基于多传感器的照明节能系统设计开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

随着城市规模扩大,公共照明设备数量正逐年大幅增加,其电能利用率低的问题日益显现,而新型节能照明设备广泛应用还需时日,因此需要改善公共照明设备的管理方式以提高公共照明设备电能利用率,如根据环境合理控制开关设备。长期以来，我国的建筑照明一直使用传统的控制方式对人工光源进行控制，如开关控制、声音控制、分时段控制等。而我国的照明用电日益增加，并己占到社会用电总量的五分之一。因此，有必要研究更先进的控制方式，在获得更好的照明环境的前提下，实现节约能源的目的。

智能化为人们的生活带来了很多便捷，这其中包括了智能照明控制系统。智能照明系统符合人性化的照明需求，可以实现各种各样的照明方式。同时智能照明系统的控制方式不再局限于传统的机械开关的控制，而是转变为智能化的控制方式，如移动终端的控制，语音控制等，使用起来方便快捷。智能灯光系统利用传感器感应周围环境数据，以此为依据来调节灯光亮度，既可以保持合适的照明亮度，也可以节约能源，具有一定的节能环保性。

基于多传感器融合的led灯具智能调光系统,将多传感器融合的测量结果进行加权融合作为检测输入值,与给定比较后调节pwm信号实现智能调光,使控制更加精确;同时,红外传感器的应用使得在室内无人时控制灯具的关断,并可在关断状态下检测到人时打开照明灯具.所研究的led灯具智能调光系统主要应用于灯具数量众多和照明时间长的教室和办公场所等地,实现在led灯具应用上的"二次节能"。

2. 研究的基本内容和问题

2.1主要研究内容

1. 根据教室灯光智能控制方面的发展现状，分析了有效的节电控制方案，提出了基于esp32模块的教室照明控制系统。

2. 系统采用热释红外人体传感器检测人体的存在，以此来控制照明灯的开启和关闭；利用光敏电阻来检测环境光的强度，以此来调节灯具的亮度；另外，系统还带有键盘及液晶显示，键盘用于输入密码及设置时间参数，液晶显示屏用于显示当前时间及系统提示；系统还可以自主设置教室灯具的开启及关闭时间，关灯前可利用蜂鸣器发出警告。

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   3. 研究的方法与方案

   3.1本课题采用的研究方法：

   （1）系统由esp32模块、热释电红外传感器检测模块、光电检测模块、执行控制模块继电器、手动开关等组成。

   （2）这种智能照明控制系统,通过在传感器模块中加入一电磁铁挡板,从而实现对人体的检测;利用自然光检测模块实现对室内灯具亮度的自动调节。

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   4. 研究创新点

   [1]卢坤．基于物联网的家居环境监控系统研究[d]．南京信息工程大学，2016．

   [2]侯琛，赵千川，李海涛，张浩．物联网中的嵌入式终端．电子测量技术2014，37(101)：113-117．

   [3]孙其博，刘杰，黎葬，范春晓，孙娟娟．物联网：概念、架构与关键技术研究综述．北京邮电大学学报，2010，33(03)：1-8．

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   5. 研究计划与进展

   （1）2021.02.10～2021.03.05 查阅资料，翻译外文资料和撰写开题报告；

   （2）2021.03.06～2021.03.25 研究照明节能和wifi无线传输开发原理；

   （3）2021.03.26～2021.04.20 设计基于多传感器的智能照明系统，并采用常用eda软件绘制符合计算机辅助设计制图相关标准规范要求的原理图和pcb图；

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