王长进
珠海市斗门区市政园林管理处 广东珠海 519000
摘要：路灯控制系统是整个城市化建设过程中的一项重要组成部分，不仅影响着广大城市居民的日常出行，而且在人们的日常生活中也发挥着非常重要的积极作用。路灯控制系统在日常工作和运行过程中伴随着大量能源的消耗，这对人类的可持续发展而言是非常不利的。本文以有效贯彻并全面落实国家所提出的节能环保要可持续性发展战略为出发点，对如何提供以按需照明为原则实现路灯控制系统节能的最大化作出详细研究。
关键词：路灯；控制系统；节能；最大化；研究
路灯作为整个城市重要的基础性设施之一，深刻影响着广大城市居民的日常生活，为人们的日常出行提供了极其重要的便利性。随着节能技术发展水平的不断上升，路灯控制系统也由原先的高能耗型逐渐转变为低能耗型。但是现阶段很多路灯控制系统仍然存在许多高能耗问题，在路灯控制系统节能方法的运用方面还欠缺一定的科学性和完善性，因此以按需照明为原则，需要对其作出一定的改善和优化。下面我们详细分析一下在非车流人流密集场所的路段、时段中关于路灯控制系统节能最大化的措施。
一、路灯控制系统所用的器件以及选用的通讯方法
（一）路灯控制系统所用的专业器件
单片机具有结构简单、体积小、运行可靠、经济性高以及控制能力强等诸多特点。现阶段，单片机在多个领域中都有着非常广泛的应用。其中51单片机虽然没有430单片机和STM32单片机的运行速度快，但是51单片机的模块功能可以在不同条件下充分满足多种路灯控制系统优化设计所提出的差异化控制需求。与此同时，51单片机在实际运用过程中可表现出良好的可拓展性，能够相对较为便捷地构建成多种规模的应用控制系统。此外，相较于其他类型的单片机，51单片机具有非常明显的价格优势，而在实际运用过程中可以凭借此优势有效降低控制系统的整体造价成本【2】。
微波传感器一种是以多普勒效应原理为基础制造而成的针对移动物体的探测器，其重要的构成部件包含微波天线和微波振荡器。在实际应用的过程中微波传感器中的发射天线会自动发射出微波，在与被侦测物体相遇时微波会反射回来或者被侦测物体吸收，进而改变原本的额定功率。微波检测就是通过接收天线对被侦测物体反射回来的微波或者针对物体自行发出的微波进行接收，同时将与之相关的微波转变为相应的电信号，最后对电路进行测量并作出相应的处理【3】。
（二）系统通讯方法的运用
开展路灯控制系统节能最大化方案设计工作，首先需要通过路灯控制系统的外部电路将51单片机和微波传感器紧紧地连接在一起，其次对所有的路灯都实时驱动操作，确保其与51单片机的引脚能保持良好且顺畅的连接。路灯控制系统的驱动电路主要包含220伏交流电源和电压继电器，可以此作为路灯控制系统的驱动电源。然后，在驱动电路中接入相应的路灯设备，以此来保证路灯控制系统的整体线路的顺利连接。随后，根据路灯控制系统的实际需求，作出适当的调整和修改，再整合微波传感器和51单片机中的操作程序，来促使传感器和单片机两种功能模块可以一次性实现彼此之间的通讯。最后再通过模拟道路车辆和行人的实际通行速度，作出相应的调整和改变，并做好动态观察记录，将所产生的数据录入到电脑中；根据检测装置所获取各种数据的精确度，做出更加合理的判断【4】。待所有连接都结束操作之后，电路可以有效传输获取的数据、将其转化成相应的信息，并进行多次实验性操作，以此来保证路灯控制系统电路在实际运行过程中自始至终能够保持畅通无阻的状态。
二、控制模式设计
由于路灯控制系统方案是通过道路参与者对路灯的开关状态进行的有效控制，而不同区域中，道路管理的规定会存在差异，两个相邻的路灯之间的实际间距也会存在差异。但是绝大部分地区路灯之间的实际间距为40米，所以可以将此距离作为综合考虑的因素，以此来推断车辆驾驶人的视野范围和车辆的实际行驶速度等的影响，并针对路灯的实际工作模式实施多元化设置。比如，在某条道路上安装磁路灯控制系统，行人或车辆进入道路的首段位置时，在一号路灯中设置的传感器会针对行人和车辆实现实时监测，在此状态下，1~4号的路灯都会得到相应的控制信号，进而进入自动开启(或进入高亮度)的状态；当行人或车辆继续向前移动，其位置到达2号路灯位置时，与之相对应的传感器检测到行人和车辆的移动路线，在此状态下，5号路灯就会进入自动亮起(或进入高亮度)状态；而在经过3号路灯位置所对应的感应区域后，1号路灯就进入到自动熄灭(或进入低亮度)状态，同时6号路灯会自动亮起(或进入高亮度状态)；待行人和车辆移动至4号路灯的感应区域，2号路灯自动熄灭(或进入低亮度状态)，7号路灯会进入到自动亮起(或进入高亮度)状态。路灯控制系统按照这种次序依次进行循环，也就是行人或车辆到达n号路灯对应的感应区域时，N-2号路灯会进入到自动熄灭状态，N+3号路灯会进入自动亮起状态。按照这种循环过程，在道路中的行人或车辆保持移动时，前方会有三盏路灯始终保持开启状态，而在他们的后方也会有一盏路灯始终保持照明状态，以这样的照明方式能更好地满足行人或车辆在道路中行进的照明需求。因为在实施道路建设过程中，不同区域针对路灯间距以及道路限速都会存在一定的差异，所以在路灯控制系统的实际应用中，需要结合路灯的实际状况和路灯所在道路的路况进行反复的实验和验证，以此来确定车辆和行人在移动时前方亮灯的具体数量，这样便可实现路灯控制系统最大化节能方案的设定【5】。
三、新型路灯控制节能系统的应用
近年来普遍应用一种新型的路灯能效实时监控系统，以此来实现提供按需照明，达到路灯控制节能的最大化目标成为可能。此控制系统运用控制器所采集的单灯数据和故障信息，并按照设定的节能控制方案来实现对路灯照明开关和亮度的控制。其原理是系统的主控器用于接收、下达后台的整体系统控制方案，同时收集下行控制器的探索状态，并将其所产生的数据信息和故障信息一并上传；而分控器的应用则是通过低压电力线载波，将分控器与主控器的通信连接在一起，然后将分控器与每一个被控制的路灯联系在一起；系统的监控中心则是通过GPRS与主控制器通信连接在一起。作为一种改进过后的路灯控制节能系统，其主控器包含通信单元、 MCU、RS232串口共同构建而成，以此为基础，可以方便现场维护操作和应急控制操作的工作展开。同时主控器中设置有相应的自然光传感器，这样能更好地适应异常天气下照明节能控制系统的需求，进而让路灯控制系统实现节能的最大化。
结语
综上所述，为有效实现路灯控制系统节能方案的最大化，本文以此为出发点，将道路参与者设计规划为道路系统的实际控制者，在路灯控制系统中合理运用51单片机，然后利用微波传感器针对道路参与者进行准确的动态监测，以此方式便可有效实现对路灯控制系统能源消耗最大化程度的节约。
参考文献
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