路灯照明系统是城市基础设施中的不可缺少的一部分，路灯广泛地分布在城市的大街小巷，而且数量庞大，是现代文明的重要组成部分。随着社会的发展和城市化水平的提高，道路照明的需求也越来越变大，因此在照明上消耗的电能也在我国总用电量比例中变得越来越大。我国在道路照明问题上的投入正以惊人的速度在逐步的增加。目前电力生产总量中有15%的比例用在城市照明耗电中，城市照明耗电中有30%的比例用在了道路路灯照明上。随着城市美化建设理念的提出，城市景物方面的照明消耗也变得越来越大。短时间内不可能建立出很多发电企业，但是经济的快速发展是离不开电力资源的消耗，电力资源的供给问题存在着很多矛盾，短时间内电力资源的缺口很难解决。发展和节约两个问题同时考虑，以经成为城市经济发展的必然选择。城市道路节能照明的问题已经受到很多照明科技公司的关注，解决该问题将成为很多公司的第一研发难题。同时传统的照明方法存在太多的弊端，不能很好的利用电能，造成大量的浪费，所以目前急需一种可以替代传统照明的方法。
　　一　背景
　　我国目前有500万套的道路照明路灯在使用中，除此之外还没有包括高速公路，煤矿企业，飞机场，大型码头等150套照明灯具，这些灯具不属于市政照明，总的加起来数量已经达到650万套，并且最近几年我国每年都会再增加100万套的灯具。传统的道路路灯的照明方法存在着很多的缺陷，很多城市地区和农村部分地方存在着缺乏节能意识的问题，很多路灯24小时都处于照明状态，即使在没有车辆通过的路段路灯也是出于开着的状态。同时传统路灯维修工作特别难做，维修难度太大，很多路灯一旦出现故障就直接淘汰，重新更换新的路灯，这样照成了很多人力和物力的消耗，照成了很多不必要的浪费。随着近几年科技的快速发展，人工智能的逐渐普及，因此将智能算法应用在路灯的控制系统中受到了社会和国家的高度关注。本文设计了一套路灯智能控制系统，相比之前传统的控制方式更为先进，将传统路灯控制的两种开与关的状态改变为可以根据外界环境智能的控制通过路灯的电流大小进而控制路灯的亮度。
　　二　系统总体设计
　　该智能系统的总体设计如图1所示，该路灯节能系统的创新点是在研究如何经行智能控制。智能控制算法体现在可以根据外界环境的变化，包括光照强度的变化，行人的有无，是否为雨雪天气等因素，将这些因素一并考虑，通过传感器转换为电压或者电流信号，单片机通过采集电信号，输入到智能控制算法经行运算，输出控制结果，控制结果为加在晶闸管上的电流强度，控制晶闸管的开度，控制通过路灯的电流大小从而调节路灯的亮度达到节能的效果。
　　控制策略设计
　　（一）　时间控制
　　时间控制策略包括两个部分，第一是每天的开关控制，第二是夜间道路的分时分段控制。这两种控制策略可以达到明显节约电能的效果，同时可以提高道路照明的质量。具体的控制方案如下：（1）模拟日照曲线确定开关的时间，依据当地常年的日照情况确定季节的近似开关时间。由于不同地理位置每天日出日落时间的不同，为了能达到准确的开关控制，更加有效的方法是应该由城市所处的经纬度来确定当地路灯的开关时间。（2）夜晚分时分段控制，夜晚道路路灯的智能控制主要依据道路夜晚道路交通情况的变化规律进行分时分段控制。虽然交通流量在同一条道路上夜间不同时刻稍有差异，但是一段时间内的这种变化并不会波动很大。
　　（二）　环境参数控制
　　道路照明的智能控制的实现需要把环境因素考虑在内的，包括天气情况，道路车辆流量，环境光照等。将这些因素考虑在内可以减少不必要的电能消耗。具体的控制方案如下：（1）照明辅助控制需要考虑到天气异常变化的影响，所以在阴雨天气时不能只按照时间划分控制开关时间来提高照明质量，此时需要依据环境的光照情况来决定路灯的开关控制。（2）人性化的路灯照明智能控制需要依靠交通流量辅助控制来实现，同时还需要考虑长时间交通流量变化的规律，以及出现的异常情况。此时道路交通的状况和平时会有明显的变化，出现这种情况时就不能按正常划分的时段进行控制，必须使用交通流量辅助控制。
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