预测控制    孙英;刘作军;董砚;

基于B／S模式智能楼宇管理系统的集成开发    左梅;袁晓辉;尹蔚峰;

IBMS系统集成及数据通信    尹蔚峰;袁晓辉;左梅;

智能楼宇系统中通信控制器的设计及应用    何伟;王健;秦霆镐;

智能楼宇弱电系统集成    李民;

智能楼宇建设亟须标准化平台    董天逸

江森自控举办智能楼宇与消防系统研讨会    李静

清华同方智能楼宇引入技术强庄    本报记者 何冰梅

智能楼宇蕴含千亿商机    记者 张晓鸣

TCL集团 拟出售国际电工及智能楼宇股权    本报记者 赵学毅

智能楼宇迈向数字楼宇    罗旭恒

全省首批智能楼宇管理师持证上岗    本报记者 李强 本报通讯员 董梅

“智能楼宇”需要提高智商    尹铭

巧用资金盖智能楼宇    

温州将建浙江首个智能楼宇工程    通讯员 王楚东

基于无线感知反应网络的智能楼宇管理平台的设计与实现    隋玉亮

基于感知反应网络的智能楼宇系统    张学荣

基于感知反应网络的智能楼宇系统    张欢生

基于物联网的智能楼宇监控系统设计与开发    邢力宁

面向智能楼宇监控的组态软件设计与开发    李涛

智能楼宇实验室的设计与构建    陈杰

智能楼宇控制器的研究    李立孟

综合智能楼宇系统的设计与应用    郭聿佳

惠州电大智能楼宇综合布线与计算机网络系统的设计实施    李晓

智能楼宇单元门禁系统的研究与设计    刘伟