基于多种传感方式的太阳能路灯节能控制系统

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1、2010ETP/IITA2010InternationalConferenceonManagementScienceandEngineeringAnenergy-savingcontrolmethodbasedonmulti-sensorsystemforsolarstreetlampGuo-shengZhang•前言,Jian-fengSu太阳能路灯是光伏技术领域的一项巫要应用,随着LED在光伏照明系统中的深入应用,其节能、环保等诸多优点得到进一步体现。但介于太阳能口身的间歇性,光伏照明系统在运行过程中存在一定的不稳定性〔“】。例如,连续的阴雨天后,蓄电池储电量下

2、降,难以保证负载灯具的照明时间。针对此类现象,现有的光伏照明系统多采用时控方式或光控方式來控制负载灯具的照明时间,实现了一定的节能效果。但对莫照明过程并无控制措沌,致使灯具在街路无人的情况下依然存在较大的功率消耗,对蓄电池的储能造成了浪费。文章在现有控制方式的基础上,引入了传感系统的设计。控制系统利用传感器采集和识別人体信号,以判断街道环境中即时的照明需求。同时,通过传感信号调节负载的工作状态,并根据实际的照明需求控制照明系统的输岀功率,以兼顾照明灯具的功耗和亮度。从而在保证照明效果的同时,达到到节能的目的。实现了系统输岀功率的自适应控制,提高了太阳能路灯的实用性和

3、图2声控系统响应波形示例系统对满足阈值条件的声音信号进行滤波放大,经采样处理后,作为待定的输入信号(图2.a)0经峰值检波电路和施密特电路对信号整形、滤波后得到和对理想的逻辑信号(图2.b,c)。同时,比较电路进入暂态,输出低电平。若声音信号满足设处条件,由比较电路给出控制信号,整形后作为系统的输出信号(图2.d,c);反之,比较电路返回稳态,停止比较。其中,对于间隔时间的大小,可通过调节比较电路的参数进行设足。设计中将两次间隔为1秒的声音信号设定为频率约为1Hz,占空比为40%的方波信号,作为比较电路的参照信号。上述响应方式可以避免环境中偶发高分贝噪声引起的误响应

4、,有利于有用信号的识别,但仍无法识别低分贝的有用信号,故多传感系统屮增加了红外传感方式的设计。2.2红外传感单元设计红外传感单元釆用被动式红外热释电传感器(PIR,PassiveInfraredDetector)识别人体的红外辎射。探头口身的感应距离约为2〜3米,为了提高传感器的灵敏度和,YangLi1,Jing-huaSun2,ChongZhao2nDepartmentofInformationandElectricalEngineering,BeijingInstituteofGraphicCommunication,Beijing,China(zgs@bigc

5、.edu.cn)2,CollegeofScience,HarbinEngineeringUniversity,Harbin,Heilongjiang,China(sujianfengl984@163.com)Abstract—Basedonthemulti-sensorsystem,oneenergy-savingmethodisprovidedtocontroltheworkingperiodofsolarstreetlamp.Themulti-sensorsystemappliesinfraredandsoundsensorstocollectthesignal

6、ofmanbody.Whiletheusefulsignalisrecognized,theoutputpowerontheloadisincreasedandprovidestheshort-termassistantlighting.Thisnewcontrolmethodonsolarstreetlampsatisfiestherandomrequirementoflightinginnight,realizestheenergysaving,andoptimizesthedistributionofstoragebatteries.Theapplicatio

7、nofthiscontrolmethodcanextendtheworkingperiodwithsamestoragebatteries.Keywords—solarlighting;sensor;energy-saving;intelligentcontrol基于多种传感方式的太阳能路灯节能控制系统张国生I宿剑锋2李肠I孙晶华$赵狮°北京印刷学院信息与机电工程系,北京,中国2)哈尔滨工程人学理学院,哈尔滨,黑龙江,中国摘要为延长太阳能路灯的照明时间,提出了一种基于多种传感方式的节能控制系统。通过光控方式调整灯具的开闭时间,利川红外、声控两种传感方式采集、识别

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