淺談風光互補路燈在城市道路照明中的應用

蔡秋峰

摘 ?要：風光互補路燈得到了越來越多的認可和應用，市場正在蓬勃發展，增加風光互補道路照明是一個新的能源使用領域。它不僅減少了城市照明對傳統電力的依賴，而且為農村照明提供了新的解決方案。近年來，在全國各地實施了風光互補路燈項目。本文基于淺談風光互補路燈在城市道路照明中的應用展開論述。

關鍵詞：風光互補路燈;城市道路照明;應用

引言

今天，太陽能和風能被越來越廣泛地用作清潔、無污染的可再生能源。太陽能路燈是太陽能應用之一，目前太陽能光電發電的特點是，過去普通路燈的安裝施工需要很長時間，不僅增加了施工成本，還大大提高了設施設備的維護成本。相反，太陽能LED路燈的應用不需要大量安裝電源線，節省了大量人力和物力，不受應用情況的限制，太陽能LED路燈成為照明行業的新星。

1智慧城市道路照明系統發展現狀

針對智慧城市道路照明系統中的關鍵核心技術，主要體現在智慧燈具，傳輸網絡，云平臺控制系統，專用傳感器等技術中，國內外也進行了一些相關研究，國際上如飛利浦、歐司朗、國內如華體、華為等進行了相關技術研究，研究內容主要是采用智慧燈桿方案，采用不同的數據傳輸通道，數據在平臺進行融合，這種沒有有效進行設備的優化利用，而是簡單對物理設備進行了一個加法處理，而沒有采用智慧燈具的方式進行從傳感器、高速傳輸網絡、云平臺系統、大數據分析的一體化研制模式。當前的照明管理系統雖然在終端接入控制和狀態監控方面已取得了極大的進步，然而，針對具體應用設計開發的專用照明數據云平臺還未得到充分的測試和應用，仍然缺乏深入和系統的研究。

2多功能智慧路燈

目前智慧城市建設劇增。在國際上，歐盟制定了智能城市建設框架，美國提出了加強智能基礎設施建設、推進智能應用項目的經濟刺激計劃。韓國和日本相繼提出了建設智能城市的國家戰略計劃，中國接連提出了建設300多個城市的目標。但是，這些城市在信息時代發展過程中，面臨著嚴重的信息資源互操作性、資源消化、環境惡化、公共設施供應不足等問題。這些問題直接導致中國智慧城市發展緩慢，網絡基礎設施建設不足，達不到“智慧”的要求。路燈作為城市基礎設施建設的重要一環，也是居民日常生活的便利和城市現代化發展的標志。該項目針對一系列現有城市問題，提出了一種新型智能燈桿設計方案，整合綠色智能灌溉、空氣智能霧霾消除、多功能端口等功能，同時通過新能源風光互補發展提供能源。（威廉莎士比亞、Northern Exposure（美國電視連續劇）、能源名言同時，根據燈泡桿安裝位置，創新地提出了燈泡桿集成功能的可分解模塊化設計。各模塊調整由云技術及物聯網組成的智能工業控制系統，實現智能節水、減排、消除霧霾的節能減排效果。以燈桿為載體，在上面模塊化設置綠色灑水系統、除霧裝置和風光互補發電模塊，可以為城市的除塵、灌溉工程帶來一定的便利，同時為城市居民的生活帶來很大的便利。根據今天的發展趨勢，國家將越來越重視環境保護，城市智能化程度提高，未來智能路燈的規模將越來越大，運輸難度也將越來越大，該系統將有更廣闊的應用場景。

3風光互補智能照明控制系統的硬件設計

風力互補智能照明控制系統重要硬件是基于控制器、網關、Android手機藍牙的無線模塊構建智能照明系統。首先要設計路燈控制器，使控制器連接到智能手機藍牙模塊，控制器由整個智能照明系統控制。因此，在智能路燈控制器設計中，需要智能地控制照明系統的發電裝置、電池放電、路燈照明開關等。根據太陽光及風力發電的原理，應選擇風光互補路燈的控制系統。要選擇微處理器模塊、發電設備發電和控制管理模塊三大部分，然后根據照明路燈的電源輸出和輸入功率調整，對負載輸出的驅動控制模塊進行監督。因此，智能照明系統硬件設計必須使用智能路燈控制器。外部氣象條件要滿足設備發展要求，以發電設備發展為主，通過整改、恒壓或升壓監測對電池組進行監測和控制。可以實現放電保護、過度充電保護、短路保護等。等控制節點自動連接到Android手機藍牙無線模塊后，可以通過藍牙指示路燈電源，控制路燈的工作狀態，獲取工作狀態的數據。利用對路燈照明的遙控、LED燈的開燈和關燈協調控制機制，可以實時控制太陽能電池板的方向角。電池剩余功率監測是智能正常工作狀態下的監測目標之一，對風扇和太陽能面板進行預期發電效率調整，預測發電效率的部署時間，設定光源亮度，最大照明時間標準，調整電源，發電設備不能滿足LED照明負荷要求時，控制電池放置點，如果光能不足，則轉換為風力發電

4系統結構與網絡拓撲設計

以風/光/存儲LED路燈為監測和控制對象，利用風光互補智能控制器作為監測中心，利用無線模塊和上位機傳輸數據，通過控制中心PC對風/光/存儲負載進行智能監測和控制，因此，如果微電網采用網格連接模式，不僅可以充分利用微電網能源，還可以確保微電網不斷供電。是路燈控制系統研究中亟待解決的問題。也是下一個研究的重點。無線智能分布式風/光/存儲LED路燈智能控制系統結構主要包括計算機監控終端或手機監控終端、上位機、無線模塊子節點、風光互補智能控制器及周邊電路。網絡拓撲主要包括網關和無線模塊子節點。風光互補智能控制器采用美國ATMEL的8位單片機ATMEGA 32A工業芯片為核心的測量控制電路。周邊電路主要包括風力發電機三相電源輸入、風力發電機制動控制信號、光伏輸入、上或無線傳輸模塊、LED照明電壓輸出、鋰電池充電放電控制和LED狀態指示電路，最終將所有信號傳送到上。但是，父節點不能直接讀取所有無線模塊的子節點數據信息，所有子節點數據信息必須通過同側線的無線模塊中繼傳遞。如果其中一個路燈發生故障，無法發送該節點的所有遠程信號，導致信號中斷，網關將無法通過直線連接訪問該節點的遠程節點。在這種情況下，網關可以啟動AOD-VJR-。

結束語

互補的風光燈易于實施和維護。它們由智能控制器控制，可分為兩種自動控制方法，即安全經濟的時間控制和燈光控制以及無損獨立集成供電系統。不受大面積電路建設干擾，不僅工藝簡單，建設周期短，而且在維護方面更加方便。作為新興的能源系統，能夠節約成本和提高系統穩定性，在傳統能源占據大部分市場的今天，新能源無疑成為城市的一大亮點。

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