关于智能道路照明系统控制探析

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1、关于智能道路照明系统控制探析　　摘要：城市道路照明节能是一个长久且复杂的系统性工程，需要注重多方面的问题。本文从光源选择、开关灯时间的确定、半夜路灯和特殊天气的控制方式以及根据道路分类和节假日的控制出发，制定了一系列的控制策略，通过这些策略的实施来达到节能的目的，从而使节能工作在道路照明工程中得到彻底的贯彻和实施。关键词：道路；照明；智能；控制中图分类号：TB858文献标识码：A1.光源的选择道路照明光源对电能的影响很大，选择适当的光源，可以节约电源，从而达到节约资金的目的。在道路照明系统中，所使用的光源主要是气体放电灯，有荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯

2、、低压钠灯、无极荧光灯、发光二极管(LED)、太阳能路灯等。就目前状况看，高压钠灯是城市道路照明中的首选光源，因其具有光效高、寿命长、价格低等优点，而且高压钠灯的透雾性能也比较好。随着科学与技术的发展，照明领域出现了LED这种新的光源。LED光源具有节约能源、污染少、光指向性好、寿命长、低电压、反应快的特点，有成为未来光源的趋势。通过实际的对比测试可见：由于LED7的光输出具有高度的定向性，通过特殊的灯具配光设计，高效率60W的LED路灯在路面上所达到的照明效果可以与250W高压钠灯相当，90W的LED路灯可以与400W的高压钠灯相当，节能效果非常明显。由于LED

3、灯的众多优点，本文中采用LED路灯作为分析对象，这对于整个系统的节能也具有重要的意义。2.开关灯时间的确定7尽可能的节省电源，城市道路的控制应以时控为主，光控为辅。时控是指计算出某地的日出日落时间，当然这不是最终的开关灯时间，还应根据当时是否达到了城市道路的开关灯照度水平，来决定是否执行开关灯的操作。由于每个城市所处的经纬度不同，其对应位置的日出日落时间也不相同；并且由于地球的自转轴相对于地球和太阳的平面是倾斜的，加上地球公转作用，因此每天的日出日落时间也是不尽相同的。为了更精确地控制城市路灯的开关时间，需要根据城市所处的经纬度计算出当地的日出日落时间，并以此为依

4、据确定城市路灯的开关时间。根据日出日落计算算法，通过在上位计算机中编写程序，能够快速得到每天的日出日落时间。若以上海道路状况为研究对象，可以根据上海的地理位置（东经121°4′，北纬31°2′）来确定日出日落时间。根据城市道路照明设计标准，开灯照度水平为15lx，关灯照度水平为30/20lx（道路照明开灯时的天然光照度水平宜为30lx，次干路和支路宜为20lx），因为不同级别道路照明有不同的照度水平，因此关灯时的照度水平原则上也应分别与其对应。但为了便于管理和控制，规定了30lx和20lx两种照度水平。开灯时间的确定的流程如图1所示。同理可得关灯流程图，与此类似，

5、不再赘述。在日出的时候，照度值有可能还没有达到30/20lx，这时如果关灯，将对交通造成不堪的后果。在日落的时候，照度值还远远大于15lx，这时开灯，必然使得电能浪费。通过时控光控结合的方法，既能节能又能保证路面的正常照度。3.半夜路灯的控制方式夜间路上的行人和车辆会变得稀少，此时若维持恒定的道路照明亮度，将引起浪费。因此，制定夜间路灯的控制措施利于节能。在一天的开灯时间和第二天的关灯时间之间，交通流量将会发生很大的变化。这种变化每天都会略有差异，但就一段时间（一个月或几个月）的统计规律来看，这种变化的波动并不很大，因此完全可以按照平均交通流量变化规律把一年的照明

6、周期划分成若干照明季节。通常，夏天时人们会适当延长夜晚活动时间；冬天，人们又会减少夜晚活动时间。在天文学上，一般以春分、夏至、秋分、冬至分别作为每个季节的开始，据此，可把一年分成四个照明季节。开灯时间一般为一天的187点左右，那时正是下班高峰期，车流量比较大；在半夜的时候，绝大多数居民已经入睡，只有极少数的人员在外活动，这时路上的车流量相对比较小；在临晨将近关灯的时候，人们也开始一天的活动，车流量开始增大。根据以上的情况，可以把一天的开灯时间和第二天的关灯时间之间分成几个时间段，在每个时间段根据当时的车流量大小来确定光照，可以节能。比如在夏季这个照明季节，可以把一

7、天分成若干个时间段，如表1：时段一为交通高峰期，应该保持正常的照度值；时段二为交通次高峰期，可把照度值降低为原来的70%；时段三为交通的低谷期，可把亮度降低到原来的50%，隔盏亮灯或部分开关灯来达到节能的目的。4.天气因素在夏天，因雷电暴雨等恶劣天气较频发，甚至有时候会出现白天变黑夜的情况，若此时路灯没有及时的点亮，将可能会对交通产生意想不到的影响。因此在这种情况下，必须考虑自然环境照度，从而执行相应的开灯或者关灯的操作。除了夏天的雷电天气之外，特殊天气还包括浓云蔽日，日全食以及突降暴雨等，这些天气都有可能对路面的照度产生影响。为了应对特殊天气，应采用光控的方法，

8、即根据当时