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网络化港口照明节能方法研究与应用
| 论文题名： | 网络化港口照明节能方法研究与应用 |
| 关键词： | 港口照明;高压钠灯电子镇流器;调光功能;远程监测;控制功能 |
| 摘要： | 人类社会发展的步伐越来越受到能源危机和环境污染的威胁，解决未来可持续发展难题可从开源(新能源)和节流(节能降耗)着手。但是新能源技术目前还无法作为能源供应的主力，而节能降耗技术在当前化石能源时代和未来的新能源时代都有着重要意义。 在港口行业，对照明系统引入节能降耗技术，亦对港口节能有着积极的意义。本课题研究在港口照明系统中，使用电子镇流器代替传统的电感镇流器，提升能效水平，提供调光功能；同时，研究网络控制技术，实现电子镇流器的远程监测和控制功能。 本文设计的网络化港口照明系统，采用电子镇流器和网络控制器分立设计方案，以实现在远程控制中心与高压钠灯电子镇流器之间灵活地组建多种类型网络，以最优的成本，满足港口照明系统的多样化网络需求。本文研究对象为1KW高压钠灯电子镇流器，满足港口大功率照明需求。 本文首先调研港口照明系统中，现有照明设备及其控制技术的应用现状，并对比分析了网络化电子镇流器照明方法的优越性能，提出了网络化电子镇流器的设计指标；然后提出照明系统的总体网络结构方案，即分别实现电子镇流器和网络控制器，以组建相应的网络拓扑结构。然后，本文针对电子镇流器的电路功能要求，论证确定其电路实现方案，详细阐述了电子镇流器的电力电子电路设计、控制器电路硬件和软件设计、以及网络控制器的设计。 电子镇流器的电力电子电路部分采用“整流和功率因数校正-直流斩波功率和功率控制-逆变”三级拓扑结构，以改善设备的功率因数，并提供良好的运行状态监测和恒功率控制功能。电子镇流器控制电路部分采用单片机电路提供电力电子电路的控制脉冲，同时实现运行状态数据的数字化，利用单片机软件实现控制精确、响应快速的恒功率控制器。 本文中，分别实现“以太网-电力载波网关”和“电力载波-RS485网关”两种网络控制器。针对前者的高速数据处理需求，以ARM作为核心微控制器，移植uC/OS及1wip实现数据快速中转。针对后者的低速数据特性，以C51单片机作为主控制器，以较低的成本实现系统功能要求。 |
| 作者： | 王功庆 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 李志俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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