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        淺析微電腦技術(shù)在城市路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

        2016-12-31 00:00:00李仕寧
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年25期

        摘 要:城市路燈是保障行車、行人安全出行的主要夜間照明設(shè)備,在維持城市功能正常發(fā)揮方面具有重要作用。微電腦控制技術(shù)在城市路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用可以較好地實(shí)現(xiàn)城市路燈啟閉的自動化和智能化控制,最大程度地提高城市路燈的社會經(jīng)濟(jì)效益。文章較系統(tǒng)地探討了微電腦技術(shù)在城市路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀、常見故障及其相關(guān)解決對策。

        關(guān)鍵詞:微電腦技術(shù);城市路燈;控制系統(tǒng)

        引言

        近年來,隨著我國社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展,各地城市建設(shè)進(jìn)程也逐步增快。城市路燈作為一種城市街道照明及城市美化的重要器具,其數(shù)量不斷增加,電光源質(zhì)量正不斷提高,而這也對城市路燈的控制系統(tǒng)提出了越來越高的要求。合理的城市路燈控制系統(tǒng)不僅能充分發(fā)揮城市路燈的照明功能,同時還能有效節(jié)約能源資源,最大程度地提高城市路段的社會經(jīng)濟(jì)效益。而微電腦技術(shù)在城市路燈控制系統(tǒng)中的合理應(yīng)用可以有效確保路燈控制系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性。文章以下就微電腦技術(shù)在我國城市路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析探討。

        1 城市路燈微電腦控制技術(shù)的概念

        城市路燈微電腦控制技術(shù)是指在充分考慮城市地理位置、城市街道等級、道路交通量大小、城市區(qū)域生活習(xí)慣、季節(jié)變化、街道兩側(cè)綠化等因素的情況下,以本地民用昏影終和民用晨光始作為最佳開啟、閉合時刻,利用微電腦機(jī)、微電腦控制器等設(shè)備、元件來合理控制城市路燈的開啟和關(guān)閉時間,以實(shí)現(xiàn)對城市夜間路燈照明的自動化、智能化控制,實(shí)現(xiàn)社會、經(jīng)濟(jì)效益雙贏的一種路燈控制技術(shù)[1]。其中城市路燈的開啟和閉合時間選擇是該技術(shù)的核心內(nèi)容。

        2 微電腦控制技術(shù)在城市路燈控制系統(tǒng)中的工作機(jī)理

        每一座城市的經(jīng)緯度都不同,同一座城市每一天的太陽日出和日落時間也不一樣,天文學(xué)把黃昏稱為民用昏影終,把清晨稱之為民用晨光始[1]。此外不同城市的街道交通量、路側(cè)建筑高度、綠化樹木高度及周圍居民出行習(xí)慣都不一樣,這些因素都是應(yīng)用城市路燈控制技術(shù)時需要綜合考慮的。

        城市微電腦控制技術(shù)的工作機(jī)理就是把每一個城市的地理位置參數(shù)、季節(jié)參數(shù)、街道交通量情況等輸入到微電腦機(jī)中,通過調(diào)整不同街道的照度系數(shù)、開燈提前量等來對民用昏影終到民用晨光始這段時間內(nèi)不同街道的路燈開啟和閉合時間進(jìn)行自動化控制,以對夜間道路實(shí)施人工補(bǔ)充照明。

        例如,黃昏時分,自然光逐漸變暗,行人視線能力快速下降,而此時一些城市主干路交通流量大,人們很容易因?yàn)橐暰嗖蛔愣霈F(xiàn)行車危險,在這樣的情況下就需要開啟城市路燈的高照度模式。而到了清晨,自然光線逐漸增強(qiáng),且這個時間段街道上的交通流量一般不大,這種情況下就可以選擇城市路燈低照度模式或者關(guān)閉低照度模式。在黃昏和清晨之間,可以根據(jù)城市道路交通量情況等因素合理選擇高照度、低照度或者二者綜合模式,對城市路段實(shí)現(xiàn)有效控制。

        3 城市路燈控制系統(tǒng)中應(yīng)用微電腦控制技術(shù)的好處

        與傳統(tǒng)的人工手動控制和光電控制技術(shù)不同,城市路燈微電腦控制技術(shù)能夠根據(jù)城市地理位置、季節(jié)變化等自動調(diào)節(jié)城市路燈的啟閉時間,大大提高了城市路燈控制系統(tǒng)的自動化和智能化水平,具有良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

        微電腦控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)城市路燈開啟、閉合時間的自動化控制,大大降低了人工手動控制路燈啟閉帶來的隨意性、誤差性和安全隱患問題,并且可以根據(jù)城市地理氣候環(huán)境、街道周邊交通流量大小、街道兩側(cè)樹木茂密程度及周圍居民出行規(guī)律等因素來調(diào)節(jié)城市路燈的啟閉時間,以達(dá)到最優(yōu)的社會、經(jīng)濟(jì)效益[2]。

        如在一些交通流量大、人流大、樹木密集光線較弱的街道,為了確保行車和行人的安全通行,需要較長時間保持高照度照明;反之,在那些車流、人流不大,樹木稀少的街道,路燈開啟時間可以稍微晚些,關(guān)閉時間可以稍微提前,路燈的照度也可以稍微弱些。這樣不僅可以確保各街道人、車出行安全,又可以最大程度地節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)效益最大化。

        4 微電腦路燈控制系統(tǒng)的常見故障及解決措施

        4.1 常見故障及原因分析

        雖然城市路燈微電腦控制技術(shù)可以方便地控制不同道路路燈的開啟和閉合時間,實(shí)現(xiàn)城市路燈的自動化和智能化控制,但這種路燈控制技術(shù)也經(jīng)常由于微電腦路燈控制器工作性能不穩(wěn)定而出現(xiàn)“失控”現(xiàn)象,發(fā)生成片路燈“不聽指揮”而亮燈或滅燈的故障[3]。這類故障的出現(xiàn)不僅會造成能源的大量浪費(fèi),還會給行人、車輛安全出行帶來隱患,同時還會加大路燈管理維護(hù)人員的工作量,造成不好的社會影響。因此,需要重點(diǎn)解決城市路燈微電腦控制技術(shù)中的這種“失控”故障。

        相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致城市路燈微電腦控制技術(shù)發(fā)生這類“失控”故障的原因可以歸納為以下幾方面:

        (1)微電腦路燈控制器的工作環(huán)境復(fù)雜、惡劣[3]。即微電腦路燈控制器一般直接暴露在室外,常常受到氣候、季節(jié)變化影響,以及周圍電場、磁場的變化干擾,電網(wǎng)波動影響等,在這些復(fù)雜、惡劣的外部環(huán)境下,微電腦控制器的穩(wěn)定性逐漸下降,進(jìn)而容易出現(xiàn)“失控”故障。相對于溫度、濕度等氣候季節(jié)因素來說,電網(wǎng)波動和電磁場的干擾對城市路燈微電腦控制技術(shù)的影響更為顯著,且不易解決。因?yàn)?,前者可以通過提高電路元件焊接質(zhì)量和使用集成電路插座等方式來避免和降低影響,而后者的影響更為復(fù)雜,且涉及到的因素比較多。

        (2)路燈設(shè)備本身的瞬間高頻變化和高負(fù)荷工作狀態(tài)容易導(dǎo)致城市路燈微電腦控制器出現(xiàn)故障。這是因?yàn)槌鞘新窡舸蠖嗵幱诟哓?fù)荷工作狀態(tài),并且頻繁的開啟、閉合操作帶來的瞬態(tài)電流、電壓的變化極其復(fù)雜,經(jīng)常會伴隨高壓涌流、反激電壓、高頻脈沖產(chǎn)生,對微電腦控制器造成極大破壞,如造成城市路燈微電腦控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)大量丟失、程序出現(xiàn)紊亂,甚至直接破壞微電腦控制器設(shè)備[3]。

        4.2 解決措施

        針對城市路燈微電腦控制技術(shù)引發(fā)的故障,可以通過以下途徑加以控制和解決。

        (1)采取相關(guān)措施,把外界氣候環(huán)境對微電腦控制器工作性能的影響降到最低,如采用上文提到的提高城市路燈微電腦控制器系統(tǒng)中各種元件的焊接連接質(zhì)量、使用集成電路插座、加蓋遮擋物、建立恒溫恒濕工作室等方法加以控制解決。

        (2)針對微電腦控制器周圍的電網(wǎng)波動和電磁場干擾帶來的影響,可以通過加強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定性控制和在微電腦控制器工作區(qū)域內(nèi)設(shè)置相關(guān)的抗電磁場干擾的屏蔽裝置來適當(dāng)降低其對微電腦控制器的影響。

        (3)而對于路燈設(shè)備自身工作狀態(tài)對微電腦控制技術(shù)的影響,可以使用兩級穩(wěn)壓器來穩(wěn)定電壓;在電源入口接入壓敏電阻,來吸收高壓涌流;在電源輸入端設(shè)置濾波器裝置;在電路中接入高頻、低頻旁路電容,以阻止各種雜波串入電網(wǎng);采用相關(guān)監(jiān)視軟件,監(jiān)控城市路燈微電腦控制系統(tǒng)的“掉電”情況等[3]。

        5 結(jié)束語

        相對于傳統(tǒng)的人工手動控制技術(shù)和光電控制技術(shù),微電腦控制技術(shù)在城市路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用是一項重要進(jìn)步,其很好地實(shí)現(xiàn)了城市路燈開啟、閉合的自動化和智能化控制,具有良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。但該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中也會受到外界環(huán)境、路燈設(shè)備等相關(guān)因素干擾,嚴(yán)重者會對其工作性能和工作質(zhì)量造成較大影響,因此,需進(jìn)一步提高城市路燈微電腦控制技術(shù)的工作穩(wěn)定性。

        參考文獻(xiàn)

        [1]秦榮茂.淺談城市路燈微電腦控制技術(shù)[J].電氣工程應(yīng)用,1995(12):40-43.

        [2]李樹帶.微電腦時控開關(guān)在公園路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].輕工科技,2013,12:49-50.

        [3]幸軍.加強(qiáng)微電腦路燈控制器的抗干擾性能[J].中國照明電器,1998(9):23-24.

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