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太陽能交通標(biāo)志牌發(fā)展前狀況
作者:admin 發(fā)布日期:2018/4/24 14:36:48

太陽能交通標(biāo)志牌的發(fā)展?fàn)顩r 

      太陽能交通標(biāo)志是交通標(biāo)志牌的一種,由標(biāo)志面、標(biāo)志底板、太陽能電池板、控制器、發(fā)光單元(LED)組成,是用文字與圖案傳遞警告、禁令、指示信息給司機和行人,用以管理道路交通的安全設(shè)施。它給道路使用者以確切的道路交通信息,使道路安全暢通,事關(guān)司機和行人的生命財產(chǎn)安全,是一種不可缺少的交通安全附屬設(shè)施。 

     1、太陽能標(biāo)志的產(chǎn)生的技術(shù)背景 

      1.1 城市光污染  

      沒有光的世界一片漆黑,但有璀璨的光芒所產(chǎn)生的光污染也不可小覷,光污染已經(jīng)在無孔不入地入侵了所有百姓的生活。夜幕降臨后,閃爍奪目、令人眼花繚亂的商場、酒店樓上的霓虹燈、燈箱廣告和燈示標(biāo)志,有夜間許可證的工地白熾燈照明等,把夜晚照射得如同白天一樣,令人眼花繚亂。有些強光束甚至直沖云霄,使得夜晚如同白天一樣。夜晚的華燈造成的光污染已使人們對靠被動反光的標(biāo)志牌視而不見。  在這一張城市公路上,光污染嚴(yán)重,連紅綠燈都很難發(fā)現(xiàn)。普通的反光標(biāo)識就更難看到了。  

      1.2 山區(qū)霧天  隨著平原區(qū)、丘陵區(qū)和各省市經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)高速公路建設(shè)的逐步完善,高速公路建設(shè)的重點正逐步向山嶺區(qū)和經(jīng)濟發(fā)展相對滯后的山區(qū)轉(zhuǎn)移,山區(qū)高速公路,風(fēng)速受山脈河谷影響較為顯著,平均風(fēng)速僅1.2 m/s,潮濕多雨的氣候條件加上植被繁茂的森林環(huán)境,因此該路段常常有霧產(chǎn)生。并且由于高速公路通??缭骄嚯x較長,特別是很多高速公路都通過農(nóng)村和山區(qū),使得高速公路的情況相對變得復(fù)雜。霧的分布往往很不均勻,有時會在一個路段上視線相當(dāng)明朗、而在另一個路段卻大霧彌漫。由于這種情況通常發(fā)生在夜間,高速行駛的車輛突然駛?cè)氪箪F區(qū),駕駛員會感到視覺突然變暗,有些駕駛員不能適應(yīng)視力的突然變化,便會產(chǎn)生一種恐慌感,從而容易引發(fā)交通事故。  該圖是下霧時高速公路上的能見度  以上兩個原因呼喚主動發(fā)光與被動發(fā)光相結(jié)合的新型交通標(biāo)志誕生。

      2、太陽能交通標(biāo)志的原理以及應(yīng)用  太陽能標(biāo)牌的工作原理可以簡單概括為:白天太陽能電池板吸收太陽光,把太陽能轉(zhuǎn)化成電能,儲存在儲能器件中,到了晚上,儲能器件中的電能自動轉(zhuǎn)化成光能(通過光電開關(guān)控制),通過LED發(fā)出亮光來勾畫圖案輪廓,傳達交通信息。  

      3、太陽能交通標(biāo)志牌的結(jié)構(gòu)三要素  

      3.1傳統(tǒng)的太陽能標(biāo)牌  

      太陽能標(biāo)牌不同于普通標(biāo)牌,普通標(biāo)牌結(jié)構(gòu)簡單,太陽能標(biāo)牌結(jié)構(gòu)復(fù)雜,除了包括普通標(biāo)牌所具有的標(biāo)志底板、反光膜外,還包括太陽能板,控制器,LED以及內(nèi)部的連接電路。大家看一看,早期的太陽能標(biāo)牌圖像。  基本上就是  一個燈箱了,電路、控制器、電池都放在箱體內(nèi),它主要的弊端有以下幾個方面:  (1)箱體過于笨重,太陽能板體積過大,不利于包裝,運輸,在運輸?shù)倪^程中,經(jīng)常造成內(nèi)部損壞。  (2)電池和電路都封在箱體內(nèi),不宜更換。  (3)箱體過大,密封性不宜控制。  

      3.2新一代太陽能標(biāo)志  通過長期實踐,只有結(jié)構(gòu)合理,才能保證太陽能標(biāo)牌正常的工作。太陽能標(biāo)牌的結(jié)構(gòu)上應(yīng)具備四要素:體薄量輕、電池電路易更換、太陽能板可轉(zhuǎn)向、最高防水等級IP68。  1、體薄量輕  板的厚度約為10mm,方便運輸和懸掛。  2、電池電路易更換  控制箱容易打開。  3、太陽能板可轉(zhuǎn)向  太陽能板支架是一個萬象輪裝置,可以是太陽能板朝向太陽方向。更利于太陽能板吸收太陽能。4、最高防水等級IP68  錄像表明,太陽能標(biāo)牌完全泡在水里依然可以正常工作。  

      4、太陽能交通標(biāo)志牌的新發(fā)展  不論是做圖形、輪廓還是文字,太陽能標(biāo)牌均能用良好的效果,這里再介紹太陽能標(biāo)志的幾個特殊的用途。  a) 導(dǎo)向標(biāo)的同步或追逐閃爍  追逐式太陽能導(dǎo)流牌就是將每一個太陽能標(biāo)牌里的太陽能板、電池、控制電路集中起來,集中到一個主控制太陽能標(biāo)牌內(nèi),各個太陽能標(biāo)牌通過導(dǎo)線與控制連接。一個控制系統(tǒng)有效控制距離可以為500米。太陽能標(biāo)牌僅僅保留led和一個簡單的穩(wěn)壓電路,電池、太陽能板均可以更換,它的另一個優(yōu)點是,太陽能板是唯一的,非常適應(yīng)在山區(qū)曲折、樹木茂盛、地面陽光不充沛的道路上安裝太陽能標(biāo)牌。只需將一塊太陽能板放在陽光充沛的地方即可。而傳統(tǒng)的太陽能標(biāo)牌則要求每一個太陽能標(biāo)牌都能夠有充足的陽光照射。而這是不現(xiàn)實的。  它的缺點就是安置連接導(dǎo)線較為麻煩,而且導(dǎo)線如果受到破壞或盜竊,整個系統(tǒng)會無法工作。為彌補這一缺點,另一種無線控制太陽能導(dǎo)流標(biāo)牌就誕生了。  無線控制標(biāo)牌,簡單來說是各個標(biāo)牌之間沒有任何導(dǎo)線連接,而是以無線電波信號控制各個太陽能標(biāo)牌的工作方式,可以讓控制范圍內(nèi)的標(biāo)牌按預(yù)設(shè)程序有序閃爍,這可以大大降低太陽能標(biāo)牌安裝的難度,不需要安裝到導(dǎo)線了。用于道路的電子系統(tǒng)必須能抵抗強烈的來自車輛及其他無線電產(chǎn)品的電磁干擾,也要符合惡劣的物理環(huán)境。  (2)用于行人過街感應(yīng)的太陽能標(biāo)牌  行人過街感應(yīng)標(biāo)牌是在行人通過馬路時,太陽能標(biāo)牌捕捉到過往行人發(fā)出的紅外線,標(biāo)牌上的LED發(fā)出閃爍警示信息,來達到提醒過往司機的目的。行人過街感應(yīng)標(biāo)牌是屬于智能交通產(chǎn)品,道路狀況日益復(fù)雜,這項產(chǎn)品是符合交通發(fā)展趨勢的。       5、太陽能標(biāo)牌的壽命問題。  有哪幾個方面的因素  影響到太陽能標(biāo)牌的壽命呢?  (1)標(biāo)牌材料:  現(xiàn)在公路交通標(biāo)志牌都是采用鋁板制作,由于回收價值高,不法分子就把偷盜交通標(biāo)志牌做為了生財之道。廣東省的小標(biāo)志一年被盜60%以上。太陽能標(biāo)牌的價值高過普通標(biāo)牌,所以更應(yīng)考慮太陽能標(biāo)牌的防盜問題。  按“無商業(yè)回收價值”這一思路,使盜竊分子無利可圖。目前國內(nèi)交通行業(yè)對新的替代材料也做了大量的有益的探索,模壓玻璃鋼材料對反光膜附著力強、抗風(fēng)荷載性強、耐老化、造價低,是一種理想和成熟的標(biāo)志板面防盜材料。  (2)太陽能板的壽命  太陽能板照片  太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置,硅系列太陽能電池發(fā)電是目前發(fā)展最成熟的,太陽能電池優(yōu)劣、壽命就主要取決于硅片。目前硅片按材料的結(jié)晶類別一般分為三種:單晶硅、多晶硅和非晶硅。單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率最高,量產(chǎn)時其效率都能達到15%,在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)地位,價格偏高。多晶硅、非晶硅效率只有10%左右。相比較而言,非晶硅成本最低,弱光效應(yīng)好,但非晶硅光電效率衰減快,穩(wěn)定性不高,因此在戶外交通產(chǎn)品應(yīng)主要選擇單晶硅的太陽能電池。大量實驗數(shù)據(jù)表明:單晶硅電池壽命長達15年以上,而且15年后其光電轉(zhuǎn)換效率仍能達到最初的85%。  (3)LED的壽命  LED作為一種新型光源在各個領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用,究其原因無不外乎以下幾點:1.壽命長,就目前各個區(qū)域各個品牌生產(chǎn)商量產(chǎn)的LED芯片來說,其最長工作時間普遍達到10年以上,而且是連續(xù)工作。2.節(jié)能,LED的電光能量轉(zhuǎn)換率是普通白熾燈的5-8倍,獲得同樣的光照亮度能節(jié)省60%以上電量。  (4)電池的壽命。  太陽能產(chǎn)品設(shè)計原理中都是要將光能轉(zhuǎn)化為電能后儲存,以作后備,在無陽光照射情況下,由儲能設(shè)備續(xù)電。儲能設(shè)備目前主要有三大類:電池儲能、電容儲能、電感儲能,其中電池儲能因為容量大、體積小、成本便宜等優(yōu)點相對使用比較廣泛。作為太陽能標(biāo)牌是適合用電池儲能的。儲能電池即蓄電池,它根據(jù)內(nèi)部材料又劃分為鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池等幾個類別。符合交通戶外環(huán)境的電池要屬鎳氫和鋰電,因為相對而言它們在高低溫特性、容量體積比、環(huán)保、壽命方面是優(yōu)于鉛酸電池的。如果以保持60%容量統(tǒng)計鉛酸電池循環(huán)次數(shù)在400次左右,鎳氫電池在500次左右,鋰電在600左右。在這里所謂的循環(huán)次數(shù)是指把電池全沖全放,滿作為一個周期。而實際上太陽能標(biāo)牌需考慮陰雨天因素,電池是大部分時間在放掉1/5電量時就充電的,這種淺放淺充的浮充電狀態(tài)的工作方式是可以大大延長電池使用  年限的。即便這樣,太陽能標(biāo)牌如果采用鋰電照常規(guī)使用,壽命也只有4年左右。  從太陽能標(biāo)牌的以上幾個主要組成部分可以分析出:電池是制約其壽命的瓶頸。該類產(chǎn)品的電池應(yīng)該注重防潮的同時,應(yīng)該方便更換。

此文關(guān)鍵字: 太陽能信號燈  

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