張曉平

摘要 為改善目前路燈控制系統(tǒng)，節(jié)省管理費用。實現(xiàn)道路照明的高效節(jié)能，提出了替代目前路燈控制系統(tǒng)的全自動控制設(shè)計方案。如果在三峽壩區(qū)試制和使用，則將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞 道路照明 全自動控制 電路設(shè)計

1、 壩區(qū)右岸路燈控制系統(tǒng)現(xiàn)狀

在進行三峽壩區(qū)右岸主干道西陵大道照明設(shè)計時，選擇了由光照強度決定路燈電路開關(guān)的控制方式，對壩區(qū)道路照明實現(xiàn)自動控制作了初步探索。這種方式雖被稱為自動控制，但控制器易受人為或自然因素干擾，晝亮夜熄的現(xiàn)象時有發(fā)生。如夜間過往船舶的探照燈光、雷雨天氣的閃電、節(jié)日燃放的禮花、近距離的電焊弧光等都能引起夜間正常照明的路燈短時間熄滅，不僅使整個控制回路的主要接觸器及路燈壽命受到很大影響，造成經(jīng)濟損失，也給行駛中的車輛和行人帶來安全隱患。在照明工程實施階段，長江委監(jiān)理工程師將路燈控制器改為時鐘控制。幾年的運行實踐證明該控制系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠、管理費用較省。但由于季節(jié)輪回晝夜起始時間相差達兩個小時左右，每年對時鐘控制系統(tǒng)進行數(shù)次基于正常天氣狀況的開關(guān)時間調(diào)整。若遇三峽地區(qū)較常見的惡劣天氣造成的白天光照強度過低，時鐘控制電路便需由人工操作來實現(xiàn)道路照明。

2、 全自動路燈控制器的設(shè)計及工作原理

為克服上述路燈控制系統(tǒng)的不足，展現(xiàn)三峽工程一流的管理水平，筆者設(shè)計出一種完全不受外界干擾、投入使用后無須專人看管的全自動路燈控制器，其框圖如圖1所示，電路如圖2所示。

圖1 原理框圖

圖2 電路圖

由夜間向白天過渡時，光照增強，RG1兩端壓降減小，由Al、A2組成的電壓比較放大器輸出為低電位，Tl由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?。G1開始充電，充電時間由W2調(diào)整。6分鐘后(時間自定，下同)，四輸入“與非”門輸出端由高電位變?yōu)榈碗娢?，T2、T3構(gòu)成的模擬可控硅實現(xiàn)負電位觸發(fā)，Jl繼電器吸合，將主控回路繼電器J2斷開，路燈熄滅。與此同時，接點J1-1閉合，正脈沖經(jīng)過C2使T4瞬間導(dǎo)通，時基電路NE555的②腳對地短路，計時開始，此時③腳輸出高電位，T5導(dǎo)通，J1吸合，接點將J3回路斷開，實現(xiàn)互鎖功能30分種。

由白天向夜間過渡時，光照下降，RG2兩端電壓上升，A4輸出為低電平，T6由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，C6充電。6分鐘后“與非”門輸出為0，繼電器J3吸合，將主回路接觸器J2接通，路燈燃亮。與此同時，接點J3-1閉合，時基電路NE555的②腳輸入低電平，計時開始，輸出端③腳持續(xù)30分鐘的高電平，T10導(dǎo)通，J4吸合，將J2回路斷開，實現(xiàn)30分鐘互鎖。

3、 元器選擇與安裝調(diào)試

圖中RG1、RG2為光敏電阻：W1、W3電位器宜選擇線繞的，以減小溫度變化對電路的影響；A10～A4為四電壓比較器LM339；“與非”門用CD4012；三極管除T2、T7為9012外，其余均為9013；繼電器為 JZc-22F；電源變壓器宜為5～10W；上下電路完全對稱，元器選擇相同，其它器件無特殊要求。

控制系統(tǒng)安裝時，首先調(diào)試延時電路：旋轉(zhuǎn)W1，使A2輸出由高電平變?yōu)榈碗娖?，用萬用表監(jiān)測C1兩端，從開始充電的時刻計時，調(diào)節(jié)W1使之充電時間達到6分鐘時J1吸合，此時J2也立即吸合，再調(diào)節(jié)R9，使J2在30分鐘后釋放。然后調(diào)試光控部分：選樣傍晚，在駕駛員認為路燈應(yīng)該點亮的光照條件時，調(diào)節(jié)W2和W3，使此時的T1由截止變?yōu)閷?dǎo)通，J1釋放、T6由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗?分鐘后J3吸合，J4吸合將主接觸器J2吸合，路燈點亮。上下電路對稱，調(diào)試步驟相同。

經(jīng)過數(shù)日試運行和反復(fù)調(diào)試，就能達到無人控制和看管，實現(xiàn)真正意義上的全自動控制。本設(shè)計所采用的元器件均為技術(shù)成熟的普通民用產(chǎn)品。具有價格低廉、可靠性高、管理費用少、適應(yīng)性廣、高效節(jié)能等特點，在三峽壩區(qū)應(yīng)用并推廣后將產(chǎn)生顯著的社會經(jīng)濟效益。