节能路灯智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种节能路灯智能控制系统，包括有数据采集显示电路，其一端与主控制电路连接；时钟控制电路，其一端与主控制电路连接，另一端与节能路灯连接；调压电路，其一端与主控制电路连接并互为传递电信号，一端与时钟控制电路连接，一端与节能路灯连接；光控电路，其一端与主控制电路连接并互为传递电信号，另一端与节能路灯连接。这种节能路灯智能控制系统在阴雨或者多雾的白天，可通过判断光线的明暗来自动开启或关闭路灯，并使路灯的亮度适合于阴雨天气的照明；可在晚上适当的时候开启，并按照不同时段人们的生活习惯对应的亮度需求进行照明亮度控制，一方面节约电能，另一方面延长节能路灯的使用寿命。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到一种智能控制系统，尤其是应用于路灯照明的控制系统。
技术介绍
在现有的路灯照明中，一般来说，路灯在白天是不会开启的，当遇上恶劣天气造成道路光照度不足的时候，路灯不及时开启就容易发生意外交通事故；而在傍晚天色暗下时，如果路灯不能够及时开启，也会使道路能见度降低，给行车和行人带来安全隐患；在白天天亮后如果不及时关闭路灯，会造成能源和资源的浪费；而在后半夜，电网用电量大大减少，路灯的供电电压升高，如果不对路灯电压进行降压控制，路灯就会变得特别的亮，而这段时间道路上行车和行人稀少，不但造成能源浪费，路灯也因为长时间承受过高电压而缩短寿命。 现有技术中的节能路灯的控制方式较为单一，只使用声音控制、感光控制或者时间控制中的一种，这些方式仅仅能解决当前节能路灯出现的某一方面问题，但总体控制效果仍不能令人满意。比如在后半夜电网电压升高、路上行人稀少的时间段内，大部分节能路灯都没有降压控制，这样会造成电能的浪费。有些通过路灯的串并联组合变化，或者间隔关闭一半路灯的方法来节约电能，但这样会减少节能路灯的使用寿命，不够科学合理；还有少部分采用声音时间组合控制、感光时间组合控制的，但都不能科学合理地设计路灯的控制规律，这些组合控制都无法在电网电压升高时稳定和降低路灯的电压，于是，在半夜以后，节能路灯上电压过高，道路上行人稀少，不但造成电能的浪费，而且缩短了节能路灯的使用寿命。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中存在的问题，通过优化组合不同的控制方案，使得节能路灯能通过判断光线的明暗来自动开启或关闭，以节约电路，延长路灯的使用寿命，提供一种节能路灯智能控制系统。 为实现以上目的，本技术采取了以下的技术方案一种节能路灯智能控制系统，包括有数据采集显示电路，其一端与主控制电路连接；时钟控制电路，其一端与主控制电路连接，另一端与节能路灯连接；调压电路，其一端与主控制电路连接并互为传递电信号，一端与时钟控制电路连接，一端与节能路灯连接；光控电路，其一端与主控制电路连接并互为传递电信号，另一端与节能路灯连接。 所述光控电路包括有光敏电阻和运算放大器。光敏电阻根据外界光照的强弱来改变电阻值的大小，根据大小来判断当前路面的光照情况，将其光照情况传回给主控制电路，由主控制电路来判断是否开启或关闭路灯。设定对应的电阻值之后，不管白天还是晚上，只要光照不足，路灯都能够提供有效的照明，保证行车和行人的安全。其工作原理是首先是将外界的光信号转化为电信号，然后将采集到的电信号送入到由运算放大器构成的滞环比较电路中，使被判断的电压信号范围变宽，这样可以避免微小光线变化引起的误动作，使得路灯工作更加稳定。光控电路输出高电平或者低电平送给主控制电路，从而判断节能路灯开启或者关闭。 调压电路主要由数模转换电路和调压模块构成。其工作原理是由主控制电路(可采用89S 52单片机)接收调节电压的条件信号，这些条件信号分别是来自光控电路的电压信号、电压采集电路的电网电压信号、时钟电路的时间信号，通过对数字信号进行处理，并通过数模转换芯片MAX 527转化为模拟信号，输入到调压模块。调压器为单相全隔离一体化交流调压器，调压模块根据0至5伏控制信号线性控制0至220伏的电压信号，该主控制电路时刻保持接收光控电路传来的电压信号，一旦光照有变化，主控制电路就会通过接收到的电平信号判断此时是否该开启或者关闭路灯。与此同时，主控制电路会不停的判断当前的时间，当指定调压时间到来时，它会根据要求将数字信号传递给数模转换芯片，数模转换芯片将数字信号转化为模拟信号，送到调压器中，调压器根据输入信号的大小对应成比例的调整路灯上的电压。于是，调节模块可以根据输入的控制信号灵活地调整节能路灯上的电压，使得路灯可以提供合适的照明亮度。 在白天，道路处于使用高峰，天气良好的时候自然光线已经可以提供足够的照明；在傍晚，应该根据光照的情况开启路灯，天黑的早应该早开，天黑的晚可以晚开；在晚上零点以后，行人行车减少，可以降低路灯的照明亮度；晚上2点以后，行人行车更加稀少，可以让路灯进行低亮度照明。不过，如果白天出现十分恶劣的天气，导致路面光线太暗，应该开启路灯至最亮，避免路面在人流车流的高峰期发生交通意外。本技术提出了的基于人们生活习惯的分段组合式优化控制程序，采用自然光照亮度与时间作为组合条件，设计出分段组合的优化控制算法。 该节能路灯智能控制系统将单片机技术、自动调压技术、光电传感技术结合，实现节能路灯的智能化控制。系统的硬件主要由光控电路、调压电路、数据采集显示电路、主控制电路四个部分构成。 本技术相对于现有技术，具备以下的优点本技术的节能路灯智能控制系统在阴雨或者多雾的白天，可通过判断光线的明暗来自动开启或关闭路灯，并使路灯的亮度适合于阴雨天气的照明；可在晚上适当的时候开启，并按照不同时段人们的生活习惯对应的亮度需求进行照明亮度控制，特别是在后半夜行车行人稀少的时候，供电网却在非用电高峰时期，电网电压升高，需要将路灯上的电压稳定和控制在指定亮度的电压值上，避免因为电网电压上升造成路灯电压过高的问题，一方面尽最大可能节约电能，另一方面延长节能路灯的使用寿命，同时保障汽车和行人的安全。附图说明图1为本技术节能路灯控制系统结构框图； 图2为本技术光控电路结构图； 图3为本技术感光检测流程图； 图4为本技术调压电路框图； 图5为本技术调压电路原理图； 图6为本技术分段组合式电压优化控制流程图； 图7为本技术分段组合式电压优化控制曲线； 图8为本技术数据采集显示电路框图； 图9为本技术数据采集显示电路原理图； 图10为本技术线性调压电路曲线图； 图11为本技术时钟控制电路原理图； 图12为本技术主控制电路的电路原理图。具体实施方式 以下结合附图和具体实施方式对本技术的内容做进一步详细说明。 实施例一 请参阅图1所示，一种节能路灯智能控制系统，包括有数据采集显示电路102，其一端与主控制电路连接101；时钟控制电路103，其一端与主控制电路101连接，另一端与节能路灯104连接；调压电路105，其一端与主控制电路101连接并互为传递电信号，一端与时钟控制电路103连接，一端与节能路灯104连接；光控电路106，其一端与主控制电路101连接并互为传递电信号，另一端与节能路灯104连接。 图2为光控电路结构图，其包括有光敏电阻R1、运算放大器U1、多个电阻和电容以及滞环比较电路201，该滞环比较电路201包括运算放大器U2和电阻R3、电阻R4、电阻R5，运算放大器U1是电压跟随并起到隔离的作用。 电容C1的一端接地，其另一端与光敏电阻R2的连接点与电阻R1连接，电阻R1的另一端接直流5V电源，光敏电阻R2的另一端接地，其电阻R1与光敏电阻R2的连接点与运算放大器U1的正向输入端3连接，该放大器U1的接地端4接地，其第8输出端输出与5V直流电源连接，并通过电容C2接地，其反向输入端2与输出端1的连接点与滞环比较电路201中的运算放大器U2的方向输入端6连接，该放大器U2的正向输入端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端与放大器U2的输出端8连接后接直流5V电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能路灯智能控制系统，其特征在于：包括有　数据采集显示电路，其一端与主控制电路连接；　时钟控制电路，其一端与主控制电路连接，另一端与节能路灯连接；　调压电路，其一端与主控制电路连接并互为传递电信号，一端与时钟控制电路连接，一端与节能路灯连接；　光控电路，其一端与主控制电路连接并互为传递电信号，另一端与节能路灯连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万鸿基，
申请(专利权)人：万鸿基，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]