提高路灯启停准时率的方法研究

赛依提江·塔依甫　帕塔木·阿不都热依木

摘 要：路灯作为我国照明系统的重要组成部分需要具备很强的时间精确性，因此在现代化技术的影响下提高路灯啟停准时率的方法多为采取智能化、电子化、自动化的路灯控制器。本文在对于路灯启停准时率和智能路灯控制器进行简析后，对于3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器的的应用进行了分析。

关键词：路灯启停准时率

路灯启停准时率的实际水平对于城市照明运作的顺利与否有着非常大的影响。因此只有在对包括3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器在内的职能路灯控制器进行全面的研究后，才能够真正的找到提高路灯启停准时率的方法。

1 路灯启停准时率相关

路灯启停准时率是一个相对的概念，以下从启停准时重要性、启停能源消耗、路灯启停系统等方面出发，对于路灯启停准时率的内涵进行了分析。

1.启停准时重要性

路桥启停的准时程度有着很高的重要性。众所周知路灯是城市的窗口和标志，并且也是城市重要的公共设施之一。由于路灯的整体情况会在一定程度上直接的反映出城市的建设水平和城市风貌，因此也会显示出城市的现代化程度。其次，启停准时重要性还体现其是路灯保持良好的运行和工作状态的重要证明，并且本身也对于城市的美化和建设有着非常重要的作用。与此同时，改革开放之后我国许多程度的路灯已经从单纯的照明设备发展成为了美化城市环境改善投资形象的重要组成部分，因此人民群众对于启停准时率也有着更高的要求。

2.启停能源消耗

路灯启停由于采取光照的模式，因此存在着相应的能源消耗。通常来说在很长一段时期内我国许多城市路灯照明控制广泛采用传统控制方式。但是在这一过程中需要注意的是，传统的控制方式往往无法严格的按照室外自然光照度进行控制，因此这意味着其整体的实时性非常差，并且也有着非常高的故障率，最终导致了资源和能源的大量浪费。其次，由于传统的路灯控制往往是由人工控制的，在这一过程中因为各种人为的误差二造成电能浪费实际上是非常惊人的。与此同时，从冬至到夏至，日出时间提前、日落时间推迟以及相反的变化都要求开关灯时间作出相应调整。这样不仅消耗大量人力资源，还可能由于调整不及时而造成非常严重的能源浪费。

3.路灯启停系统

路灯启停系统包括了许多控制层。一般而言路灯控制系统的主要组成部分分别是控制层和通信层，不同的组成部分有着不同的功能，在智能化的路灯启停系统中工作人员可以通过监控软件或者是手机将需求数据发送到通信网络中然后传送给路灯控制器，接下来路灯控制器对接收数据分析与处理。其次，现代化的路灯启停系统能够通过简单的串行接口与单片机进行通信，并且在这一过程中还可以实现每月的天数和闰年的天数的自动调整功能，与此同时，现代化的路灯启停系统还能够保持数据和时钟信息时功率较低，从而能够让更多的能源可以用于主电源和备份电源供应，并且还能够实现断电后时钟的继续工作，因此可以较好的满足路灯启停不间断又准确的工作要求。

2 智能路灯控制器分析

智能路灯控制器有着许多的类型和型号，在此对于控制器的主要控制目标、基本设计思想、硬件设计思路等内容进行了分析。

1.主要控制目标

智能路灯控制器的控制目标在于让整个系统的中枢环节能够更加高效的运作。通常来说经过编号的控制器可以通过智能化的模块来接入信息网，从而能够在此基础上顺利的实现与监控中心的准确通信。其次，智能路灯控制器的控制目标还包括了合理的借助于电力线载波技术来将信号耦合到电力线上，从而能够在此基础上准确的控制并且查询每杆路灯的运行情况，最终有效的满足整个系统的数据采集和运算要求。与此同时，智能路灯控制器的控制目标还包括了对于模拟量实时采集，并且在这一过程中通过信号调理电路将信号输入微处理器然后进行相应的分析与计算，最终能够达到做出合理的执行开关路灯命令的目标。

2.基本设计思想

智能路灯控制器的基本设计思想围绕着智能化开展。通常来说控制器的智能控制设计思想主要体现在不同的方面，首先是在平时正常天气情况下控制器能够根据当地的经纬度和日期来确定当天太阳高度角。其次，控制器的设计思想还包括了可以精确的计算出日落日出时间，然后再根据日落日出的时间调整开关路灯时间。与此同时，控制器的设计思想还包括了能够在节假日或大型活动时以不同的运作方式来适应不同的开关路灯方式，最终能够路灯在不同场合都能够保持高效可靠的运作。

3.控制器硬件设计

硬件设计是智能路灯控制器不可或缺的重要组成部分。众所周知控制器的硬件设计内容往往包括了模拟量采集工作还有开关量采集控制以及键盘显示等方面的设计。其次，控制器硬件设计还需要考虑到通讯、时钟、复位、载波信号放大等方面的内容，从而能够在此基础上确保控制器整体功能的强大与可靠。与此同时，控制器硬件设计的关键在于对于采集的数据经过想要的信号来进行转换计算，最终能够让控制器本身具有更好的抗干扰能力。

3 3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器

3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器有着自身的特性和优点，以下从基本组成构件、功能设计要点、合理选择单机片、增强控制稳定性等方面出发，对于3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器进行了分析。

1.基本组成构件

3PXL-6K-LED智能路灯控制器的组成及功能组成有着独特的地方。控制器由控制核心单片机、日历时钟、人机通讯模块、继电器驱动电路、看门狗电路、键盘、显示等组成。如图1所示2智能路灯控制器的方案设计智能路灯控制器是根据世界上任意一城市的经纬度，精确计算出一年每一天的日出日落时间，在此基础上，通过可调的提前或推后的修正时间，实现全年无人职守市外照明的自动时间控制，其以电脑芯片为控制核心，停电后内有充电电池维持时钟继续进行记数工作，实现真正的智能控制。应用系统设计时可以从三个可选的预置值中选定一个合适的超时周期。

2.功能设计要点

3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器的功能应当能够满足功能实现无人职守和相應的自动控制。其次，在对于3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器的功能进行设计时还需要使其具备能够随着季节的改变来根据经纬度自动的更正当地的日出日落时间，最终能够在此基础上实现全面的智能控制。与此同时，3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器的功能设计要点还在于能够使用电力变压器将高压供电电源降至三相380伏或单相220伏照明用电，经低压架空线或地下电缆送至各路灯供电路灯从市电母线获得电力，并且在这一过程中通过自动控制装置实现对接触器的开关控制，最终能够有效的实现对路灯的开关控制。

3.合理选择单机片

3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器的功能需要单机片的有效支持。由于智能型的路灯控制器都往往是由不同的模块所组成，因此只有在满足4KEPROM和128bytes的RAM条件下，才能够有效的兼容标准MCS-51指令系统。其次，PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控制器通常还内置了通用8位中央处理器和4K闪存。与此同时，PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控制器通常还具备了低功耗空闲和掉电工作模式，从而能够在此基础上实现路灯的开关控制并且还能够对于时钟进行对时和调整。

4.增强控制稳定性

稳定性对于3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器的重要性是不言而喻的。键盘环节键盘是智能路灯控制器中一个重要的部件，它向单片机输入数据发出外部中断，进行对时状态和工作状态的切换并对DS1302进行设定时间和校正时间的操作。显示环节显示环节是采用六个LED数码管对时间和日期在键盘的操作下进行切换显示，同时在对时钟进行对时操作时对对时过程进行显示。单片机P0口做字型的输出口。看门狗芯片X25045X25045把看门狗定时器、电源监控电路和三种常用功能组合在单个封装内，增大了电路密度，减少了体积，提高了系统的可靠性。看门狗定时器可对微控制器提供独立的保护系统。当系统故障时间超过了预置的超时周期后，X25045的看门狗将从复位信号作出响应。

4 3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器提升启停准时率方法

3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器提升启停准时率方法有很多，以下从增强芯片精确性、合理避免重复设置、减少干扰造成的影响、降低资源消耗水平等方面出发，对于3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器提升启停准时率方法进行了分析。

1.增强芯片精确性

提升启停准时率的第一步是增强芯片的精确性。3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器的芯片为DS1302，该芯片在进行第一次加电时会存在起始日期和时间，因此工作人员只有对其进行校准后才能够进行灯控器的使用。其次，工作人员在对于DS1302芯片校时写入数据时必须对其它中断封锁，否则会有很大的概率引起校时的错误。与此同时，工作人员在增强芯片的精确性时还应当注意DS1302的硬时钟与处理器工作时钟之间的同步问题，否则可能造成时钟误差。

2.合理避免重复设置

提升启停准时率的关键在于合理的避免重复设置问题的出现。由于路灯控制器要基于各地的经纬度对开关灯时间进计算，因此这意味着工作人员在合理避免重复设置的过程中应当在初始设定时将经纬度值存如X25045的ROM中，从而能够起到当遇到断电或重起控制器之后经纬度值不会丢失的作用。其次，工作人员在合理避免重复设置的过程中应当经过使用反向器和大功率驱动芯片来连接驱动继电器，再驱动接触器来避免重复现象的出现。

3.减少干扰造成的影响

提升启停准时率需要工作人员努力的减少干扰造成的影响。工作人员在减少干扰造成的影响的过程中首先应当优先选用质量良好的电器与接触器，在这一过程中耦合器作为数据输入输出间的通道，应当具有减少输出端对输入端的干扰的功能。其次，工作人员在减少干扰造成的影响的过程中应当保证使输入信号在开关器件两端电压为零时瞬间触发开关器件，从而能够在此基础上切实的完成电压过零条件下的通断动作，最终能够有效的减少不必要的干扰因素。

4.降低资源消耗水平

提升启停准时率离不开对于能源的节约。众所周知随着我国现代化建设的迅速发展，我国照明系统的建设取得的极大发展进步。在这一过程中3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器等先进自动化设备的使用对于传统的路灯控制与维护手段进行合理的改良与革新。在这一过程中随着单片机、IC芯片等技术的持续发展，也使得3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器的资源消耗也有所降低，并且也极大程度上的提高了路灯控制自动化水平，最终有效的减小管理人员的工作量。与此同时，3PXL-6K-LED型经纬度智能路灯控器的应用还能够在完成预期任务的同时有效的提高了市政路灯管理水平，因此具有着极为广阔的应用前景。

5 结束语

路灯控制器的智能化是控制器未来发展的重要方向，并且这一发展也可以促进路灯启停准时率得到进一步的提升，因此工作人员只有努力的提升智能路灯控制器的设计与应用水平，才能够在此基础上确保今后照明系统中的路灯启停准时率越来越高。

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作者简介

赛依提江·塔依甫（1973—），新疆柯坪人，本科，新疆油田公司准东采油厂高级工程师。