📄Работа №202369
Тема: Интеллектуальная система управления освещением по питающей сети
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автоматика и управление
Объем:
83 листов
Год:
2019
Просмотров:
83
4830
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ ПО ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ 9
1.1 PLC-технология 9
1.1.1 Управление освещением по линиям электропередачи 10
1.2 Автоматизированная система управления наружным
освещением LT CITYLIGHT 16
1.3 Автоматизированная система управления наружным
освещением STADIS 19
1.4 Автоматизированная система управления наружным
освещением Энергокруг 25
1.5 Автоматизированная система управления наружным
освещением GALAD 27
1.6 Автоматизированная система управления и контроля
освещением Кулон 28
1.7 Автоматизированная система управления и контроля
освещением Модуль С 32
1.8 Автоматизированная система управления освещением
Меркурий 36
2 СТРУКТУРА ПРОТОКОЛА ОБМЕНА 40
2.1 Описание режимов работы 43
2.2 Описание команд управления по RS-485 46
2.3 Список команд протокола обмена 47
3 РАСЧЕТ ЛИНИИ СВЯЗИ 55
4 АЛГОРИТМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРИНЯТОГО СИГНАЛА 61
4.1 Обоснование выбора алгоритма Герцеля 61
4.2 Рекуррентное соотношение для расчета фиксированного
спектрального отсчета сигнала 61
4.3 Алгоритм Герцеля 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
ПРИЛОЖЕНИЯ 76
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБЗОР СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ ПО ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ 9
1.1 PLC-технология 9
1.1.1 Управление освещением по линиям электропередачи 10
1.2 Автоматизированная система управления наружным
освещением LT CITYLIGHT 16
1.3 Автоматизированная система управления наружным
освещением STADIS 19
1.4 Автоматизированная система управления наружным
освещением Энергокруг 25
1.5 Автоматизированная система управления наружным
освещением GALAD 27
1.6 Автоматизированная система управления и контроля
освещением Кулон 28
1.7 Автоматизированная система управления и контроля
освещением Модуль С 32
1.8 Автоматизированная система управления освещением
Меркурий 36
2 СТРУКТУРА ПРОТОКОЛА ОБМЕНА 40
2.1 Описание режимов работы 43
2.2 Описание команд управления по RS-485 46
2.3 Список команд протокола обмена 47
3 РАСЧЕТ ЛИНИИ СВЯЗИ 55
4 АЛГОРИТМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРИНЯТОГО СИГНАЛА 61
4.1 Обоснование выбора алгоритма Герцеля 61
4.2 Рекуррентное соотношение для расчета фиксированного
спектрального отсчета сигнала 61
4.3 Алгоритм Герцеля 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
ПРИЛОЖЕНИЯ 76
📖 Аннотация
В данной работе разработана интеллектуальная система управления уличным освещением с использованием технологии передачи данных по питающей сети (Power Line Communication, PLC). Актуальность исследования обусловлена высоким энергопотреблением в сфере ЖКХ, где доля освещения составляет значительную часть, а также необходимостью повышения энергоэффективности и безопасности в условиях растущих тарифов и экологических требований. Основным результатом является создание аппаратно-программного комплекса, обеспечивающего двустороннюю связь для дистанционного управления и мониторинга, включая диммирование светильников и диагностику линии, что ведет к существенной экономии электроэнергии. Научная значимость заключается в детальной проработке алгоритма Герцеля для декодирования сигналов в микроконтроллере, а практическая — в независимости системы от конкретного производителя оборудования и использовании стандартных интерфейсов (RS-485, 0-10 В). В рамках обзора литературы анализируются работы Гавриленко В.Ю. по рациональному уличному освещению, Вставской Е.В. и Костарева Е.В. по применению PLC-технологий, а также исследования, посвященные конкретным системам автоматизации, таким как STADIS и GALAD.
📖 Введение
Уличное освещение - важный аспект повседневной жизни, который имеет большую значимость для каждого человека. В первую очередь это - собственная безопасность. Отсутствие света не только провоцирует на противозаконные действия, но и может стать причиной несчастного случая. Растущие цены на энергию и экологические факторы вынуждают города искать инновационные решения для использования более энергоэффективного уличного освещения. Также все большее внимание привлекают проблемы экологии и на законодательном уровне разрабатываются новые постановления чтобы уменьшить вредное влияние на природу.
Также необходимо отметить, что одним из приоритетных направлений развития экономики Российской Федерации в настоящее время является повышение энергетической эффективности во всех отраслях народного хозяйства. Как правило, промышленные предприятия, заинтересованные в экономии, проводят энергосберегающие мероприятия самостоятельно. Иначе происходит в сфере ЖКХ.
Одной из самых крупных статей энергопотребления в отрасли ЖКХ являются затраты электрической энергии на нужды освещения. По данным министерства энергетики, на освещение в России ежегодно тратится более 100 млрд кВт-ч (более 12 % от общего потребления электроэнергии). Доля уличного освещения - 7 млрд кВт-ч [1]. Таким образом, даже незначительное снижение энергопотребления в данной области может принести значительный экономический эффект.
Электрические линии - самые многочисленные и имеются практически везде, где живет и работает человек [2]. Именно поэтому в данной работе рассматривается управление уличным освещением именно по питающей сети. PLC является проверенной, устоявшейся и признанной технологией, которая позволяет передавать данные с узкополосной или широкополосной скоростью через электрические кабели, уже установленные в зданиях или на улице. Управление по питающей сети работает с помощью наложения моделированной несущей частоты на сигнал электросети. Самая простая PLC система состоит из передающего устройства, способного передать коммуникационный сигнал по линии электросети переменного тока (модуляция) и приемника, способного извлечь этот сигнал и создать коммуникационный уровень из него (демодуляция) [3]
Преимущества PLC:
- не нужно использовать лишние провода;
- мобильность;
- гибкость;
- легкость в установке и применении;
- стабильность;
- высокая скорость передачи данных.
Недостатки:
- сложность установки и качество передачи данных зависит от архитектуры электрической сети;
- мало стандартов и руководств;
- проблемы взаимодействия с различным оборудованием;
- высокая цена, рынок нуждается в развитии.
Целью данной выпускной квалификационной работы является создание интеллектуальной системы управления уличным освещением. Проанализировав все достоинства и недостатки разных методов обеспечения связи, было решено использовать управление освещением по питающей сети.
В первой главе приведены обоснования выбора PLC-технологии среди других. Приведен обзор существующих решений в данной отрасли, показаны ключевые аспекты проектирования систем.
Вторая глава посвящена подробному описанию структуры протокола обмена. Расписаны основные характеристики системы, показаны примеры команд с подробным объяснением.
В третьей главе рассчитана линия связи, даны рекомендации по подбору кабеля, обоснованы решения по установке структурных единиц системы.
на сигнал электросети. Самая простая PLC система состоит из передающего устройства, способного передать коммуникационный сигнал по линии электросети переменного тока (модуляция) и приемника, способного извлечь этот сигнал и создать коммуникационный уровень из него (демодуляция) [3]
Преимущества PLC:
- не нужно использовать лишние провода;
- мобильность;
- гибкость;
- легкость в установке и применении;
- стабильность;
- высокая скорость передачи данных.
Недостатки:
- сложность установки и качество передачи данных зависит от архитектуры электрической сети;
- мало стандартов и руководств;
- проблемы взаимодействия с различным оборудованием;
- высокая цена, рынок нуждается в развитии.
Целью данной выпускной квалификационной работы является создание интеллектуальной системы управления уличным освещением. Проанализировав все достоинства и недостатки разных методов обеспечения связи, было решено использовать управление освещением по питающей сети.
В первой главе приведены обоснования выбора PLC-технологии среди других. Приведен обзор существующих решений в данной отрасли, показаны ключевые аспекты проектирования систем.
Вторая глава посвящена подробному описанию структуры протокола обмена. Расписаны основные характеристики системы, показаны примеры команд с подробным объяснением.
В третьей главе рассчитана линия связи, даны рекомендации по подбору кабеля, обоснованы решения по установке структурных единиц системы.
Четвертая глава рассказывает о применении алгоритма Герцеля для эффективного вычисления значения одного частотного компонента, а именно передачи битов предложенного протокола обмена.
Также необходимо отметить, что одним из приоритетных направлений развития экономики Российской Федерации в настоящее время является повышение энергетической эффективности во всех отраслях народного хозяйства. Как правило, промышленные предприятия, заинтересованные в экономии, проводят энергосберегающие мероприятия самостоятельно. Иначе происходит в сфере ЖКХ.
Одной из самых крупных статей энергопотребления в отрасли ЖКХ являются затраты электрической энергии на нужды освещения. По данным министерства энергетики, на освещение в России ежегодно тратится более 100 млрд кВт-ч (более 12 % от общего потребления электроэнергии). Доля уличного освещения - 7 млрд кВт-ч [1]. Таким образом, даже незначительное снижение энергопотребления в данной области может принести значительный экономический эффект.
Электрические линии - самые многочисленные и имеются практически везде, где живет и работает человек [2]. Именно поэтому в данной работе рассматривается управление уличным освещением именно по питающей сети. PLC является проверенной, устоявшейся и признанной технологией, которая позволяет передавать данные с узкополосной или широкополосной скоростью через электрические кабели, уже установленные в зданиях или на улице. Управление по питающей сети работает с помощью наложения моделированной несущей частоты на сигнал электросети. Самая простая PLC система состоит из передающего устройства, способного передать коммуникационный сигнал по линии электросети переменного тока (модуляция) и приемника, способного извлечь этот сигнал и создать коммуникационный уровень из него (демодуляция) [3]
Преимущества PLC:
- не нужно использовать лишние провода;
- мобильность;
- гибкость;
- легкость в установке и применении;
- стабильность;
- высокая скорость передачи данных.
Недостатки:
- сложность установки и качество передачи данных зависит от архитектуры электрической сети;
- мало стандартов и руководств;
- проблемы взаимодействия с различным оборудованием;
- высокая цена, рынок нуждается в развитии.
Целью данной выпускной квалификационной работы является создание интеллектуальной системы управления уличным освещением. Проанализировав все достоинства и недостатки разных методов обеспечения связи, было решено использовать управление освещением по питающей сети.
В первой главе приведены обоснования выбора PLC-технологии среди других. Приведен обзор существующих решений в данной отрасли, показаны ключевые аспекты проектирования систем.
Вторая глава посвящена подробному описанию структуры протокола обмена. Расписаны основные характеристики системы, показаны примеры команд с подробным объяснением.
В третьей главе рассчитана линия связи, даны рекомендации по подбору кабеля, обоснованы решения по установке структурных единиц системы.
на сигнал электросети. Самая простая PLC система состоит из передающего устройства, способного передать коммуникационный сигнал по линии электросети переменного тока (модуляция) и приемника, способного извлечь этот сигнал и создать коммуникационный уровень из него (демодуляция) [3]
Преимущества PLC:
- не нужно использовать лишние провода;
- мобильность;
- гибкость;
- легкость в установке и применении;
- стабильность;
- высокая скорость передачи данных.
Недостатки:
- сложность установки и качество передачи данных зависит от архитектуры электрической сети;
- мало стандартов и руководств;
- проблемы взаимодействия с различным оборудованием;
- высокая цена, рынок нуждается в развитии.
Целью данной выпускной квалификационной работы является создание интеллектуальной системы управления уличным освещением. Проанализировав все достоинства и недостатки разных методов обеспечения связи, было решено использовать управление освещением по питающей сети.
В первой главе приведены обоснования выбора PLC-технологии среди других. Приведен обзор существующих решений в данной отрасли, показаны ключевые аспекты проектирования систем.
Вторая глава посвящена подробному описанию структуры протокола обмена. Расписаны основные характеристики системы, показаны примеры команд с подробным объяснением.
В третьей главе рассчитана линия связи, даны рекомендации по подбору кабеля, обоснованы решения по установке структурных единиц системы.
Четвертая глава рассказывает о применении алгоритма Герцеля для эффективного вычисления значения одного частотного компонента, а именно передачи битов предложенного протокола обмена.
✅ Заключение
В данной работе была разработана интеллектуальная система управления уличным освещением по питающей сети. Благодаря анализу существующих решений в данной отрасли были выявлены основные требования к разработке. Система содержит двустороннюю связь для передачи команд и мониторинга неисправностей, не зависит от производителей конкретного оборудования/ Управление возможно при помощи распространенного интерфейса RS-485 с АРМ и аналогового сигнала 0-10 В. Благодаря возможности диммирования светильника и диагностике линии создается значительный экономический эффект данной системы. Был проведен расчет линии связи с рекомендацией по выбору кабеля и расположением устройств. Подробно расписан математический аппарат алгоритма Герцеля, который использует микроконтроллер для определения частоты посылок.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.