三峽壩區路燈控制系統的改造

張曉平

摘要 為改善目前路燈控制系統，節省管理費用。實現道路照明的高效節能，提出了替代目前路燈控制系統的全自動控制設計方案。如果在三峽壩區試制和使用，則將產生顯著的經濟效益。

關鍵詞 道路照明 全自動控制 電路設計

1、 壩區右岸路燈控制系統現狀

在進行三峽壩區右岸主干道西陵大道照明設計時，選擇了由光照強度決定路燈電路開關的控制方式，對壩區道路照明實現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，晝亮夜熄的現象時有發生。如夜間過往船舶的探照燈光、雷雨天氣的閃電、節日燃放的禮花、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性能穩定可靠、管理費用較省。但由于季節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進行數次基于正常天氣狀況的開關時間調整。若遇三峽地區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道路照明。

2、 全自動路燈控制器的設計及工作原理

為克服上述路燈控制系統的不足，展現三峽工程一流的管理水平，筆者設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由導通變為截止。G1開始充電，充電時間由W2調整。6分鐘后(時間自定，下同)，四輸入“與非”門輸出端由高電位變為低電位，T2、T3構成的模擬可控硅實現負電位觸發，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，正脈沖經過C2使T4瞬間導通，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導通，J1吸合，接點將J3回路斷開，實現互鎖功能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由導通變為截止，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30分鐘的高電平，T10導通，J4吸合，將J2回路斷開，實現30分鐘互鎖。

3、 元器選擇與安裝調試

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。

控制系統安裝時，首先調試延時電路：旋轉W1，使A2輸出由高電平變為低電平，用萬用表監測C1兩端，從開始充電的時刻計時，調節W1使之充電時間達到6分鐘時J1吸合，此時J2也立即吸合，再調節R9，使J2在30分鐘后釋放。然后調試光控部分：選樣傍晚，在駕駛員認為路燈應該點亮的光照條件時，調節W2和W3，使此時的T1由截止變為導通，J1釋放、T6由導通變為截止，6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，調試步驟相同。

經過數日試運行和反復調試，就能達到無人控制和看管，實現真正意義上的全自動控制。本設計所采用的元器件均為技術成熟的普通民用產品。具有價格低廉、可靠性高、管理費用少、適應性廣、高效節能等特點，在三峽壩區應用并推廣后將產生顯著的社會經濟效益。