淺析微電腦技術(shù)在城市路燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

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(dòng)化和智能化控制，最大程度地提高城市路燈的社會(huì)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(duì)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(guó)社會(huì)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(duì)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(shí)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(huì)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(dòng)化、智能化和可靠性。文章以下就微電腦技術(shù)在我國(guó)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(jí)、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(shí)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(shí)間，以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市夜間路燈照明的自動(dòng)化、智能化控制，實(shí)現(xiàn)社會(huì)、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(shí)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(yáng)日出和日落時(shí)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(shí)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(gè)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(duì)民用昏影終到民用晨光始這段時(shí)間內(nèi)不同街道的路燈開啟和閉合時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)化控制，以對(duì)夜間道路實(shí)施人工補(bǔ)充照明。

例如，黃昏時(shí)分，自然光逐漸變暗，行人視線能力快速下降，而此時(shí)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(xiǎn)，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(gè)時(shí)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(duì)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(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)城市路燈的啟閉時(shí)間，大大提高了城市路燈控制系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化水平，具有良好的社會(huì)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(shí)間的自動(dòng)化控制，大大降低了人工手動(dòng)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(shí)間，以達(dá)到最優(yōu)的社會(huì)、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(zhǎng)時(shí)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(shí)間可以稍微晚些，關(guān)閉時(shí)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(huì)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(shí)間，實(shí)現(xiàn)城市路燈的自動(dòng)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(huì)造成能源的大量浪費(fèi)，還會(huì)給行人、車輛安全出行帶來隱患，同時(shí)還會(huì)加大路燈管理維護(hù)人員的工作量，造成不好的社會(huì)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(chǎng)、磁場(chǎng)的變化干擾，電網(wǎng)波動(dòng)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(duì)于溫度、濕度等氣候季節(jié)因素來說，電網(wǎng)波動(dòng)和電磁場(chǎng)的干擾對(duì)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)椋罢呖梢酝ㄟ^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(huì)伴隨高壓涌流、反激電壓、高頻脈沖產(chǎn)生，對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)微電腦控制器周圍的電網(wǎng)波動(dòng)和電磁場(chǎng)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(chǎng)干擾的屏蔽裝置來適當(dāng)降低其對(duì)微電腦控制器的影響。

（3）而對(duì)于路燈設(shè)備自身工作狀態(tài)對(duì)微電腦控制技術(shù)的影響，可以使用兩級(jí)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(yǔ)

相對(duì)于傳統(tǒng)的人工手動(dòng)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(xiàng)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(dòng)化和智能化控制，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。但該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中也會(huì)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(huì)對(duì)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(shí)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(guó)照明電器，1998（9）：23-24.