基于物聯(lián)網(wǎng)太陽能輔助供電智能交通燈

牛宇強(qiáng)

摘 要 交通是一個(gè)城市發(fā)展的重要因素。針對于環(huán)保節(jié)能的問題，以簡單節(jié)能高效為出發(fā)點(diǎn)，介紹太陽能智能交通燈，采用太陽能光伏發(fā)電是未來交通的必定結(jié)果，本文針對光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的感光裝置控制模塊，在夜間更加節(jié)能。采取市電和太陽能雙路供電，為供電系統(tǒng)提供保障。同時(shí)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使交通燈更加智能化。

關(guān)鍵詞 智能交通 太陽能 物聯(lián)網(wǎng) 感光控制

中圖分類號：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

能源是21世紀(jì)寶貴的財(cái)富，我們每天消耗大量的能量，太陽能以它的可再生環(huán)保性，成為了清潔能源的標(biāo)志，于是越來越多的設(shè)備都配備上了太陽能光伏發(fā)電，光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光輻射，光生伏特效應(yīng)。而家光能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種技術(shù)，太陽能交通燈是將傳統(tǒng)的市電供應(yīng)改為由太陽能供電，由于太陽能并不是24小時(shí)供應(yīng)，于是，配備蓄電池為交通燈儲(chǔ)存能量，將多余的電能儲(chǔ)存起來避免浪費(fèi)。蓄電池將收集到的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲(chǔ)起來，再通過控制器和逆變器就構(gòu)成了一套完整的太陽能供電系統(tǒng)。

我國大部分交通燈不具備緊急供電系統(tǒng)，一旦突發(fā)意外，交通系統(tǒng)就會(huì)癱瘓，發(fā)生交通事故的可能性極大。所以開發(fā)智能、環(huán)保，帶有輔助供電模塊的新型交通燈是很有必要的?，F(xiàn)在市面上對于太陽能交通燈的研究，技術(shù)相對成熟，但是在某些地域，完全依靠太陽能是有難度的，于是從太陽能為輔助供電，采用市電雙路進(jìn)行供電，內(nèi)部設(shè)置電流采樣，當(dāng)采樣電流達(dá)到設(shè)定值，電路由單片機(jī)控制改變供電線路，采用太陽能供電，當(dāng)市電一旦因不可抗力或其他因素導(dǎo)致故障，太陽能供電系統(tǒng)接入，保證交通的一個(gè)正常工作。交通的反應(yīng)時(shí)間也是非常快，完全可以應(yīng)對這突發(fā)情況。在光伏發(fā)電領(lǐng)域，太陽能交通燈是舉足輕重的，采用光伏發(fā)電儲(chǔ)能模式，構(gòu)成太陽能發(fā)電系統(tǒng)，但是由于蓄電池在技術(shù)上沒有突破，壽命一直是制約電池發(fā)展的重要因素，于是采用單片機(jī)智能控制電池充放電過程，以達(dá)到最有效的方式對蓄電池進(jìn)行能量管理。實(shí)現(xiàn)電池效率最大化。

交通燈的燈芯都是采用LED燈為主，由于它的壽命和亮度都可以達(dá)到相對合理的水平，因而使用廣泛，但人們對于追求極致并沒有停下腳步，而是不斷的去探索去尋找，在材料沒有突破性的進(jìn)展時(shí)，將現(xiàn)有的進(jìn)行升級也是一種不錯(cuò)的選擇，在白天交通燈因它的高亮度和遮光板的作用下，也在強(qiáng)光作用下也可以讓駕駛員清楚的看到，到了晚上交通燈仍以白天的那種光的強(qiáng)度進(jìn)行工作，便造成了大量的能源的浪費(fèi)。在交通安裝感光裝置，在白天正常工作，到了晚上感光裝置啟動(dòng)，能夠根據(jù)外界的光線條件將數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)。進(jìn)行自我調(diào)控，在保證安全的前提下，最大限度的降低能源的消耗，從而達(dá)到一個(gè)節(jié)能的的目的。

目前交通管理系統(tǒng)主要由監(jiān)控系統(tǒng)和拍攝到的交通信息，傳回到交通指揮大廳，然后再將信息處理，在指揮調(diào)度，這種半智能的體系效率相對較低，無法快速進(jìn)行現(xiàn)場控制，為解決這樣的問題，我們采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到交通系統(tǒng)當(dāng)中，配合傳感器傳回來的數(shù)據(jù)，遵守設(shè)計(jì)規(guī)則，進(jìn)行快速準(zhǔn)確的科學(xué)的調(diào)度，將交通資源實(shí)現(xiàn)效率最大化。例如在擁擠的上下班高峰，南北車流量。明顯多于東西方向的車流量，交通燈時(shí)間是固定的，無論怎樣都不會(huì)改變，這就是得有一方的車輛變得更加擁擠，為解決這一難題，在路口設(shè)置多組傳感器計(jì)數(shù)器，將各個(gè)路口數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，傳送到控制終端上，再通過預(yù)設(shè)置好的智能算法。進(jìn)行處理，使交通燈時(shí)間處在一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程，根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的，高效的調(diào)控，極大的提高了交通燈的智能化程度。

基金項(xiàng)目：2019年黑龍江大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：201910222099）。

參考文獻(xiàn)

[1] 施敏.半導(dǎo)體器件物理（第一版）[M].黃振崗譯.電子工業(yè)出版社，1987.

[2] 尹爍瑩.光電子技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[C].光電對抗與無源干擾學(xué)術(shù)交流會(huì)，2002：26-31.

[3] 賈皓宇.基于單片機(jī)的智能交通燈控制系統(tǒng)[J].電腦迷，2018（02）：99.