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　　路燈照明系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施中的不可缺少的一部分，路燈廣泛地分布在城市的大街小巷，而且數(shù)量龐大，是現(xiàn)代文明的重要組成部分。隨著社會(huì)的發(fā)展和城市化水平的提高，道路照明的需求也越來(lái)越變大，因此在照明上消耗的電能也在我國(guó)總用電量比例中變得越來(lái)越大。我國(guó)在道路照明問(wèn)題上的投入正以驚人的速度在逐步的增加。目前電力生產(chǎn)總量中有15%的比例用在城市照明耗電中，城市照明耗電中有30%的比例用在了道路路燈照明上。隨著城市美化建設(shè)理念的提出，城市景物方面的照明消耗也變得越來(lái)越大。短時(shí)間內(nèi)不可能建立出很多發(fā)電企業(yè)，但是經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展是離不開(kāi)電力資源的消耗，電力資源的供給問(wèn)題存在著很多矛盾，短時(shí)間內(nèi)電力資源的缺口很難解決。發(fā)展和節(jié)約兩個(gè)問(wèn)題同時(shí)考慮，以經(jīng)成為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。城市道路節(jié)能照明的問(wèn)題已經(jīng)受到很多照明科技公司的關(guān)注，解決該問(wèn)題將成為很多公司的第一研發(fā)難題。同時(shí)傳統(tǒng)的照明方法存在太多的弊端，不能很好的利用電能，造成大量的浪費(fèi)，所以目前急需一種可以替代傳統(tǒng)照明的方法。
　　一　背景
　　我國(guó)目前有500萬(wàn)套的道路照明路燈在使用中，除此之外還沒(méi)有包括高速公路，煤礦企業(yè)，飛機(jī)場(chǎng)，大型碼頭等150套照明燈具，這些燈具不屬于市政照明，總的加起來(lái)數(shù)量已經(jīng)達(dá)到650萬(wàn)套，并且最近幾年我國(guó)每年都會(huì)再增加100萬(wàn)套的燈具。傳統(tǒng)的道路路燈的照明方法存在著很多的缺陷，很多城市地區(qū)和農(nóng)村部分地方存在著缺乏節(jié)能意識(shí)的問(wèn)題，很多路燈24小時(shí)都處于照明狀態(tài)，即使在沒(méi)有車輛通過(guò)的路段路燈也是出于開(kāi)著的狀態(tài)。同時(shí)傳統(tǒng)路燈維修工作特別難做，維修難度太大，很多路燈一旦出現(xiàn)故障就直接淘汰，重新更換新的路燈，這樣照成了很多人力和物力的消耗，照成了很多不必要的浪費(fèi)。隨著近幾年科技的快速發(fā)展，人工智能的逐漸普及，因此將智能算法應(yīng)用在路燈的控制系統(tǒng)中受到了社會(huì)和國(guó)家的高度關(guān)注。本文設(shè)計(jì)了一套路燈智能控制系統(tǒng)，相比之前傳統(tǒng)的控制方式更為先進(jìn)，將傳統(tǒng)路燈控制的兩種開(kāi)與關(guān)的狀態(tài)改變?yōu)榭梢愿鶕?jù)外界環(huán)境智能的控制通過(guò)路燈的電流大小進(jìn)而控制路燈的亮度。
　　二　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
　　該智能系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)如圖1所示，該路燈節(jié)能系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)是在研究如何經(jīng)行智能控制。智能控制算法體現(xiàn)在可以根據(jù)外界環(huán)境的變化，包括光照強(qiáng)度的變化，行人的有無(wú)，是否為雨雪天氣等因素，將這些因素一并考慮，通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電壓或者電流信號(hào)，單片機(jī)通過(guò)采集電信號(hào)，輸入到智能控制算法經(jīng)行運(yùn)算，輸出控制結(jié)果，控制結(jié)果為加在晶閘管上的電流強(qiáng)度，控制晶閘管的開(kāi)度，控制通過(guò)路燈的電流大小從而調(diào)節(jié)路燈的亮度達(dá)到節(jié)能的效果。
　　控制策略設(shè)計(jì)
　?。ㄒ唬r(shí)間控制
　　時(shí)間控制策略包括兩個(gè)部分，第一是每天的開(kāi)關(guān)控制，第二是夜間道路的分時(shí)分段控制。這兩種控制策略可以達(dá)到明顯節(jié)約電能的效果，同時(shí)可以提高道路照明的質(zhì)量。具體的控制方案如下：（1）模擬日照曲線確定開(kāi)關(guān)的時(shí)間，依據(jù)當(dāng)?shù)爻Ｄ甑娜照涨闆r確定季節(jié)的近似開(kāi)關(guān)時(shí)間。由于不同地理位置每天日出日落時(shí)間的不同，為了能達(dá)到準(zhǔn)確的開(kāi)關(guān)控制，更加有效的方法是應(yīng)該由城市所處的經(jīng)緯度來(lái)確定當(dāng)?shù)芈窡舻拈_(kāi)關(guān)時(shí)間。（2）夜晚分時(shí)分段控制，夜晚道路路燈的智能控制主要依據(jù)道路夜晚道路交通情況的變化規(guī)律進(jìn)行分時(shí)分段控制。雖然交通流量在同一條道路上夜間不同時(shí)刻稍有差異，但是一段時(shí)間內(nèi)的這種變化并不會(huì)波動(dòng)很大。
　?。ǘ…h(huán)境參數(shù)控制
　　道路照明的智能控制的實(shí)現(xiàn)需要把環(huán)境因素考慮在內(nèi)的，包括天氣情況，道路車輛流量，環(huán)境光照等。將這些因素考慮在內(nèi)可以減少不必要的電能消耗。具體的控制方案如下：（1）照明輔助控制需要考慮到天氣異常變化的影響，所以在陰雨天氣時(shí)不能只按照時(shí)間劃分控制開(kāi)關(guān)時(shí)間來(lái)提高照明質(zhì)量，此時(shí)需要依據(jù)環(huán)境的光照情況來(lái)決定路燈的開(kāi)關(guān)控制。（2）人性化的路燈照明智能控制需要依靠交通流量輔助控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還需要考慮長(zhǎng)時(shí)間交通流量變化的規(guī)律，以及出現(xiàn)的異常情況。此時(shí)道路交通的狀況和平時(shí)會(huì)有明顯的變化，出現(xiàn)這種情況時(shí)就不能按正常劃分的時(shí)段進(jìn)行控制，必須使用交通流量輔助控制。
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