路灯控制器设计【开题报告】

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1、毕业设计开题报告电气工程及其自动化路灯控制器设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着我国加入了世贸组织，社会经济的高速发展，能源问题也成为了全球最为关注的问题之一，能源危机也成为全人类所面临的主要危机，特别是我国的电能是尤为紧缺。而电力对我们的日常生产，生活的影响也很大，尤其影响我国经济的发展与社会文明的进步。在我国的整体用电中，照明用电占着很大的比重。城市路灯在现代的城市建设中发挥着很重要的作用，它不仅服务于交通安全，对人们的生产，生活也提供了方便，美化了城市容貌，为塑造一个

2、美丽的国际化城市，创造一个良好的投资环境起着举足轻重的作用。现在全国大城市的市政建设的步伐都逐步加快，也为了更好与国际接轨，交通事业需要大力发展，因此发挥着装扮美丽城市夜景的角色——路灯，路灯照明工程得以了迅速的发展。随着路灯的数量越来越多，用电量占城市总用电量的比例也在不断的增加。据统计显示，我国在路灯照明方面每年消费的电费超过1000亿元，着个数据着实让人吃惊。在如今城市亮化，美化大潮的趋势下，城市照明也大大消耗了电能，而路灯照明工程并不是短期投资而是一个较长的周期，正因为需要长时期的发展，

3、因次需要更多更充分的电力能源供应。而我国本来的电力能源就缺乏，电力供应紧缺这个问题在短时期内也难以得到根本解决，所以发展与节约并重，已经成为经济建设的迫切要求。此时，灯光照明行业节电也成了我们目前的必要发展。目前的路灯系统一般都采用钠灯，水银灯，金卤灯等灯具。这类灯因为有发光效率高，光色好，安装简便等优点而被广泛使用，但由于又存在在功率因子低，对电压要求严格，耗电量大等一系列缺点而不宜广泛使用。我国大部分城市路灯都是采用“全夜灯”的形式进行工作。但这种方法普遍存在着以下两个问题；1）后半夜行人稀

4、少，那么采用这种方法的话就会造成很多的电能浪费。因此，有的地方采取“半夜式”照明方式。也就是前半夜全亮，后半夜全灭；有的地方在后半夜采取的是“亮一隔二”或“亮一隔一”的节电措施。这种方法虽然能节约用电量，但也存在着弊病，就是会给社会带来治安和交通安全问题，不利于城市的美好形象。2）虽然在后半夜降低路灯的亮度，以避免光源污染，影响居民的晚间休息。但是由于后半夜是用电低峰期，电力系统电压升高，路灯反而会比白天更亮，这就不仅大大影响了设备和路灯的使用寿命，还造成了能源的浪费。而目前的路灯照明大部分使用

5、的是高压钠灯，它的使用寿命大约在12000小时以上，在正常情况下至少也可使用3年，但就是由于超压使用，现在的路灯灯泡的实际寿命都大大缩短只有1年左右，有的甚至只有几个月而已，这样就造成材料和维护的极大浪费。较高的电压不仅不能让负载正常有效地工作，反而会引起发热及过早的损坏，而且还会产生不必要的维护开支.综合以上的原因，为了即能保证正常的照明，又能不造成浪费，降低用电设备的电压是刻不容缓的。在电力的输送过程中，也会造成电能的损耗，所以为了避免这种情况就要以较高的电压来传送以保证用电设备达到额定电压

6、。因此路灯系统实际承受的电压通常会比额定电压高。设备所需要的能量只是电源供应的电能的一部分，而路灯在电网电压高于额定电压时，电源供应的电能完全消耗在设备上，所以另一部分则以热能消耗掉，这部分不仅造成能源的浪费，也缩短了设备的使用寿命，同时也浪费了用户的金钱。所以传统的的路灯设计与维护手段已远远不能跟上城市现代化发展的速度与脚步。城市的建设日新月异，宽阔的道路上各种各样的路灯不仅给城市带来了光明同时也给城市增添了夜间魅力，但是由于道路路灯众多，传统的人工管理模式已经和高速发展的城市建设不相适应。而

7、近年来计算机在社会的使用也越来越频繁，因此单片机的应用也正在不断的深入。由于单片机具有集成度高，处理能力强，可靠性高，系统结构简单，价格低廉的优点而被广泛应用在路灯照明中。并且通过单片机可以实现自动控制所有路灯的开关，即便是在无人监控的情况下，系统也能井然有序的进行工作。所以单片机在路灯控制系统这一领域必然有着广大的发展空间。在如今不仅能源短缺，而且环境污染也日益严重的世界，人们越来越重视对可再生能源的利用与研究。可再生能源的综合利用在我国社会经济的可持续发展和环境保护方面都起着重要的作用，而太

8、阳能和风能是可再生能源中利用比较频繁的两种。所以考虑单片机与可再生能源的优点，我们研究出了太阳能路灯控制器，风能互补控制器等等。太阳能路灯控制器故名思意就是利用太阳能发电，为路灯提供电源。利用太阳作为燃料，不会产生烟尘与灰渣，即不会污染环境也不会造成能源的浪费。风能互补控制器系统中由于电压变化幅度大，尤其风力机输出电压不稳定，造成转速变化幅度也增大，而风大反而会阻碍蓄电池的充电。以AT89C51单片机为控制芯片，通过系统软件控制蓄电池充放电，就解决了蓄电池储能环节中遇到的问题；以AT89C51单