使用声电系统和风电系统进行智能路灯系统设计的说明

　　21世纪高速发展，电能的需大于求，中国正是处在这个持续高速发展的关键阶段，节能与环保对我国社会发展具有重大意义。针对当前公共场所中存在着严重的噪声污染和公共能源供应紧缺问题，通过实验模仿太阳能路灯系统设计出一款能利用低品位能源、废能源噪音能源和新能源风能提供电能的节能减排系统——基于声电—风电系统的智能路灯系统，系统以MSP430F149作为核心CPU，主要由发电模块、CPU主控模块、蓄能装置、液晶显示、远程无线数据发送模块和路灯监控系统模块六个模块组成。其中发电模块由风能发电机模块、声压发电模块组成，控制模块由CPU主控模块光敏开关控制模块、声控开关控制模块、路灯状况监测模块等组成，采用蓄电池作为唯一蓄能装置，用适合的稳压限流电路给蓄电池蓄电，以保证电源的使用寿命，同时用蓄电池给路灯及控制器供电；控制模块由CPU主控模块光敏开关控制模块、声控开关控制模块组成，路灯监测模块监测电源和路灯工作状态，路灯故障第一时间通过GSM无线短信通知手机管理中心，达到了智能化管理维护路灯的效果。

　　随着我国经济建设的发展以及国家对能源结构的不断调整，人们居住的生活环境发生了巨大变化，在人们生活水平提高的同时，环境污染加大、能源耗费增多、噪音污染加剧，其中城市污染问题严重的影响到了人们的正常生活，节能减排越来越受到人们的关注，以往人们都是“开源”寻找新型环保能源，单方面的解决不可再生能源在整个能源利用体系中的比重，从污染源减少污染排放，这样节能减排是不全面的，对污染传播途径进行一定处理，也可以削弱阻止污染的传播，达到节能减排的效果。节能与环保是21世纪人类面临的严重问题。中国正处在持续发展的关键阶段，开发新能源和充分利用低品位能源、废能源具有重大意义。其中城市噪声污染问题严重的影响到了人们的正常生活。而目前国内外也采取了一些相应的解决措施来减少噪声污染，但实施结果并不理想。如果我们能利用噪声污染，进行噪声发电供能该是多么有意义的一个创新。针对当前公共场所中存在着严重的噪音污染和公共能源供应紧缺问题，基于以上的大环境，需要我们设计一系列利用低品位能源、废能源噪音能源和新能源风能的产品来解决这些问题，本设计方案就是一种应用前景比较广泛的节能减排设计。

　　1.2 研究目的与意义

　　由于目前世界各国经济的迅速发展，工业化、城市交通现代化程度很高，车辆密度不断增大，各种机械、交通运输工具等产生的噪声对人类的危害，显得愈来愈突出，噪声污染无处不在噪声、振动已经和空气、水、土壤等六种污染构成了主要的公害，成为人们愈来愈关注的问题，日本政府将社会现状纳入治理的重点并将此项研究作为环境问题的中心。

　　欧美及其他国家，城市噪音同样是一个大问题。为了解决它，各国都出台了一系列噪音限制法规和措施。对于居民区内的噪音或集会扰民，许多地方采取的是“零容忍”政策，即社区内固定业主哪怕只有一户反对也会被禁止［6］。欧洲小汽车的噪音比1970年降低了85%，卡车降低了90%。但最近欧盟调查发现，15年来，欧盟国家的噪音总量没有明显降低，主要原因就是汽车增多、车流量增大等抵消了多年来的技术进步。

　　由于当前已经采取的噪声处理手段还不能完全消除噪声对人们的正常生活产生的影响，与其高成本进行大的设施改建，在一定程度上隔绝噪声的传播，我们不如利用发声的振动原理将噪声的能量转化，进行能量的回收，来消除噪声，并且利用起来转变换成为一种可以利用的能源，进而提高环境废弃资源的利用。再加风能是当今生活中的一种清洁可再生资源，但由于当前市场上风能路灯供电单一，系统受天气气候影响较大的弊端，为迎合当代社会节能减排的发展宗旨，我们结合噪声能量回收与风能发电的技术，设计出了一款基于声电—风电系统的智能路灯方案。该智能路灯集节能和减排于一体，改变了原风能单一能源供电方式，结合蓄电池蓄电，可以提高电能的储存效率、有效的解决连续无风天的不利影响。所以我们将这些噪音尽可能的回收，再通过一定的途径将噪声转化成电能，为某些特殊环境下缓解能源危机与风能发电互补。通过这样的研究设计，将对人们生活产生影响的噪音回收并利用起来，一方面可以解决单方面的被动噪音治理问题，另一方面也可以对能源进行回收利用，还能为公共照明供电贡献一份力，使我们生活中的噪音污染可以转变换成具有一定利用价值的能源，实现变废为宝的效应。总之，基于声电—风电系统的自维持智能路灯是一款环保节能、高效方便的路灯。如果本装置的推广与应用能够得到相应政策的支持，那么一定会对我国的环保事业贡献出一份力量。