罗康骏开题译封最终打印版

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1、毕业设计/论文开 题 报 告课 题 名 称 城市照明节能技术研究 院 系 机电与自动化学院 专 业 班 电气工程及其自动化0802班 姓 名 罗康骏 评 分 指 导 教 师 华中科技大学武昌分校毕业论文开题报告撰写要求1.开题报告的主要内容1）课题研究的目的和意义；2）课题研究方案和主要内容；3）研究方法及技术途径；4）实施计划。 5）主要参考文献：不少于5篇，其中外文文献不少于1篇。2撰写开题报告时，所选课题的课题名称不得多于25个汉字，课题研究份量要适当， 研究内容中必须有自己的见解和观点。3.开题报告的字数不少于2000字（艺术类专业不少于1000字），格式按华中科技大学武昌分校本科毕业

2、设计/论文撰写规范的要求撰写。4. 指导教师和责任单位必须审查签字。5开题报告单独装订，本附件为封面，后续表格请从网上下载并用A4纸打印后填写。6. 此开题报告适用于全校各专业，部分特殊专业需要变更的，由所在系在基础上提出调整方案，报学校审批后执行。华中科技大学武昌分校学生毕业论文开题报告学 生 姓 名罗康骏学 号20081131057专业班级电气工程及其自动化0802班 院系机电与自动化学院指导教师殷小贡职称教授课题名称城市照明节能技术研究1. 课题研究的目的和意义节能降耗已成为近年来研究的热点课题。随着国民经济突飞猛进的发展，城市规模不断扩大，市容市貌日愈改善，城市生活的便利和市容的美化使

3、城市照明用电量快速增长。这不仅给供电系统造成极大的压力，也降低了电能的使用效率。城市照明用电包括室内和室外，室外部分又包括交通路灯和景观装饰。本课题主要针对交通路灯用电进行详细研究，从多个角度讨论城市路灯节能问题。随着可持续发展的不断深入，人们在积极开发各类可再生新能源的同时也在倡导节能减排的绿色环保技术。而在照明领域，寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富、微型化的 LED固态照明也已被公认为世界一种节能环保的重要途径，太阳能+LED路灯同时整合了这两者的优势。在国家可持续发展战略的推动下，太阳能产业从无到有、从小到大发展起来。国内各大研究单位都对太阳能路灯作了详尽的研究，特别是近几年来，已

4、经初步形成在“产业上规模、技术上水平、产品上档次和市场要规范”的产业发展思路引导下，太阳能产业得到了快速发展，如太阳能热水器、太阳能光伏电池技术日趋成熟，产品质量不断提高。欧洲各国都在开辟通向持久能源的通道，影响他们决策的主要因素是环境保护、创造就业机会和能源供应的安全可靠，可再生能源技术在这些方面有着较大优势。它对环境的影响最小、可替代部分常规能源、增加能源供应的安全性和可靠性。它要求较大的设备投资、创造了更多的就业机会、有助于经济增长。在欧洲大部分地区，环保的思路推动着替代能源技术的开发，太阳能被公认为是一种极好的替代能源。它的利用有助于降低CO2的排放，因而达到保护环境，很多国家，如丹麦

5、、芬兰、德国和瑞士，都认为气候变暖是推动太阳能研究开发、发展和销售活动的主要因素。尽管受到常规能源的低价影响，在欧洲很多国家中，太阳能装置市场仍然持续增长。2. 课题研究的主要内容2.1 各种类型灯具的比较分析2.1.1 传统灯具（1）白炽灯 白炽灯是历史最悠久的灯具，应用极为广泛。它的发光原理基于真空或中性气体中的灯丝通过电流加热到白炽状态，引起热辐射发光。（2）荧光灯 荧光灯家族包括普通日光灯和紧凑型荧光灯。它的原理是利用汞蒸气在外加电压作用下产生弧光放电，发出少许可见光和大量紫外线(但是主要还是波长在253.7nm和185nm的紫外线)，紫外线又激励灯管内壁涂覆的荧光粉，使之发出大量的可

6、见光。（3）气体放电灯 通过两电极放电使密封在灯泡内的气体发光，所有此类灯需加装镇流器限制电弧。这个家族包括低压钠灯、高压钠灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。传统灯具的共同特点是耗电大、光电转换效率低、寿命短。2.1.2 LED照明灯LED是一种能够将电能转化为可见光的半导体发光器件，不依靠灯丝发热来发光，而是依靠材料中的正负电荷复合来发光，能量转化效率非常高。在电压的作用下N极中的电子向P极移动时，从微观的来看，电子从远轨道跳到近轨道，此时要释放能量，这个能量就是以光子的方式释放出来。LED照明灯相对其它灯具，具有以下的明显特点。(1) 光电转换率极高大功率LED光源是低电压微电子产品，光电转换

7、效率极高。普通白炽灯在光电转换时，它的光转换效率只有5%，而其它95%的能量均转换为热能无谓的消耗掉了。而LED半导体发光元件的光电转换效率在30%以上。测试同等亮度下，耗电仅是白炽灯的十分之一，荧光灯的三分之一，而寿命却是白炽灯的50倍，荧光灯的20倍，是继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的第四代照明产品。(2) 光的利用率高传统路灯光源的发光角度为360度，光源发出的光有一半以上需要通过反射照射到地面，光的利用率不高，灯具出光效率低，通常不到70%。(3) 显像指数高现有道路使用的高压钠灯的显色指数30，而LED路灯的显色指数基本上在80以上。光源的显色指数与照度一起决定环境的视觉清晰度。(

8、4) 电源使用效率高电源效率方面，目前，普遍使用的高压钠灯镇流器的功率损失在20%，也就是说一个250W高压钠灯的实际功耗为300W。而LED路灯开关电源的效率可以做到90%以上，一个100W的LED路灯的实际功耗只有110W。从电源方面也体现了LED路灯的节能效果。(5) 安全、可靠、使用寿命长LED照明灯具的寿命是传统照明灯具的5到10倍。LED是利用固体半导体芯片作为发光材料做成的发光器，低电压、发热量低、可触摸、可承受高强度机械冲击和振动，不易破碎，重量轻，便于安装维护。(6) 可适应各种复杂环境条件下的使用不论是高温、高湿、高风沙、高污染环境、网络电压波动高的线路都可以安全放心使用。

9、太阳能与LED相结合的技术运用在路灯领域完全符合“绿色，节能，低成本”的现代化设计理念。而且针对现阶段太阳能LED路灯研究遭遇技术“瓶颈”而处于“花香”却难“满园绽放”的尴尬境地的情况，我们这个课题具有很大的研究价值，而从上面一系列的分析中也不难看出这个课题本身所具有的潜在价值更是无法估量的。2.2路灯照明节能方案2.2.1 传统的照明节能方案(1)隔盏亮控制方案在上世纪70年代，由于美日韩等国经济的高速发展，曾经导致过一次严重的能源危机，在当时，日本曾使用过路灯隔盏亮控制技术，即上半夜灯全亮后半夜，隔盏关闭，实现节能。(2)按时段换档控制方案目前，市场上大部分照明节能产品，都采用按时段换档技

10、术，这种产品大约在2003年下半年进入市场。现在的产品均是接触器换档方式。(3)固定降压控制方案固定降压产品，具有价格便宜，寿命长的优点，只要能接受开机就降压，还是会有一定市场。(4)调压分布式控制方案这种技术分2类。一类是保留Hid等的镇流器，外加一个固定降压或分时段降压的自藕变压器。另一类是去除原Hid灯的电感镇流器，改用“换档镇流器”。2.2.2 智能化路灯照明节能方案根据现代节能理念，让照明系统的电能效率得到有效提升，途径基本有三：1、使用高效的照明灯具，使其照度增加；2、照明的智能化：即以解决半夜灯问题为主的智能照明系统，依据道路及周边环境的亮度变化，提供满足行人可视要求的自适用照明

11、系统；3、降低线路损耗：可以使线路损耗与整流造成的线路污染与能效降低而使损失最低。所以我的设计方案是在采用太阳能LED路灯的情况下，采用合理的控制方案来实现路灯节能。在傍晚的时候，光控电路起作用，使路灯亮起。接下来依靠单片机进行时段控制来调节LED灯的亮度。我将LED路灯分为三档，从亮起开始到24点为最亮；从24点到第二天2点为中档；从2点到7点为最暗。2.3智能化路灯节能装置的硬件结构太阳能LED路灯在白天通过太阳能电池组件采集太阳光的能量，并将其转化为电能存储起来，即向蓄电池充电，在晚上光线较暗时由蓄电池经路灯控制处理器控制，点亮LED灯用于路灯照明。智能化路灯的控制电路可以分为以下几个部

12、分，51单片机、时控光控电路、照明负载等。照明控制方案整体方框图如图2-1所示。图 2-1 照明控制方案整体方框图2.4亮度传感模块图 2-2 光控电路亮度传感模块是本设计的关键电路之一，初步设计为图2-2。图中，RL是光敏电阻，在外界照明度强时光敏电阻呈低电阻，在外界昏暗的时候呈高电阻。通过一个运算放大器，把光照强度所转化的电位，与设定值进行比较，并将输出的电信号送到单片机。2.5单片机时段控制软件设计图 根据晚上的不同时段，路灯照明所需要的亮度不同为出发点，根据时间把照明用电的高峰和低谷进行区分。使路灯在不同的时段有不同的亮度，尽可能的在不影响正常照明的前提下达到节能的目的。单片机时段控制

13、软件的初步设计见图3-1。3. 研究方法3.1研究方法 （1）查阅相关文献资料，了解本领域的国内外发展前沿及课题研究中需要用到的技术资料；（2）根据毕业设计任务书的要求，拟定总体设计方案；（3）分别进行相应的硬件电路和软件程序的设计；（4）调试电路和程序，并进行软硬联调，分析结果；（5）撰写毕业设计（论文）。3.2系统硬件电路设计 通过运放，把光信号转换成电信号，送到单片机中。当光线较暗时，单片机根据时段，驱动LED路灯，使路灯点亮。路灯控制电路由译码电路、开关电路与变压器控制电路组成。为了使路灯分时控制取得优良的节能效果，除了要根据时间段来开启不同档位电压外，还需要实际考虑到电网电压在不同时

14、段的电压波动情况。3.3软件设计本设计拟采用51单片机。通过单片机，把整个路灯系统分季节，每个季节段有着不同的开关灯时间；分时段进行控制，根据本地区的实际情况进行划分，分成高峰和低谷工作时段。 单片机时段控制设计的初步软件框图如图3-1。开始 N光线是否昏暗？YY一档此时时间t24？N此时时间0t2？Y二档NY此时时间2t7？三档N关闭路灯中断返回 图3-1 单片机时段控制设计图4.实施计划4.1 2011-2012第二学期 1-2周 老师下达毕业设计/论文任务书，翻译外文文献，撰写开题报告。4.2 2011-2012第二学期 3周 开题报告答辩。4.3 2011-2012第二学期 3-9周

15、根据拟定的课题实施方案，进入深入研究。4.4 2011-2012 第二学期 10-12周 撰写并提交毕业设计论文初稿，指导教师批改论文，给出指导意见，修改论文。4.5 2011-2012 第二学期 13周 接受论文格式审查，申请答辩资格。4.6 2011-2012 第二学期 14-15周 答辩前专项检查。4.7 2011-2012 第二学期 15-16周 毕业设计/论文修改定稿，毕业答辩。5.主要参考文献 1 李英新能源路灯将照亮江城武汉建设2009，（02）2 史兆培城市路灯照明节能技术现状与发展趋势中国照明电器2009，（10）3 张鹏太阳能高效路灯系统工作原理与设计阳光能源2009，（0

16、6）4 冯柏群等传感技术人民邮电出版社2008，（6） 5 魏惠凤，秦大为大功率LED路灯驱动电源的设计电工技术2009，（05）6 苏建龙LED路灯节能控制系统的设计与应用电气技术2009，（10）7 于书敏路灯节能智能控制器的设计照明工程学报2009，（04）8左国良定时控制的路灯调光节能延寿电路智能建筑电气技术2009，（02）9 Huo Yan-ming，Wu Shu-meiThe Research and Simulation of LED Arrays in Lighting发光学报2009，（4）指导教师意见：指导教师签字： 年 月 日答辩小组意见： 教研室审查意见：组长签字：

17、教研室负责人签字： 年 月 日 年 月 日院系审查意见：院系负责人签字： （ 公 章） 年 月 日（此表由学生填写，指导教师、教研室、系签署意见）9 毕业设计/论文外 文 文 献 翻 译院 系 机电与自动化学院 专 业 班 级 电气工程及其自动化0802班 姓 名 罗康骏 原 文 出 处 发光学报2009年第4期P.436-440 评 分 指 导 教 师 殷小贡 华中科技大学武昌分校2012 年 3 月 1 日毕业设计/论文外文文献翻译要求：1外文文献翻译的内容应与毕业设计/论文课题相关。2外文文献翻译的字数：非英语专业学生应完成与毕业设计/论文课题内容相关的不少于2000汉字的外文文献翻译任务（其中，汉语言文学专业、艺术类专业不作要求），英语专业学生应完成不少于2000汉字的二外文献翻译任务。格式按华中科技大学武昌分校本科毕业设计/论文撰写规范的要求撰写。3外文文献翻译附于开题报告之后：第一部分为译文，第二部分为外文文献原文，译文与原文均需单独编制页码（底端居中）并注明出处。本附件为封面，封面上不得出现页码。4外文文献翻译原文由指导教师指定，同一指导教师指导的学生不得选用相同的外文原文。