三峡坝区路灯控制系统的改造

张晓平

摘要 为改善目前路灯控制系统，节省管理费用。实现道路照明的高效节能，提出了替代目前路灯控制系统的全自动控制设计方案。如果在三峡坝区试制和使用，则将产生显著的经济效益。

关键词 道路照明 全自动控制 电路设计

1、 坝区右岸路灯控制系统现状

在进行三峡坝区右岸主干道西陵大道照明设计时，选择了由光照强度决定路灯电路开关的控制方式，对坝区道路照明实现自动控制作了初步探索。这种方式虽被称为自动控制，但控制器易受人为或自然因素干扰，昼亮夜熄的现象时有发生。如夜间过往船舶的探照灯光、雷雨天气的闪电、节日燃放的礼花、近距离的电焊弧光等都能引起夜间正常照明的路灯短时间熄灭，不仅使整个控制回路的主要接触器及路灯寿命受到很大影响，造成经济损失，也给行驶中的车辆和行人带来安全隐患。在照明工程实施阶段，长江委监理工程师将路灯控制器改为时钟控制。几年的运行实践证明该控制系统性能稳定可靠、管理费用较省。但由于季节轮回昼夜起始时间相差达两个小时左右，每年对时钟控制系统进行数次基于正常天气状况的开关时间调整。若遇三峡地区较常见的恶劣天气造成的白天光照强度过低，时钟控制电路便需由人工操作来实现道路照明。

2、 全自动路灯控制器的设计及工作原理

为克服上述路灯控制系统的不足，展现三峡工程一流的管理水平，笔者设计出一种完全不受外界干扰、投入使用后无须专人看管的全自动路灯控制器，其框图如图1所示，电路如图2所示。

图1 原理框图

图2 电路图

由夜间向白天过渡时，光照增强，RG1两端压降减小，由Al、A2组成的电压比较放大器输出为低电位，Tl由导通变为截止。G1开始充电，充电时间由W2调整。6分钟后(时间自定，下同)，四输入“与非”门输出端由高电位变为低电位，T2、T3构成的模拟可控硅实现负电位触发，Jl继电器吸合，将主控回路继电器J2断开，路灯熄灭。与此同时，接点J1-1闭合，正脉冲经过C2使T4瞬间导通，时基电路NE555的②脚对地短路，计时开始，此时③脚输出高电位，T5导通，J1吸合，接点将J3回路断开，实现互锁功能30分种。

由白天向夜间过渡时，光照下降，RG2两端电压上升，A4输出为低电平，T6由导通变为截止，C6充电。6分钟后“与非”门输出为0，继电器J3吸合，将主回路接触器J2接通，路灯燃亮。与此同时，接点J3-1闭合，时基电路NE555的②脚输入低电平，计时开始，输出端③脚持续30分钟的高电平，T10导通，J4吸合，将J2回路断开，实现30分钟互锁。

3、 元器选择与安装调试

图中RG1、RG2为光敏电阻：W1、W3电位器宜选择线绕的，以减小温度变化对电路的影响；A10～A4为四电压比较器LM339；“与非”门用CD4012；三极管除T2、T7为9012外，其余均为9013；继电器为 JZc-22F；电源变压器宜为5～10W；上下电路完全对称，元器选择相同，其它器件无特殊要求。

控制系统安装时，首先调试延时电路：旋转W1，使A2输出由高电平变为低电平，用万用表监测C1两端，从开始充电的时刻计时，调节W1使之充电时间达到6分钟时J1吸合，此时J2也立即吸合，再调节R9，使J2在30分钟后释放。然后调试光控部分：选样傍晚，在驾驶员认为路灯应该点亮的光照条件时，调节W2和W3，使此时的T1由截止变为导通，J1释放、T6由导通变为截止，6分钟后J3吸合，J4吸合将主接触器J2吸合，路灯点亮。上下电路对称，调试步骤相同。

经过数日试运行和反复调试，就能达到无人控制和看管，实现真正意义上的全自动控制。本设计所采用的元器件均为技术成熟的普通民用产品。具有价格低廉、可靠性高、管理费用少、适应性广、高效节能等特点，在三峡坝区应用并推广后将产生显著的社会经济效益。