文 献 综 述

1.课题的研究意义和应用价值

如今，照明电路的数量越来越多，使得路灯的用电量占城市用电量比重越来越大，在用电高峰期时，电网超负荷运行，电网电压都低于额定值，在用电低谷期供电电压又高于额定值，当电压高时不但影响照明设备的使用寿命，而且耗电量也大幅增加，当低谷时，照明设备又不能正常工作。

所以，对城市的路灯的设计已经成为了当务之急，特别是午夜之后车流量急剧减少时，应该适当的关闭路灯，节约用电。但是我国在既节能又能延长路灯寿命的技术方面，相比国外却是落后了，因此路灯控制系统的设计对于城市的发展至关重要。本论文旨在设计一套对外界光线和电压信号的采集来控制路灯的自动启停以及智能调压的控制系统，它能对电路进行稳压、调压、自动启动并延长路灯寿命的作用。

2.国内外研究现状和发展趋势

目前，路灯系统一般采用钠灯、水银灯等灯具。这类灯具有发光效率高、光色好、安装简易等优点，被广泛使用，但同时也存在着诸如：功率因子低、对电压要求严格、耗电量大等缺点。

我国目前大部分城市都采用全夜灯的方式进行照明，普遍存在的问题有两点：一方面因为后半夜行人稀少，采用全夜灯的方式浪费太大，因此，有的地方采取前半夜全亮，后半夜全灭的照明方式；有的地方在后半夜采用亮一隔一或亮一隔二的节能措施，此种方式虽然节约了电费支出，但却带来了社会治安和交通问题，不利于城市安全问题。

另一方面，在后半夜因行人稀少，而应该降低路灯的亮度，以避免光污染，影响居民的晚间休息。但由于后半夜是用电低谷期，电力系统电压升高，路灯反而比白天更亮了。这不仅造成了能源浪费，还大大影响了设备和灯具的使用寿命。目前，路灯照明广泛采用高压钠灯，其设计寿命在12000小时以上，在正常情况下至少可用3年，但是由于超压使用，现在路灯的使用寿命仅仅只有1年左右，有的甚至只有几个月，造成热维护和材料的极大浪费。较高的电压不仅不能让负载设备更好的工作，而且还会造成发热及过早损耗，还会造成不必要的电费开支。

而且，我国绝大多数地区的路灯的开关状态都是采用人工控制或者定时控制，这样也有许多不利之处；若采用人工控制，则路灯的开关存在着一定的不确定性，同时也占用了一定的人力资源；定时控制则存在着夏冬季节白黑昼时间不同的情况，使得天还没黑路灯就打开了，或者天还没亮路灯就灭掉的情况，大大影响了人们的日常生活。本设计通过使用单片机对系统进行智能控制，使系统达到自动启停及智能调压。

近年来，随着科技的不断发展，各种路灯控制器也被不断的研究出来。其中，美国和日本主要集中在研究紧凑型荧光灯和镇流器荧光灯两个方面。而我国目前的市场上有许多种路灯节能控制产品，能达到一定的节能效果，但就功能和效果上还不能尽如人意，主要有以下几种情况：第一种，采用自耦变压器及磁饱和电抗器的降压技术。其不足是由于反应速度较慢，用电高峰期时电压降到非稳定区容易造成灯光闪灭，不能自动调节，同时如果电压突然升高，则会对灯具造成损坏，相对来说稳压效果较差；第二种是采用电子器件构成的可控硅式设备。该设备主要采取简单的相控技术，不足之处是元器件较容易发热损坏。而为了更好的达到控制的目的，现在国内外都开始采用智能控制方式，如光控、声控、时空等，国外甚至开始采用太阳能光控方式来控制路灯，基本可以达到完全自给自足的效果。