一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，包括用于根据日光照度控制LED路灯打开或关闭的照度调光控制器，以及用于根据日光照度控制LED路灯打开或关闭、且在LED路灯打开时根据车流量控制LED路灯亮度的照度及车流量调光控制器；且所述照度调光控制器和所述照度及车流量调光控制器通过RS485通信模块实现主从通信。本发明专利技术提供的一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，在具有远程开启和关闭等常规功能的基础上，还具有清晨关灯、自适应开灯、后半夜根据车流量自动调节路灯亮度的功能。

An Intelligent Dimming Control System for LED Street Lamp Based on Illumination and Vehicle Flow

【技术实现步骤摘要】
一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统
本专利技术涉及一种道路照明控制系统
，特别是一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统。
技术介绍
随着第四代绿色能源半导体照明设备的出现，给照明灯具带来前所未有的机遇和挑战的同时，智能照明系统也如雨后春笋一样层出不穷。但市场上智能照明系统中存在着开关灯方式不准确、缺乏异常天气应对策略、运行时使用的调光方案也没充分考虑夜间路面情况等弊端，从而不仅造成电能的严重浪费，而且没有充分发挥出LED路灯节能、环保、可以调光的优势。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，在具有远程开启和关闭等常规功能的基础上，还具有清晨关灯、自适应开灯、后半夜根据车流量自动调节路灯亮度的功能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，包括用于根据日光照度控制LED路灯打开或关闭的照度调光控制器，以及用于根据日光照度控制LED路灯打开或关闭、且在LED路灯打开时根据车流量控制LED路灯亮度的照度及车流量调光控制器。作为上述技术方案的进一步优选，还包括设置于车辆行驶路段上的若干组智能调光路灯组，每组所述智能调光路灯组包括排列设置于所述车辆行驶路段一侧的若干个智能调光路灯，每组所述智能调光路灯组中位于车辆行驶方向起始位置处的所述智能调光路灯通过设置所述照度及车流量调光控制器进行控制，每组所述智能调光路灯组中的其余所述智能调光路灯通过设置所述照度调光控制器进行控制，且每组所述智能调光路灯组中的所述照度调光控制器均与所述照度及车流量调光控制器信号连接，且每组所述智能调光路灯组中的全部所述智能调光路灯在打开时均由所述照度及车流量调光控制器进行同步调节亮度。作为上述技术方案的进一步优选，所述照度调光控制器包括用于获取日光照度信息的照度采集模块、用于驱动所述智能调光路灯的LED驱动模块、用于与所述照度及车流量调光控制器进行信号连接的RS485通信模块、MCU模块以及用于为上述模块供电的电源模块；所述照度及车流量调光控制器包括用于获取日光照度信息的照度采集模块、用于获取车流量信息的车流量采集模块、用于驱动所述智能调光路灯的LED驱动模块、用于与所述照度调光控制器进行信号连接的RS485通信模块、MCU模块以及用于为上述模块供电的电源模块。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，通过采集日光照度，能根据昼夜光照条件、以及天气情况自适应开灯；在车流量较少的后半夜还可以根据车流量大小自动调节灯具亮度，在保证道路照明安全的前提下完成路灯的节能控制，实现了需要照明时能够及时提供安全的照度，没有照明需要时，将照度值降低到最低，从而在节能的同时充分阐释智慧城市的主题。本本专利技术所提供的一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，各个功能模块技术成熟，价格低廉，控制模式新颖。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术具体实施例所述的照度调光控制器和照度及车流量调光控制器的安装布局示意图；图2是本专利技术具体实施例所述的照度及车流量调光控制器的框图；图3是本专利技术具体实施例所述的照度调光控制器的框图；图4是本专利技术具体实施例所述的MCU模块的电路图；图5是本专利技术具体实施例所述的电源模块的电路图；图6是本专利技术具体实施例所述的照度采集模块的电路图；图7是本专利技术具体实施例所述的车流量采集模块的电路图；图8是本专利技术具体实施例所述的LED驱动模块的电路图；图9是本专利技术具体实施例所述的RS485通信模块的电路图。具体实施方式参照图1至图9，图1至图9是本实施例提供的一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统的具体结构图。如图1所示，本实施例提供的照度调光控制器和照度及车流量调光控制器的安装布局：实心圆1为安装有照度及车流量调光控制器的路灯，布置在车辆经过路段的起始位置，图中椭圆形区域2为车辆感知区域；空心圆3为安装有照度调光控制器的路灯。当照度及车流量调光控制器检测到有车辆驶入该路段，根据车流量的大小调用相应的调光程序实现本地调光，并通过RS485总线实现车辆行进方向的同路段的LED路灯调光控制器的同步调光。如图2所示，本实施例提供的照度及车流量调光控制器主要包括六个模块：电源模块、照度采集模块、车流量采集模块、MCU模块、LED驱动模块、RS485通信模块。如图3所示，本实施例提供的照度调光控制器主要包括五个模块：电源模块、照度采集模块、MCU模块、LED驱动模块、RS485通信模块。如图4所示，本实施例提供的MCU模块，单片机采用AT89S52，AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容；AT89S52支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，单片机停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作；掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。在多数时间，LED路灯都处于熄灭状态，若控制系统处于待机状态或掉电状态，可将功耗降低到最低。将微处理器的电源控制寄存器PCONA设置为0xFF时，外部功能模块掉电；将电源控制器设置为03H时，可将微处理器处于完全掉电状态，只在中断触发时，才能唤醒，随即给外部功能模块上电，微处理器开始工作。单片机AT89S52没集成PWM模块，采用定时器2模拟输出PWM脉冲对灯具进行调光。如图5所示，本实施例提供的电源模块，为控制器提供需要的电源，包括各种集成芯片需要的数字电源、采集单元需要的模拟电源和LED驱动电路的电源。220V交流市电通过电源变压器变换成低压交流电，再经过桥式整流电路和滤波电容的整流和滤波，得到一个并不十分稳定的直流电压；此直流电压经过三端稳压芯片LM7805的稳压和滤波器的滤波便在稳压电源的输出端产生一个精度高、稳定度好的直流电压。该直流电源为TTL芯片、单片机AT89S52、RS485接口电路等提供电源。如图6所示，本实施例提供的照度采集模块：光敏电阻经一上拉电阻接放大电路，经放大的信号接电压比较器，电压比较器输出信号直接输入到单片机的外部中断引脚。傍晚或极端天气情况下，放大器把微弱的模拟电压放大输出后与比较器的阈值进行比较，当模拟电压达到临界值，比较器产生低电平，输入单片机的外部中断引脚，外部中断唤醒掉电状态的单片机，单片随即给外部功能模块上电，同时单片机调用占空比为50%PWM调光控制程序点亮LED路灯，20分钟后调用占空比为100%PWM调光控制程序。清晨天亮时，单片机关断LED路灯，同时进入掉电的节能模式，直到下一个中断到来。如图7所示，本实施例提供的车流量采集模块，采用超声波探头采集车辆信息，超声波探头垂直安装在车道上方，每个探头检测一个车道；探头通过测量发射和接收超声波的时间差计算出超声波发射和返回的距离，可以得出有无车辆，通过测量车辆通过传感器的时间和平均车辆长度，可以确定车速。MCU与探头之间信息传递采用轮询方式，即：每隔一定周期MCU依次向各个探头发出数据请求命令，探头接收到命令时，将检测到的测量信息传送到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，其特征在于：包括用于根据日光照度控制LED路灯打开或关闭的照度调光控制器，以及用于根据日光照度控制LED路灯打开或关闭、且在LED路灯打开时根据车流量控制LED路灯亮度的照度及车流量调光控制器。

【技术特征摘要】
1.一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，其特征在于：包括用于根据日光照度控制LED路灯打开或关闭的照度调光控制器，以及用于根据日光照度控制LED路灯打开或关闭、且在LED路灯打开时根据车流量控制LED路灯亮度的照度及车流量调光控制器。2.根据权利要求1所述的一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，其特征在于：还包括设置于车辆行驶路段上的若干组智能调光路灯组，每组所述智能调光路灯组包括排列设置于所述车辆行驶路段一侧的若干个智能调光路灯，每组所述智能调光路灯组中位于车辆行驶方向起始位置处的所述智能调光路灯通过设置所述照度及车流量调光控制器进行控制，每组所述智能调光路灯组中的其余所述智能调光路灯通过设置所述照度调光控制器进行控制，且每组所述智能调光路灯组中的所述照度调光控制器均与所述照度及车流量调光控制器信号连接，且每组所述智能调光路灯组中的全部所述智能调光路灯在打开时均由所述照度及车流量调光控制器进行同步调节亮度。3.根据权利要求2所述的一种基于照度及车流量的LED路灯智能调光控制系统，其特征在于：所述照度调光控制器包括用于获取日光照度信息的照度采集模块、用于驱动所述智能调光路灯的LED驱动模块、用于与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海峡，李振峰，李承进，陈胜，陶良庆，李仿皇，胡媛媛，牛宏亮，方宇，
申请(专利权)人：中铁城市规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34