中【关键词】：城市照明；监控；节能；维护方法
目前，在做好路灯日常维修养护的同时认真贯彻落实国家、省关于节能减排的战略部署，把节能减排作提升路灯设施品质的重要抓手，结合城市路灯现状，在基本满足夜间道路照明的前提下，采取科学开关路灯、部分路段实行半夜灯、更换节能光源等有力措施，较好地完成了路灯节能减排任务。
1城市照明设施维护工作的重要性
经济的繁荣加速了城市化步伐，同时带动了市政建设的快速发展，照明设施从原来的只要亮就行到今日的功能、景观、形状等相结合的不可缺少的设施。
1.1城市照明设施维护工作对美化城市夜景提供有力保障。
加强城市照明设施维护工作，保证城市照明设施的完好率和亮灯率是城市形象在夜晚得以充分重塑和再造的保证，可以表现出白天无法表现的魅力与特色；创造出明亮宜人的环境和令人愉悦的夜晚城市景观，展示出城市文化与环境相和谐、统一的整体形象；营造出特定的城市文化氛围，推动了城市文化的发展，烘托出城市的文化底蕴和内涵。
1.2做好城市照明设施维护工作，为人民群众的出行安全提供有力的保障。
通过对城市照明实施的维护，保证城市照明设施的完好率和亮灯率，为人民群众创造出了安全明亮的夜间环境，能够清晰辨别道路状况，避免潜在的危险障碍，提供交通安全和人身安全保障。对夜间出行的人群和车辆起到定位与导向作用，改善交通状况，保证司机的行车安全和行人安全，减少了暴力和偷盗等犯罪行为，使人增加安全感，为构建和谐社会、平安社会作出了保障。
2在维护管理中做到节能减排所采取的措施
既要做好路灯维护管理工作，又要做到节能减排，是放在我们面前的一个课题。
2.1在城市道路照明的设计中就要充分考虑节能减排这一理念。
照度俗纪ǔV杆平照度，指各类场所人工电气照明照度水平值，《城市道路照明设计标准》就是其中较重要的一项设计规范。照度的衡量指标主要包括：照明好坏对看清物体的影响，舒适度，视角功能、节能等因素。在地区照度水平的选定中就应严格执行相应道路照明标准。新标准强调的是工作面上的平均照度与照度范围。作为节能设计的重要技术参数之一，在城市道路照明设计中应该严格执行新的标准，并严格贯彻执行，让节能在设计中就得到体现。
2.2选用高效节能的光源电器。
2.2.1大功率高光效LED是近年来国内外快速发展起来的新型光源，在同样亮度下，LED灯的耗电量仅为普通白炽灯的1/10，而其寿命却可延长100倍，特别符合绿色照明的理念和要求，因此积极推广LED路灯具有重要的节能意义。
2.2.2积极推广节能型的电子镇流器。电子镇流器与电感镇流器相比，节电30%以上，对电网输电损耗减少70%以上，对节能也起到重要的作用。
2.3做好路灯供配电系统节能。
2.3.1保护变压器，使变压器的损耗降到最低，最基本的手段就是保持变压器高效率的工作。路灯供电系统应根据负荷的大小，合理选择变压器容量和高效率的变压器，使变压器达到高效运行的状态。合理分配负荷，保持负荷的三相平衡，减少线路损耗，是在供电时就达到节能的目的。
2.3.2加装单灯补偿电容，由于道路照明灯具绝大部分属于感性负荷，运行功率因数往往不到0.5，所以线路中存在较大的无功电耗。如果将现有的供电系统电容集中补偿形式改造成单个灯具内进行功率因数补偿，则可将功率因数补偿到0.9以上，则可降低线损70%以上。
2.3.3规范电工操作工艺及流程，在路灯安装的过程中，通过合理的布局，减少导线的接头、改善导线接头工艺质量、做好连接导线处的绝缘恢复等工作，来积极降低导线接触电阻的影响，达到电能传输线路损耗降低的目的。
2.4在控制手段上做到节能减排。
2.4.1合理确定照明标准，根据道路类别、所在环境及在城市路网中的重要性等，确定所设道路的合适照度值，不应盲目追求高照度。在设计中根据根据道路的宽度就车流量、人流量及道路的实际需要，及《城市道路照明设计标准》确定照度值，实现电能的有效利用。
2.4.2执行半夜灯控制，是实现路灯节能的最重要的手段。在城市的主干道路幅较宽，较多的考虑使用了双臂灯或单臂灯，而下半夜，车流量及人流量均有所减少，对照明质量的要求也可适当降低。此外，在有快慢车道的道路中，路灯的设计和分配也应该考虑其实际情况。而在后半夜，慢车道的非机动车和行人很少，对照明的要求不高。对于这些情况，采用下半夜合理关掉慢车道路灯照明，这样及不影响道路照明，也达到了节能的目的。
2.4.3合理的养护与管理制度，在路灯的正常使用中，照明灯具和光源不可避免的会受到污染，影响光通量，这也是造成能源浪费的原因之一。这就要求相关部门制定合理的养护管理制度，对路灯进行定期检查，及时修复损坏的路灯，更换光通量降低的光源电器，并及时维护供电线路，以实现能源节约。同时，还应对灯具表明的污垢和灰尘进行定期清洁，使路面的平均照度值不降低，也可达到节能的目的。
2.4.4使用先进的路灯控制装置，实现智能控制节能。“三遥”系统是指具有遥测、遥信、遥控功能的系统，又称遥控遥测遥信系统。这是路灯照明行业的专业术语，有关部门应尽量多采用这种路灯控制系统，以实现节能的目标。路灯管理人员应通过调查，确定夜间路灯的照明情况，在保证照明功效的前提喜下，减少路灯数量，并根据天气情况、节令变化控制路灯的随时开启和关闭，可以根据昼夜时长的变化调整路灯照明的时长和明暗度。利用“三遥”控制系统，可以在后半夜路灯使用率较低的情况下，将二头灯或多头灯自动熄灭变成单头灯，也可以把双排灯自动熄灭变成单排灯，使路灯由原来的“全夜灯”变成“半夜灯”，从而有效地降低了路灯的用电量，达到节能的目的。
结束语
我们要以开放的胸襟，引入和采用先进的照明技术，使用并开发先进的照明产品，根据绿灯实际使用情况，定时管理和维护，促进城市道路照明不断向科技、环保、绿色、可持续发展的目标迈进。
[关键词]路灯控制器的作用设计理念应用分析
中图分类号：V214.19文献标识码：V文章编号：1009914X（2013）34054401
引言
路灯照明所消耗的电量在我国电量消耗总额中所占的比例是非常大的，所以，照明领域控制技术的进步对我国经济建设和社会发展来说是十分重要的。国家每年在照明领域方面的投资超过了100亿，这样的巨资消耗加快了照明事业的发展速度，同时也引起了很多照明领域机构和研究体系对路灯照明节能问题的高度关注。设计出亮度高、耗电少的节能体系是当前社会众多研究人员的共同目标，路灯节能控制器就是在这样的社会目标中产生的。
1.路灯节能控制器的作用
路灯控制器利用分时控制体系。例如，将误差控制在较小的范围内把一年分为三个不同的阶段：拥挤期、正常期和低谷期。在拥挤期时，路灯照明对电压的需求较高，将电压调至额定电压的93%，保证路灯可以高标准状态地工作。光源耐用时间的长短取决于它的工作的电压，电压升高就意味着光源寿命的减少，但是，当电路电压为额定电压的93%时，路灯的寿命就会被提升高为平时的二倍，而且对光线亮度的影响也是极小的。既节省了电量，又满足了人们对照明的需求，这就是路灯高标准工作的状态。而在正常期和宽松期路灯的电压只要达到额定电压的88%和80%，就可以保证路灯正常工作。设计中采用了以下方法来避免压力档位的频繁切换：当路灯运行于1～2档时刻之间，需使电压维持在208～236V之间，这里采用COUNT，COUNTH，COUNTL三个计数器来检测电压。COUNT从0开始，每分钟加1，5min后清零。COUNTH从0开始，比较每分钟当前电压与电压上限值的大小，大于压力上限值则将COUNTH加1，在每次COUNT清零之前，若COUNTH值等于5，则认为连续5min电压超出上限运行，相应地将路灯运行档位切换至低一档运行；若COUNTH值小于5，则认为是电网的波动，不进行切换。电压下限监测同理。每5min将三个计数器同时清零。电压监控实际上就是辅佐分时控制系统正常运行的一种控制体系。路灯控制器还有一个故障自诊断及报警功能。虽然只是简单的报警系统，但也能在发生故障时快速的报警，并在数码管上显示出报警信息和故障发生地，有利于人们快速的找到准确位置进行维修。
2.节能装置控制系统整体设计和硬件设计
结合现代化设计理念，可采用控制晶闸管的导通角，将电网输入的正弦波电压斩掉一部分从而降低了输出电压的平均值，达到控制输出电压斩波调压技术的方法来节约电能。按照电量检测正常进行，时间记录准确，通讯设备良好，有效地降低对电力消耗的思路，制定出一系列节能装置控制系统的整体设计方案，研究制作出符合经济和社会发展要求的路灯节能控制器，并投入到社会中使用，这样为我国大量节省了电力资源的消耗。节能控制装置的整体设计理念是时代进步的体现，是众多照明领域和研究机构共同努力完成的成果，其目标在于加快我国经济建设的步伐。
控制电路的硬件设计是十分重要的。一个控制电路必须由电量检测器、实时时钟显示器、键盘显示器、铁电储存器、数字量输入输出系统和通讯接口等部分组成。每个元件都有属于其自己的作用，每个元件对整个路灯节能控制器的使用都起到十分关键的作用。例如，电量检测就是测量电压、电流和电功在控制器中的有效值，方便人们控制路灯控制器的启动。控制器每时每刻都需要读取一些电工参数进行保存，而且控制器必须知道当时的准确时间，美国DALLAS公司的串行带报警功能的实时时钟芯片DS1305，满足控制器所需的要求，可以准确的对时间进行保存。同时工作人员可以通过128?64LCD显示器修改电压、时间等人为制定的各个参数，有利于人们控制路灯控制器。数字量输入输出系统则可以控制连接器的开启和关闭，检测控制电路工作时的状态，可以用控制器内置的发光二极管来指示接触器的工作状态。路灯控制器不仅仅要控制路灯工作状态，还需要时刻将时间、电压、电流等参数就近传到监控室的计算机中，随时记录随时保存。所以路灯节能控制器必须具备可以与监控室联系的设备。由于控制器和监控室之间有很长的距离，所以采用美国国家半导体公司生产的FSK制式的调制解调芯片LM1893集成芯片实现电力载波通信的技术使控制器与监控室保持正常联系。只有在控制器的各个元件都正常工作的状态下，路灯节能控制器才能发挥其作用，在保证照明的基础上节约能源。
3.应用后节能效果的分析
路灯节能控制器的优点就是极大的减少了我国资源的消耗。例如，1kwh路灯在205V电压时耗电量为0.87kWh；当电压降为193V时，路灯的耗电量也减少为0.77kWh。所以说，在达到人们对照明需求的同时降低路端电压，可以大大减少电量的消耗，可节约将近20%的能源。同时在行人稀少的时间段适当的将电压再次调至170～180V时，对电能的消耗的将会再次减少，节约能源可达40%。将路灯节能控制器这样的节能装置投放到社会中，可降低国家在路灯照明领域的投资，每年可为国家财力消耗节省超过25000元。国家对照明机构的投资量大，能源浪费量多是我国以前照明领域的弊端，现在保证了路灯照明的要求的同时，又能节约电能消耗，节省资源，这就是新型路灯节能控制器的优越之处。通过各个机构的研究和实践得出设计理念从而制作出控制器，再投放到社会中使用，就能让照明领域为国家节能事业贡献出一份薄力。如果路灯节能控制器能广泛应用于社会，会对我国社会经济发展产生十分重要的作用。
4.结语
路灯节能控制器是满足人们在一年四季不同阶段对照明的需求，迎合目前的社会节能理念而设计出来的。它的设计理念和应用都能保证社会对节约能源的需求。它不仅能控制一盏灯的电压，而且还可以根据人们的需要而控制整个一条线路上路灯的电压。路灯控制器的出现，实现了对不同地方，不同线路上路灯的同时监控，是值得广泛应用于社会的一种节能装置。既满足人们需求同时又能节约能源的路灯控制器在未来社会中将会得到更广阔的发展。
参考文献
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关键词：户外灯具；南海禅寺；系列设计
中图分类号：I207.42文献标识码：A文章编号：1005-5312（2015）24-0150-03
灯具作为一种生活中不可或缺的照明设施，随着时代的发展进步，它的造型以及光源也在随之变化。光源上，从19世纪以来，经历了白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯、LED灯等。而灯具造型、工艺的演变则取决于人们生活的时代和所处的文化氛围，不同的文化背景带来了灯具设计的独特性与差异性。不同地域、不同民族，不同的社会制度都会带来户外灯具设计的发展变化。比如，东方文化较为含蓄，灯具形式质朴，材质轻盈，灯具的体量相对较小，材质多为木、陶、青铜等。而西方的灯具体量较大，工艺多为雕刻，多以动物、植物、宗教典故作为装饰纹样。那么，对于我国的宗教古建南海禅寺，户外灯具应该如何设计应用才能在满足功能照明的前提下，既能迎合现代科技又可以与周围环境相协调，彰显环境文化呢？
一、南海禅寺简介
南海禅寺是一座佛家寺院，位于河南省驻马店市汝南县境内，占地300余亩，宏伟壮观，工程浩繁，始建于明朝嘉靖年间。1994年，台北大香山观音禅寺主持明乘法师在故乡出资1.5亿重建此寺，寺庙中还建有台北白圣法师的舍利塔。1994年9月24日，来自印尼、泰国、香港、新加坡等国家和地区的高僧及社会各界人士800余人，参加了白圣法师舍利塔落成典礼。纵观整个寺院，建筑结构严谨，构思奇妙，宝刹宏伟，琳宫璀璨，气势恢宏。
中国佛教寺庙的基本形式是四合院建筑群，即中央前厅供奉佛像，后堂学习佛经，两侧及后院是僧人生活用房。中国地域辽阔、地形多变，所以各地佛寺因所处地形环境的不同，传统的四合院建筑形式很难沿袭。寺庙布局的差异性，决定了设计者在户外灯具设计以及摆放上要因地制宜，努力使户外灯具与寺庙环境融为一体，当然南海禅寺也不例外。
二、当代户外灯具设计的发展趋势
灯具是光源和灯罩的总称。一般而言，灯具有两大功能，一是基本功能，即照明功能，服务于人类生活、娱乐和休闲；二是装饰功能，营造使人愉悦的生活休闲环境。当今社会，优秀的灯具设计者是需要两者兼顾的，既能保证照明功能、又能兼顾美观的造型以及安全性。
随着科技的飞速发展，现代照明技术也在不断进步发展，灯具在满足基本照明功能的前提下，同时注重外观造型美观、耐用、舒适，由此也形成了现代灯具四大发展趋势。
（一）追求高效节能的光源
近年来，社会各界对“绿色节能设计”的呼吁之声越来越广泛，节能型照明设计和技术已经成为各地乃至各国灯具厂商都非常关注的问题。为了实现灯具高效节能的目的，首先是应采用节能型光源；其次，按照节能光源的尺寸、形状，精心设计光学系统，提高灯具的有效利用率。
（二）注重集成化技术的开发利用
集成化，是指把一些单一的功能集合在一起，而不是传统的一个设备对应一种功能，目的是使整个装置变得简洁易控。在现代社会，我们发现单一的光源状态已然满足不了多变的自然照明程度、昼夜时间以及用户的需求，所以人们就开始了对于调光系统控制装置的思考与改进。
（三）智能控制是潮流趋势
当今时代，各种电子产品都在向智能化转变，户外灯具设计行业也不例外。目前，LED路灯因低功耗和光色的优势蓬勃发展，在未来，自然光控制这一亮点将使LED路灯进一步发展。当周围环境光线低于某一临界值时，路灯便会自动开启，并且亮度会随着自然光线的减弱而增加。现在越来越多的LED路灯厂商将智能控制纳入其中，而这项技术还正处于研发阶段。
（四）由单一的照明功能转向照明与装饰并重
现代户外灯具设计正处于由“亮起来”到”靓起来”的转型过程中，在照明和灯具设计过程中，设计者不仅要保证基础照明功能，同时也要兼具造型装饰和美学效果，集照明、装饰、工艺于一体。
针对当代灯具发展的四大趋势，设计者应追随科技时展，在设计过程中，兼具绿色节能、集成化、智能、装饰功能，同时灯具设计还要融入文化性。对于南海禅寺这样一个殿堂庄严、佛音经声缭绕的中国古建环境，其中的户外灯具设计应该如何把握呢？
三、南海禅寺户外灯具的现状
当今社会，科技发展日益加快，户外灯具设计行业也在飞速发展。然而，飞速发展的科学技术并没有对南海禅寺这一中国古建环境产生与时俱进的影响，设计者对其间的公共设施设计重视度不足，户外灯具设计显得尤为匮乏。
据调查显示，南海禅寺户外灯具系列设计主要存在以下几方面的问题。
（一）形式单一
南海禅寺中的户外灯具主要是石灯和太阳能高杆灯。传统、陈旧的石灯主要用来安置灯火。太阳能高杆灯，作为科技进步的产物，在南海禅寺是比较常见的。
（二）缺乏系列化
存在于公共环境中的公共设施是由一些相互联系、相互制约的若干要素组成的，具有特定功能的一个有机整体。当下南海禅寺的户外灯具设计与摆放没有考虑整体的系列化，条理化，随心所欲的设计和无序的摆放造成了整个寺庙空间大环境的混乱。
（三）缺乏协调性
公共设施个体与外部环境中的其他公共艺术设施或者景观共同构成环境中的存在内容。佛寺作为公共资源，其中的文化内涵十分丰富。而现代设计包括灯具设计在内，大多陷入了文化困境，即设计者只是为设计而设计，而非为环境而设计，产品缺乏特定文化内涵。通过对南海禅寺户外灯具设施的调查，我们可以发现其中的户外灯具大多现代气息过重，与佛寺整体环境不相协调。
（四）缺乏科技意识
科技的发展提高了产品功能实现的可能性。通过对现有的、为数不多的南海禅寺户外灯具进行调查，我们发现它们在生产技术上过于陈旧，科技感也显得匮乏。其间摆放的石灯，完全是旧时代生产力发展下的产物，与当今科技时代大环境脱轨。此外，摆放的现代太阳能灯具，没有智能控制功能，不能自动开启和关闭，不能自动调节亮度。
四、南海禅寺的户外灯具设计
（一）设计原则
通过对当前寺庙户外灯具存在的问题以及现代灯具发展趋势的综合分析研究，可以对佛寺户外灯具设计总结归纳出以下几个原则：
1.满足功能要求
使用功能是设计的首要目的，它对结构和造型起着决定性的作用。在功能方面，首先要满足灯具的照度问题，其次是追求舒适和方便的灯光效果，同时还要考虑产品的寿命周期、易于维护等问题。
2.绿色设计，高效节能
绿色设计是指在质量合格的前提下，产品高效节能，且对人体和环境不会造成伤害，报废后还可回收利用。它强调在产品生命周期内，考虑产品的可拆卸性，可回收性、可维护性、可重复利用性等，做到低碳经济且高效节能。
3.新技术及智能控制
随着新技术的不断出现和应用，对于太阳能供电、风力供电等技术手段，设计时应注意引用或创新。对于户外灯具而言，另一个需要注意的问题就是智能控制功能。作为户外设施，管理者不可能随时地开关调节，所以从节省人力物力和节约能源的角度考虑，采用光控或时控装置也是势在必行的。
4.体现文化内涵
设计与文化的关系是如影随形的，一个国家、地域的文化在很大程度上往往是通过设计来具体体现。但现在设计界存在的一个普遍的问题是，设计人员狭义地认为设计只是设计，而忽略了深层次的设计文化内涵。随着城市化进程的加快，城市之间以及环境之间的差异性似乎越来越小，唯有文化间的差异性是永恒的。利用文化生态学原理，设计户外灯具，营造与环境相融的视觉感受，是展现文化吸引力的有力手段。
在满足以上原则的情况下，要完成灯具的设计制造工作，还必须考虑材料、工艺等社会物质技术条件。不同的材料、工艺和结构所设计生产出的产品物质特性不同，带给人的感受也不同。因此，充分合理的利用所处时代的物质技术条件，善于发挥和运用材料、工艺、结构的不同特点，是灯具设计的要点之一。
（二）设计方法
在遵循上述设计原则的基础上，对南海禅寺的户外灯具进行系列化设计可以按照以下方法进行。
1.研究分析户外灯具系列种类
广义上的户外灯包括高杆灯、道路灯、庭院灯、草坪灯、壁灯、投射灯、水下灯等。设计者要对这些灯具类型及参数进项研究分析，选择出一系列适合南海禅寺的灯具类型。
2.研究分析灯具各部选用材料及制作工艺
在确定了所要设计的系列灯具类型之后，设计者就要对现有的灯具各部材料和制作工艺进行研究和分析，从中选用适用于南海禅寺系列的灯具。
一般而言，户外灯具灯杆通常有不锈钢灯杆、铁制灯杆、铝合金灯杆。
不锈钢灯杆：加工生产不锈钢灯杆时，需要对其进行防腐蚀保护处理。钢铁制品的防护方法有热镀锌、电镀锌、热喷镀、机械滚镀等。热镀锌层耐腐蚀性较强，成本较低，生产率较高，所以，近几十年来电镀锌虽发展较快但却并未取代热镀锌。
铁质灯杆：我国大部分是铁质灯杆，采用这种灯杆的最主要原因是其强度大，但却相当笨重，运输和安装都很不方便；此外，铁制灯杆表面只是做一下喷涂，容易出现表面颜色脱落，寿命一般只是3-5年。
铝合金灯杆：铝合金灯杆重量较轻，可以节省运输成本，便于人工安装。表面做阳极氧化，可有多种颜色，无需做镀锌、喷塑处理，也不会出现颜色剥落现象。但铝合金生产难度大，技术含量高，难以大批量生产。目前，我国生产的铝合金灯杆，除了北京、上海等一些发达城市使用之外，一般都是出口远销国外的。
灯头外壳制作材料主要是铝制、铝合金压铸，可以有效的散热和防水、防尘，灯头表面进行耐紫外线抗腐蚀处理。
灯罩的材料主要有PVC、亚克力、钢化玻璃、有机玻璃，要求耐高温、透光性好、耐冲击、有雨水冲刷自洗功能，不易破裂，运输及安装方便。
3.研究分析灯具设计光学元素
经过总结分析所得，现有户外灯具按能源类型一般分为四大类，即传统路灯、太阳能路灯、风能路灯、风光互补路灯。在进行灯具设计时，要对白炽灯、卤钨灯、、高压钠灯、LED灯等的光源技术指标进行对比分析，选择高效节能同时又适合宗教建筑环境的光源。
4.研究决定户外灯具体量大小
在对南海禅寺进行户外系列灯具设计时，需要了解分析周围空间环境大小，从而对户外灯具体量进行确定。南海禅寺占地300余亩，周围是高3米，长5300多米的砖混结构围墙。北门牌楼式建筑，高32米，宽50米，，附属的十二牌坊高7.6米，宽8米，座落在长500米，宽20米的道路上。除此之外，还有佛殿的面积、高度，佛殿间的距离、道路宽等数据在设计灯具时都需要考虑到，从而将产品设计与周围环境紧密结合。
5.研究提取灯具色彩元素
在南海禅寺这样一个中国古建环境中，灯具的设计必须要考虑到局部设施色彩与整体环境色彩的协调统一。对南海禅寺建筑环境的观察分析，可以发现大多是棕红色的屋顶、大门、柱子，辅之以金黄色的颜色装饰，水泥灰色的牌坊、台阶等。在设计户外灯具时，要对周围环境颜色准确把握，提取出主体颜色及辅色以应用于设计。
6.研究提取佛家造型元素
在南海禅寺户外灯具系列设计过程中，设计应走出文化困境，提取佛家元素应用于设计，使户外灯具在体量、形态、符号等方面与南海禅寺大环境相协调。佛家元素的提取，既要有外在的，也要有内在的。外在的元素即物质上的，比如莲花，荷叶、菩提、飞檐等；内在的元素即精神上的，比如缘、静、禅、善等。
五、总结
户外灯具是环境照明的重要组成部分，是某一环境的文化风貌、精神特征的重要体现。灯具的思想性通过材料、颜色、造型、光源表现出来，给人以不同的视觉感受。
对于南海禅寺这样一个传统的空间大环境，其中户外照明灯具设计的目的就在于：把科学、技术同佛家文化元素交织成一个有机的整体，在保障基本照明功能、满足当代物质生产技术条件的前提下，形成一个科技、材料与文化相互渗透的画面。这也就决定了未来户外灯具设计的大方向，即绿色、节能、集成、智能以及环境文化。
参考文献：
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关键词：AT89C51单片机；倒计时；特殊情况控制与处理；Proteus仿真
中图分类号：
TN911.7-34
文献标识码：A
文章编号：1004-373X(2012)05
-0144
-03
DesignandsimulationoftrafficlightcontrolsystembasedonAT89C51single-chipprocessor
WUGuo-wen
(DepartmentofAutomotiveEngineering,GuangzhouVocationalCollegeatScienceandTechnology,Guangzhou510550,China)
Abstract：
ThetrafficlightcontrolsystemiscomposedofmodulessuchasAT89C51single-chipprocessor,keyboard,LEDcountdowntimingandtrafficlightdisplayetc.Inadditiontobasictrafficsignalfunctions,thesystemhassomefunctionssuchasmanualsetupforpassingtime,countdowntimingdisplay,urgentvehiclepassingandtreatmentofabnormaltraffic.TheATMELAT89C51microcontrollerwasusedascontrolchip,the"Proteus+KeilμVision2"wasusedtosimulatethetrafficlightcontrolsystem.Thesystemissimple,economicalandeffectiveineasingtrafficcongestionandimprovingtrafficjunctioncapacity.
Keywords：single-chipprocessor;AT89C51;countdowntiming;urgentsituationcontrolandprocess;Proteussimulation
收稿日期：2011-09-28
0引言
随着微控技术的日益完善和发展，单片机的应用不断走向深入。它的应用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。它在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化、家用电器等领域得到广泛的应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化控制。同时，伴随着我国经济的高速发展，私家车、公交车的增加，无疑会给我国的道路交通系统带来沉重的压力，很多大城市都不同程度地受到交通堵塞问题的困扰。为解决交通堵塞问题，采用AT89C51单片机为核心，与74LS86与74LS04组成特殊情况控制电路、七段数码管及LED组成显示电路，设计出以人性化、智能化为目的的交通灯控制系统，如遇特殊情况可人为控制交通从而解决交通堵塞的实际问题，整个电路简单，易于实现［1-2］。
1系统总体功能描述
根据日常生活中交通繁忙路段十字路口车辆和行人的通行情况，设置本交通灯控制器控制十字路口的各交通按照以下规则转换状态：
(1)主干道(A道)先通行且通行时间为45s；
(2)支道(B道)通行时间为25s；
(3)主道与支道的车辆交错通行；
(4)主道与支道转换时，绿灯变红灯时，先绿灯闪3s，而此时另一个红灯不改变，然后黄灯亮2s。
(5)若遇紧急情况，按开关K1时，主道与支道都为红灯20s；
(6)根据实时交通堵塞情况人为控制时，按K2时，主道延时30s通行，按K3时，支道延时30s通行。
2系统硬件设计
整个系统主要由主控中心(单片机)、复位电路、时钟电路、按键控制电路、数码管显示电路及LED模仿交通信号灯电路等功能模块组成［1,3-4］。遇到特殊情况时可以通过按键电路控制实时交通实际情况，系统框图如图1所示。
2.1最小应用系统［5］
系统中，复位电路、时钟电路与51单片机组成最小应用系统，使交通控制系统可以正常工作。其中复位电路采用按键复位，如图2所示。
2.2数码时间显示电路［6］
七段LED数码管是由八个发光二极管构成，通过给其引脚不同的高低电平，从而显出0~9的数字和小数点，本文通过四个一位数码管并联通过P3口当中的P3.0与P3.1与STATICDISPLAY模块来控制数码管时间的显示,如图2所示。2.3信号灯电路设计［7］
本电路的设计，应用单片机P2口中的P2.1~P2.6通过7405芯片来控制12个发光二极管模拟交通信号灯的工作情况，其中P2.1,P2.2,P2.3分别通过7405来控制A道路的绿灯、黄灯和红灯，用P2.4,P2.5,P2.6分别通过7405来控制B道路的绿灯、黄灯和红灯。采用共阳极的连接方式，所以当P2.1~P2.6中相应输出高电平经过7405取反变成低电平时对应的发光二极管变亮。
根据上述对系统各部分的电路设计，本文设计的完整系统电路图如图2所示。
2.4控制开关
当需要根据实时交通堵塞情况实行人为控制时或遇到紧急情况时，开关能够起到控制的作用，并能使各路交通回到初始状态。
3软件设计［1,8-9］
主程序中完成对交通灯系统的初始化工作，使得主干道与支道能正常转换工作，在此系统中，由于要用七段LED数码管显示交通倒计时间，在主程序当中，分别调用了三个子程序，一个是延时子程序，延时500ms，在用一个寄存器来计循环次数，循环2次，达到定时1s，分别为绿灯闪烁调用时间，数码管显示调用时间，一个是显示子程序，用来显示主干道与支道的时间，另一个是中断子程序。主程序流程图如图3所示。
本系统采用两种中断来实现交通灯控制器的功能。
设置外部中断INT0，该中断用来处理紧急情况，当交通灯控制器出现故障或交通出现严重事故需要封锁道路时，调用该中断，使主道和支道的交通灯均为红灯20s。该中断具有最高的优先级。
设置外部中断INT1，该中断用来处理根据主道与支道车辆实时交通情况的多少实行延长时间通行，通行延时30s。
INT0,INT1中断子程序流程图如图3所示。
4系统仿真
为了方便程序调试，本文采用了Proteus仿真［10］，仿真图电路如图2所示，最高级中断功能仿真结果如图4所示。
5结论
基于C51系列单片机设计的交通控制系统可以实现简单、低成本、智能操作、数码显示。该系统能够简单、经济、有效地解决交通堵塞问题，提高交通路口的通行能力。
参考文献
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文章从城市公共空间产品设计的角度为连云港找寻历史与现代、东西方文明和艺术的最佳契合点。城市公共空间产品作为城市景观的一部分，应该体现出城市的文化景观气息、审美倾向和艺术追求。文章通过分析欧洲城市公共空间设计的特点，针对连云港海州古城区和滨海新区两个城区的不同特色，提出了相应的公共空间产品设计建议，认为连云港的城市公共空间产品设计应以海州古城和海洋文化为纽带，塑造连云港城市的文化精神，提升连云港旅游城市的整体品位。
关键词：
公共空间；产品设计海州古城；滨海新区
山海相拥的美景是大自然对连云港的馈赠，千年海州古城是历史给予连云港的文化留存。新亚欧大陆桥东方桥头堡的城市复兴承载着连云港人再创历史辉煌的复兴梦想。近年来，在国家沿海开放战略的支持下，连云港的城市建设如火如荼，城市面貌焕然一新。然而，在连云港城市不断现代化的背景下，我们很难找寻其千年古城的遗留倩影，城市整体景观靠山而不近山，滨水而不亲水，古城不古、仿古不精。文章从城市公共空间产品设计的角度为古城找寻历史与现代、东西方文明和艺术的最佳契合点。城市公共空间产品是城市景观的一部分，应该体现出城市的文化景观气息、审美倾向和艺术追求。城市的文化景观体现为城市的物质景观和非物质化景观，城市景观的研究一直存在两种倾向：一种是将城市景观作为在传统景观的基础上融入建筑等元素形成的整体的研究；另一种是将城市景观作为城市整体的外延拓展，重点是将整个城市作为一个景观对象进行研究。以往城市景观的研究主要涉及地理学、建筑学、城市规划学等学科，侧重于整个城市的形态研究，关注城市的整体结构和功能，研究的最小单元仅止于建筑，然而现代城市的细节同样决定着人们对城市的感知。
当我们进入一座城市，这座城市所给我们的第一感知可能仅仅是一块导向标志牌。当人们以一名游客的视角认知城市时，首先感受到的是城市公共基础设施带来的基础功能，其次是这些公共基础设施的视觉冲击力，最后是公共基础设施与整个城市景观的协调情况。所以，城市公共基础设施的设计是人们认识一座城市的窗户。城市景观产品包括路灯、公交车、公交站台、公用电话亭、垃圾桶、广告牌等，目前连云港的城市公共基础设施基本上都是由各家单位建设、提供，缺乏一致性和协调性。如，公交站台由交通部门建设，路灯、垃圾桶由市政部门配置，电话亭由电信部门建设，在站牌导向系统方面，火车站、汽车站、机场的指示牌导向系统各自为政。连云港古城内的公共基础设施、市中心的公共基础设施、滨海新城的公共基础设施区别很小，经过规划的城市空间和老城区也看不出太多差异。连云港从秦朝建郡开始历史虽然已延续千年，但其千年的历史遗存只存在于摩崖石刻等为数不多的文化景点方面，城市中已难寻历史的韵味，很多公共基础设施难寻城市特色。
城市的公共空间产品应该具备城市的形态美，应该体现城市的历史特色。在城市公共空间产品设计上能够较好地做到历史和现代协调与统一的当属欧洲城市，欧洲历史古城的公共空间产品设计主要表现在城市路灯、直饮水龙头、垃圾桶、广告牌、路边长椅的人文设计上，使公共空间产品的设计与古城和现代化街区的整体景观协调统一。
欧洲城市景观设计起源于意大利的别墅园，欧洲的城市景观主要建立在均衡的比例、对称和一致性上，其人行道和树木被布置得彼此左右相互呼应，而上下完全是等距的。欧洲城市早期路灯等公共基础设施的设计和其建筑风格一样，遵循严格的对称设计风格，色彩上与街道、建筑的主色调协调统一。以欧洲城市的路灯为例，欧洲城市的路灯总体上有古典和现代两种风格，从形态上看有立式与悬吊式两种。罗马和巴塞罗那等城市老城区的路灯以悬吊式为主，悬吊式路灯采用传统的灯罩设计和昏黄光源，看起来充满着历史的沧桑感，同时也给古城蒙上了岁月的颜色。同时，因为老城区的街道偏窄，悬吊式的路灯设计还节约了街道的空间。
巴黎以塞纳河为脊柱，以围绕凯旋门形成星形广场为轴线核心，加上巴黎圣母院、圣心教堂和埃菲尔铁塔，共同构筑了清晰的巴黎城市结构。巴黎街道的路灯以立式的巴洛克风格设计为主，这也与巴黎城区早期街道设计得较为宽阔有关。协和广场周边、香榭丽舍大街两侧、塞纳河两岸、艺术桥两侧，众路灯的设计基本都以深绿色为主，采用复杂的铁艺设计，配以昏黄色光源，与周边的宏伟建筑和大规模的雕塑完美协调，这些路灯与周边的建筑共同塑造了法国的国家形象。城市、国家的形象不一定全部体现在广场、标志性建筑方面，作为城市最小功能单元的公共基础设施往往也成为城市、国家形象的个性化代言人。
当人们漫步于巴塞罗那，可以感受到中世纪的欧洲文化底蕴与新时代的时尚魅力在此完美结合，人们可以看到公共基础设施从古老到现代的完美过渡。圣家堂附近的路灯极其繁琐奢华，体现出中世纪古罗马帝国的繁华，米兰之家附近的路灯以轻古典主义为主，与米兰之家的流畅线条遥相呼应，新城区的路灯设计简洁流畅，体现了巴塞罗那的青春活力。欧洲城市老城区的公交站台基本都是一个简单的立式站牌，颜色以深绿色为主，材质主要采用木材，鲜有采用不锈钢、玻璃等现代材料。而欧洲城市现代城区公共空间产品一般采用玻璃、不锈钢作为材料，辅以现代化的工业设计、色彩斑斓的广告宣传画，体现出城市的活力，同时也为人们乘坐公交车提供了一个遮风挡雨的临时空间。
反观连云港的城市公共空间产品，难以体现古城、新城的特色，只能体现新旧，新的如BRT的站台设施就运用了不锈钢加玻璃的工艺，旧的不管是公交站台还是路灯杆，只能体现多年城市高速发展的遗迹，而新建的路灯、公交站台很难体现城市的特色，与其他城市的路灯和公交站台大同小异。城市公共空间产品的设计要体现出城市特色，就需要体现一个城市的前世今生。前世就是城市的历史文化背景，今生即城市当今的环境。城市的环境由形式、颜色、图案、肌理、空间和光线等基本元素组成，在富有特色的城市环境背景下，城市公共空间产品与城市环境基本组成元素有着密切的联系，各自的功能和定义都得到了加强。
连云港的公共空间产品设计既要体现海州古城、东海名郡的历史积淀，也应体现现代化滨海新城的勃勃生机。海上丝绸之路孕育了两千多年的海州文明，作为海州文明遗存的海州古城是连云港千年海上丝绸之路的历史见证。连云港山峦俊秀，具有特色的山水资源是大自然对于连云港的无私馈赠。丰富的人文历史资源、深厚的文化积淀是海州古城的千年之魂。在海州古城境内，孔望山、石棚山、白虎山、桃花涧等组成了独特的自然景观资源。海州古城素有“苏北夫子庙”之称，其中包含众多的历史古迹，随着连云港旅游资源的开发建设，海州古城初步形成了“三山一涧一古城”的旅游综合景观。连云区自然景色秀美，山海相拥，有波澜壮阔的滨海悬崖和滨海风情的碧海银沙。连云港海上云台山景区、连岛旅游度假区、港口构成了现代化的滨海都市景观。连云港城市公共空间产品设计应紧扣连云港的千年历史文化和滨海景观，协同设计。连云港城市公共空间产品的设计重构应凸显自然山水优势，释放古城人文情怀，溯源传统文脉，寻求现代与历史和谐，延续海州古城的千年城市价值体系。连云港整个城市的公共空间产品设计分为两个区域：一个区域为滨海古城区，将行政区划的海州区作为一个整体进行设计；另一个区域为滨海新城区，包括对行政区划的连云区进行整体设计。
城市的公共空间产品主要包括路灯、垃圾桶、公交站台、公交车、公共自行车出租系统、充电桩等。针对海州古城区的设计，应突出一个“古”字，仿古像古，仿古而精。城市公共空间产品应多采用仿古设计，与古城的环境和历史相匹配。如，可以采用青花瓷系统作为海州区公共空间产品的主基调。路灯可以采用仿青花瓷瓶设计，配以昏黄的光源，青花瓷的路灯上可以绘制系列图案，描述连云港的历史、文化、习俗。青花瓷的设计一方面可以体现古城风韵，另一方面呼应着连云港在古代“陶瓷之路”上的重要地位。海州区的公交站台可以采用仿古的独立站牌或者仿古站台，仿古站台可以采用木材、瓷砖装饰，配以青花瓷花纹，独立站牌可以采用木板制作。公交车等其他公共空间产品均以青花瓷花纹装饰，可绘制人物、故事进行装饰。连云区的公共空间产品设计应主要体现海洋文化、滨海风情。路灯设计可采用悬吊式路灯，路灯罩采用贝壳形状进行装饰。该区的城市公共空间产品以白色和浅蓝色为主。公交站台设计可选择偏现代设计风格，采用不锈钢、玻璃材质，以浅蓝色浪花纹进行装饰。连岛等旅游区公交站台可采用茅草顶棚、木头支撑，呼应人们愉悦的度假心情。连云港市海州区和连云区的城市公共空间产品设计通过白色的主色调进行有机衔接，通过青色与浅蓝色进行有机过渡，实现城市不同区域公共空间产品设计的和谐与统一。
在城市公共空间产品设计过程中，应统一设计、分步实施，既要实现城市的整体协调之美，又要考虑现有系统的改造成本，应把握好城市建设、改造的各个环节，对城市的公共空间系统进行升级换代。海州是连云港历史的灵魂，海洋是连云港未来的希望。连云港城市公共空间产品设计应该寻根古城，立足海洋，以海州古城和海洋文化为纽带，塑造连云港城市的文化精神，提升连云港旅游城市的整体品位，开创连云港城市的幸福明天。
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关键词：厂区；照明系统；设计
当前，工厂发展迅速，厂区照明得到大范围改造及新装，但在照明、节能和环保等方面仍有弊端，不利于系统优化及企业建设，应依照设计原则，对布灯方式、照明计算及照明供电等进行优化，期望满足厂区照明高效、节能和环保的要求。
1厂区照明设计原则
在厂区照明方面，国家尚未专门建立设计标准，考虑厂区照明有一定特殊性，设计时可遵照三点原则，即一个为主、一个参照及适当兼顾。
1.1一个为主
将功能性作为设计主要原则，所有设计均要围绕照明功能性进行[1]。厂区照明目的是给夜间治安、行人及汽车运输等提供良好视看环境，减少夜间危险事件的发生。照明设计时应将视功能评价作为重点，侧重考虑照度或平均亮度。
1.2一个参照
参照对象为城市道路的设计标准。此标准可反映大多数道路的照明要求，加上工厂建设与城市密切有关。从历史来看，城市是在数个或单个大型企业工厂基础上建设发展而来；从现实角度，大型工厂也是该城市特别重要的组成。要求厂区设计仅参照城市标准的原因在于，厂区道路多为行人、机动车混用，较之城市的行人流量、车辆流量、车辆速度小，若完全执行该标准，则设计毫无功能性与经济性。
1.3适当兼顾
此原则要求设计时在合理经济范围内，对工程设计进行优化，同时兼顾视舒适及视功能各种指标，并兼顾装饰性。具体来说，即在指标评价的基础上，兼顾诱导性、亮度均匀度及眩光限制等；结合夜间景观效果，在标志性路段达到照明亮化作用；选择灯杆灯具时，除功能性及经济性外，兼顾美观性。
2灯具类型和照明光源
早期厂区照明多使用普通水泥灯杆、普通白炽灯；后期使用高压汞灯，灯具寿命及照度明显提高；现阶段多使用高压钠灯，照明质量和效果有很大提升，灯具寿命、光效及显色性显著提高。
2.1灯具类型
选择灯具时，需在满足照明效果和质量、使用功能的基础上，综合考虑经济性、光学特性、环境条件等。经济性包括初始投资、后期维护、灯具效率等；光学特性包括眩光控制、配光曲线等；灯具外形需符合环境特点，若环境空气有较高含量腐蚀性气体，酸、碱等，需注重灯具的耐腐蚀性。灯具性能是决定是否节能的关键，光输出比为主要衡量参数。光输出比70%。使用期间，需做好灯具维护及清洁工作，每隔一年或半年彻底清洗灯具，使其维护系数>0.65；满足平均均匀度及亮度前提下，适当增大灯具间距，增加配光等间距30%。以高压钠灯为例，传统镇流器为电感式，功率耗损系数达0.12-0.2，损耗较大，目前多采用电子式镇流器，功率耗损系数约0.06，损耗小。250W高压钠灯，每个电子式镇流器节省约15-30W，按每日照明10h计算，每年可节电约54-110kWh。
2.2照明光源
光效是照明光源主要参数，但选择光源时不应单纯考虑光效，需综合性考虑启动特性、显色指数及使用寿命等，做到合理使用。照明光源直接影响着照明LPD及照度，想要同时满足LPD及照度标准要求，应给予正确详细的计算。光源类型有节能灯、金属卤化物灯、白炽灯和高压钠灯等，目前以高压钠灯使用最广，其透雾性好，节能，发光效率高，色温适中。
3照明计算
按照标准，合理确定参数，包括光源功率、灯杆高度和间距等。厂区内广场照度10Lx，主干道10Lx，次干道5Lx；在照明均匀度方面，主干道0.35，次干道0.3[3]。
结合城市场所及道路特点要求确定，厂区照明灯具布置时可采取横向悬索式、双侧对称式、单侧布置、中心对称式、双侧交错式。在照明方式上，需按厂区道路的照明要求、横断面宽度及形式等选择，并注意：（1）灯具仰角
主干道路宜选择双侧布灯，可选择双侧交错或双侧对称式布置。交错布置照度均匀，但与对称布灯相比缺乏美观性；对称布置较为美观，但照度较不均匀。按照灯具形式对照度进行详细的计算，以满足各项综合性指标，如照度分布、显色性、眩光等，并结合环境选择布灯形式。厂区停车场选择高杆灯，起到照明、防雷、避雷作用。
4照明控制和配电形式
4.1照明控制
厂区面积大，应将厂区划分各个区域，将各个落地路灯控制箱设置于道路边，用于控制每个区域路灯，而非使用一个控制箱对全厂区进行控制。控制箱电源应就近取自低压供电系统。在控制方式上，选择统一控制方式，即全熄灭及全开启。控制箱配有调控装置，为智能型调控，运行前参考厂区所在地的经纬度设置，使其天亮前自动关灯，天黑自动开灯。0时为大多数工厂倒班作业交接点，0时之后人少车稀，此时设置自动调低电压，达到节能目的，并延长灯具寿命。针对中心对称式及双侧对称式布灯，按照交错位置将半数灯具关掉，达到交错照明效果；针对单侧式布灯，每隔一个关掉灯具；针对双光源灯具，可于0时之后关掉一盏灯。
4.2配电形式
对配电回路进行合理划分，推广半夜灯，在厂区主干道开展双回路供电，包括半夜灯回路及全夜灯回路。供电选择三相方式或单相方式。为方便控制，设计每相220V各自使用一根电缆（三芯），包含保护接地线、相线及零线，达到单独开断效果。
厂区路灯的配电线路长，电流不大，易存在电阻[4]。为减少电能耗损，有效节能，可适当加大截面。加大截面不仅能使线路输送电能力大大增强，还能有效提高电压合格率及供电可靠性。
5结束语
厂区照明属于能源工程，需从实际角度考虑，遵循设计原则，合理选择布灯方式及光源，提高厂区照明的利用率，达到节能高效目的。笔者查阅有关资料，对厂区照明系统设计原则、灯具类型和照明光源、照明计算、照明控制和配电形式等进行探讨，供学者参考。
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