智能路灯系统的节能方法与策略研究开题报告

1. 研究目的与意义

追求节能环保，是当今社会不变的主题。随着我国经济的快速发展，电力资源的消耗也在大幅增长，节电节能、绿色照明的要求也越来越迫切，电力资源的紧缺和如何节能减排已经成为近年来研究的热点课题之一。 在电力资源的分配上，城市路灯照明系统占了相当重的比例。当城市规模不断发展时，城市道路数量及路灯的数量也同步增加，因此也具有相当大的节能潜力。

传统的路灯系统多采用简单的定时控制、光电控制，这种控制方式不但存在可靠性差，维护不方便的缺点，而且常常使路灯连续十几个小时保持同样的亮度，消耗了大量的电能，造成了资源的极大浪费。因而，智能路灯系统应运而生。智能路灯控制系统是对传统路灯进行智能照明改造，结合了许多新技术，能够在很大程度上节约照明所需的电力资源，减少不必要的全夜灯照明，实现对电力质量的最优化配置，根据人们的实际需求，及时的进行智能调控，将输出电压控制在最合适的照明范围之内，这就避免了电能因不合理运用而浪费的问题，同时也降低了路灯的损耗，延长了路灯的使用寿命，节约了成本。

本篇文章根据路灯照明原理以及影响智能路灯照明节能的各种因素，设计了优化模型，重点研究了智能路灯系统如何实现集中管控和开关、亮度的自动调节功能，来达到节能的目的，并且探讨了路灯的最优排布问题，并将模型应用于实际方案，提出了合理的安装改进方法，减少了路灯安装成本，提高了路灯的使用效率，在满足人们交通安全和正常工作生活的条件下，实现能源节约，减少资源浪费，是显示现代化城市美好风景的科学解决方案。

2. 研究内容和预期目标

智能路灯系统是采用物联网和云计算技术，对城市公共照明管理系统进行全面升级，实现路灯集中管控、运维信息化、照明智能化。本课题是针对智能路灯系统的节能方法与策略研究，具体内容包括以下几个方面：

（1）熟悉和掌握照明理论的相关基础知识；

（2）在学习照明理论的基础上，建立照明系统分析模型并构建路灯照明系统的体系结构；

（3）了解和熟悉照明系统的控制方法，给出几种在线的动态控制算法，并通过模型加以对比；

（4）搭建实际的实验环境并与仿真结果进行分析比较。

预期目标：能够结合所学知识，在熟练掌握照明理论的基础上，完成对智能路灯系统的节能策略的分析，在此条件下，确定更为优化的智能路灯排布方式，完成对论文的撰写。

3. 研究的方法与步骤

（1）通过阅读文献和查阅资料，加深对照明控制方式与自动化系统的掌握，查找智能照明控制方式在一些室内建筑或室外照明中被大量推广和使用的案例，了解建设智能照明系统的必要性和未来的发展前景。

（2）在室外照明方面，分析路灯照明的特性，比较传统的路灯照明控制方式和智能路灯控制系统，指出传统的路灯照明系统的缺点，研究智能路灯系统在各个方面的先进性和优越性，为路灯管理人员提供更加高效的管理和维护手段。

（3）对智能路灯系统进行架构分层，在对比基础上研究在满足城市道路照明的基本需求下，智能路灯系统通过远程控制和智能控制，实现开关、亮度的自动调节功能，达到能源节约的具体策略。

4. 参考文献

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5. 计划与进度安排

（1）第01周（2022-2-24~2022-3-1），在此之前利用假期查阅资料并熟悉课题研究内容，熟悉相关规范、熟悉智能照明系统的基础知识和建模方法。

（2）第02～03周（2022-3-2~2022-3-15），进一步系统化地检索文献、英文文献翻译，撰写开题报告，确定研究方案。

（3）第04-05周（2022-3-16~2022-3-27），熟悉建模工具及仿真软件并初步建立照明系统模型。