智能路灯监控防盗系统设计

摘要

随着城市建设的发展，路灯照明建设越来越注重于城市的形象，路灯照明的要求和数量不断增加，城市路灯设施的管理问题变的越来越突出，更严重的是照明设备以及照明电缆的频繁被盗或损坏造成路灯不亮，这不但影响城市的景观及交通，还会给社会造成经济损失和危害。尤其是近几年来，传统防盗设备由于各自的技术缺陷，如不适合路灯电缆、不适合超长线路、不适合关灯期间断线报警等，针对这一情况本文设计一套24小时全天候报警的智能路灯监控防盗系统。 本系统综合利用了计算机网络、无线通信网络(GPRS/Zigbee)、数据库系统、数据采集与分析系统等多学科的前沿技术，同时结合城市照明行业的应用特点，构建的集数据采集(遥测)、远程控制(遥控)、报警提示与处理(遥信)的三遥系统，实现了城市灯光管理部门系统的信息共享；通过节约电能及报警主动提示、维护人员快速反应从而降低运营成本，提高设施的利用效率：通过24小时实时检测电缆状态，有效阻止盗窃份子偷盗电缆；通过遥控、遥信、遥测使得系统更加人性化的为人民服务，提高城市形象。 本文设计的智能路灯监控防盗系统已经投入长汀县路灯管理中心使用，系统运行至今稳定可靠，极大提高了当地路灯管理水平、方便减轻了路灯管理人员的巡检工作量。 本文第一章首先简要概述了课题的背景、国内外路灯照明监控防盗系统的现状和发展；第二章在分析各种远程通讯方式以及防盗技术的优劣，结合公共照明远程监控系统应具有的功能和设计原则，确定了监控防盗设备的总体设计方案；第三章详细阐述智能路灯监控防盗设备的模块设计；第四章分析了智能路灯监控防盗设备软件的整体架构及具体实现方法；第五章对监控中心软件的配置方案及实现的功能进行了初步的研究；第六章介绍所设计的智能路灯监控防盗的实现；第七章对全文进行了总结。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1项目产生的背景和研究意义

1.2国内外路灯监控防盗系统的现状

1.3本课题项目要实现的功能

1.3.1监控中心实现的功能

1.3.2监控RTU实现的功能

1.4本课题主要工作及论文结构

1.4.1本课题主要工作

1.4.2论文结构

第二章 智能路灯监控防盗系统设计方案

2.1智能路灯监控防盗系统设计方案

2.1.1系统设计所遵循的原则

2.1.2系统的总体设计架构

2.2关键技术的设计

2.2.1 GPRS通讯设计

2.2.2电缆防盗设计

2.3本章小结

第三章 智能路灯监控防盗设备的硬件设计

3.1设备硬件总体构成

3.2核心控制器的选择

3.2.1核心控制器选型依据

3.2.2 MSP430的特点

3.3系统电源复位电路设计

3.3.1要求分析

3.3.2末级电源电路设计

3.3.3系统复位电路

3.4串口通讯模块扩展

3.4.1 GM8125扩展设计

3.4.2远程抄表

3.5电缆防盗

3.5.1防盗模块关键技术及解决方案

3.5.2 Zigbee网络组网设计

3.5.3防盗电源供电解决方案

3.6 GPRS通讯模块设计

3.6.1 SIM300C模块简介

3.6.2通讯模块硬件设计

3.7外围测控模块的设计

3.7.1人机接口模块

3.7.2开关量采集及控制模块

3.7.3电参量采集模块

3.7.4时钟模块

3.7.5温度采集模块

3.8监控防盗设备的硬件抗干扰措施

3.9本章小结

第四章 路灯远程监控设备的软件设计

4.1 MSP430的C语言开发调试环境

4.2监控设备的总体软件设计方案

4.3初始化模块中完成的工作

4.4人机接口模块程序设计

4.5开关量控制及采集模块程序设计

4.6电参量采集模块程序设计

4.6.1有功功率和无功功率的计算

4.6.2电压有效值的计算

4.6.3电流有效值的计算

4.7时钟模块程序设计

4.8温度采集模块程序设计

4.9电力抄表功能程序设计

4.10电缆防盗功能程序设计

4.11 GPRS通讯程序设计

4.11.1 SIM300C的AT命令解析

4.11.2 GPRS通讯功能的实现

4.11.3 GPRS通讯程序的设计

4.11.4 GPRS通信规约设计

4.11.5心跳包设计

4.11.6 GPRS通信CRC编码设计

4.11.7 GPRS域名访问程序实现

4.12软件抗干扰措施

4.13本章小结

第五章 监控中心软件设计方案及其实现功能

5.1软件设计方案

5.2软件开发平台

5.3软件规划配置

5.4监控软件实现的功能

5.5本章小结

第六章 智能路灯监控防盗设备的实现

第七章 结束语

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文