智能路燈節(jié)能控制器的設(shè)計與實現(xiàn)
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將一年大致分為三個季節(jié)段來對路燈進(jìn)行控制，每個季節(jié)段有著不同的開關(guān)燈時間。從開燈到關(guān)燈根據(jù)當(dāng)?shù)亟煌ㄓ挚纱笾路譃槿齻€階段來對路燈進(jìn)行控制，分別為交通高峰期、交通正常期和交通低谷期。這三個階段加上避免電網(wǎng)電壓過低的全壓運行檔，就構(gòu)成了全壓、高峰、正常、低谷四個工作時間段，根據(jù)本地區(qū)的實際情況進(jìn)行劃分。系統(tǒng)通過對日歷時鐘芯片DS1302
讀出來的當(dāng)前與鐵電存儲器芯片AT24C02中存儲的開、關(guān)燈時間進(jìn)行比較，在各檔開啟的時刻就切換至相應(yīng)檔位，在關(guān)閉的時段關(guān)閉，其余時段進(jìn)行監(jiān)控。在交通高峰時段，保證路燈有足夠的照明度。于是正常情況下，路燈應(yīng)投入第1檔運行。此時，當(dāng)電網(wǎng)電壓過低(低于208 V)，則路燈應(yīng)全壓運行；如果電網(wǎng)電壓過高(高于236 V)，路燈可以跳過第1檔，直接投入第2檔運行。在交通正常階段，要兼顧照度和節(jié)電效果，正常情況下，路燈應(yīng)該投入第2檔運行。在電網(wǎng)電壓低手205 V時，返回第1檔運行；在電網(wǎng)電壓高于242 V時，則投入第3檔運行。在交通低谷階段，重點考慮節(jié)電效果。正常情況下投入第3檔運行，只有當(dāng)電網(wǎng)電壓過低(低于195 V)時，路燈才會返回第2檔運行。但是由于電網(wǎng)的波動或干擾，可能會出現(xiàn)電壓偶爾的不正常，若一旦檢測到電壓超限就切換檔位，很容易造成誤操作，從而導(dǎo)致頻繁的切換。設(shè)計中采用了以下方法來避免檔位的頻繁切換：當(dāng)路燈運行于1～2檔時刻之間，需使電壓維持在208～236 V之間，這里采用COUNT，COUNT_H，COUNT_L三個計數(shù)器來監(jiān)測電壓。COUNT從0開始，每分鐘加1，加到5，即5 min后清零。COUNT_H從0開始，每min比較當(dāng)前電壓與電壓上限值的大小，若超過上限則將COUNT_H加1，在每次COUNT清零之前，若COUNT H值等于5，則認(rèn)為連續(xù)5 min電壓超出上限運行，相應(yīng)地將路燈運行檔位切換至低一檔運行；若COUNT_H值小于5，則認(rèn)為是電網(wǎng)的波動，不進(jìn)行切換。電壓下限監(jiān)測同理。每5 min將三個計數(shù)器同時清零。
從SPI總線上獲取ATT7028檢測的電工參數(shù)的計量結(jié)果，再對檢測值進(jìn)行校表，即可對校表寄存器賦值來進(jìn)行軟件校表。
顯示模塊主要是在控制室內(nèi)顯示當(dāng)前時間及檢測到的路燈的運行情況。
主程序與各個子模塊之間采用定時中斷聯(lián)系，每隔1 min中斷一次，在每次中斷時均要完成四大任務(wù)，即讀出實時時間發(fā)送至主控室，決定是否換檔，根據(jù)電網(wǎng)波動實際情況控制決定是否改變檔位，以及將原邊電網(wǎng)電壓根據(jù)實際情況發(fā)送至監(jiān)控室。軟件流程圖如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/163763.htm
3 節(jié)能效果分析
以1 kw路燈為例，設(shè)當(dāng)路燈電壓為205 V時，單位時間耗電量為0．87 kWh；當(dāng)路燈電壓為193 V時，耗電為O.77 kWh；在滿足行人車輛運行需要的情況下，適當(dāng)降低路燈的端電壓，可節(jié)能20％左右。在深夜行人稀少時，可將路燈的端電壓降至170～180 V，路燈1 h內(nèi)耗電O.55 kWh左右，除去其他損耗，可節(jié)約電能近40 %。
4 結(jié) 語
該智能路燈節(jié)能裝置采用分時換擋方法，在保證照明的情況下兼顧到了用電低谷期節(jié)能效果。實驗表明該智能路燈節(jié)能控制系統(tǒng)可明顯地提高路燈的用電效率，延長路燈使用壽命。在節(jié)約能源、電力資源合理利用的今天，該裝置有著十分廣闊的社會和商業(yè)前景。
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