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LabVIEW太阳能照明监控系统

news 来源：原创 2025/5/24 5:11:52

在公共照明领域，传统的电力照明系统存在高能耗和维护不便等问题。利用LabVIEW开发太阳能照明监控系统，通过智能控制和实时监测，提高能源利用效率，降低维护成本，实现照明系统的可持续发展。

项目背景

随着能源危机和环保意识的提升，太阳能作为一种清洁能源被广泛应用于各行各业，特别是在公共照明领域。传统的城市街道照明系统多依赖于电网，能耗大，且智能化水平不高。为解决这些问题，开发了一个基于LabVIEW的太阳能照明监控系统，实现照明灯具的智能开闭和集中化管理，有效提高了能源使用效率和系统的可维护性。

系统组成及特点

硬件设计

系统硬件主要包括：

主控单元：采用STM32F105作为微控制器，具有高性能和低功耗的特点，适合于完成实时数据处理和设备控制任务。

蓄电池：使用型号18650的锂电池，为系统提供稳定的电源。

电流电压检测模块：集成ACS712和PCF8591，前者用于电流检测，后者负责电压监测及A/D转换，确保电池状态的实时监控。

光敏检测模块：利用GL5516感光模块和LM393比较器构成光控开关，根据光照强度智能控制照明灯的开关。

软件架构

上位机软件基于LabVIEW平台开发，主要实现以下功能：

实时数据显示：监控蓄电池的电流、电压及光照强度，动态显示系统状态。

故障诊断与报警：系统自动分析运行数据，一旦检测到异常即时报警，指导维护人员快速定位问题。

数据记录与管理：实时收集系统运行数据，为系统优化和维护提供数据支持。

工作原理

系统通过光敏传感器监测环境光照强度，当光照强度低于预设阈值时，控制单元会指令照明灯开启，反之则关闭，实现自动调节。此外，系统通过电流电压检测模块实时监控电池状态，通过数据分析判断电池是否需要充电或更换，确保照明系统的稳定运行。

在夜间或光照不足时，系统自动开启街灯，并根据电池电量调整照明强度，优化能源使用。日间光照充足时，系统则关闭街灯，并通过太阳能电池板为锂电池充电。此外，系统具备故障检测功能，能实时监控并记录故障状态，当系统检测到故障时，会通过LabVIEW界面进行提示，并记录故障信息，便于维护人员及时处理。

系统指标与实现

在硬件选型上，系统采用的STM32F105具有优异的处理能力和低功耗特性，18650锂电池则提供了较长的服务周期和稳定的电力输出，满足了系统长时间运行的需求。软件方面，LabVIEW提供的丰富库函数和友好的用户界面，使得系统操作简便，易于监控和管理。

系统总结

本系统以其智能化、低能耗和高效率的特点，在公共照明领域展示了良好的应用潜力。系统不仅优化了能源的使用，减少了维护成本，还提高了城市照明的智能化水平。

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