一种太阳能障碍灯的室外控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种太阳能障碍灯的室外控制系统及方法，涉及电数字数据处理技术领域，其包括控制中心

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能障碍灯的室外控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及电数字数据处理
，尤指一种太阳能障碍灯的室外控制系统及方法
。

技术介绍

[0002]障碍灯是标志飞行障碍位置的灯光设备，目前，市面上生产的由直流障碍灯所构成的太阳能航空障碍灯系统一般是由太阳能电池板，免维护蓄电池
、
集中控制器
、
障碍灯等组件组成
。
在白天时，太阳能电池板对蓄电池进行充电，系统处于守候状态，到晚上时，蓄电池提供电源，通过日光检测识别功能，系统自动进入闪亮的工作状态
。
障碍灯相互之间采用控制线连接，通过布放线缆的方式传输信号到机房监控室进行监测和控制，这种方式不容易集中对较大的区域进行管理，并且故障率高，通常单台航空障碍灯故障影响整个系统的监测
。
[0003]专利申请号为
CN201510379844.6
的专利申请文件公开一种障碍灯的控制系统，利用
GPRS
无线传输数据技术监测和控制航空障碍灯，从而在现场安装方面变得简单，无需布置信号线，通过控制中心监测和控制已经安装
GPRS
模块障碍灯，但该控制系统无法对障碍灯的工作参数进行调整，以及对障碍灯进行一些简单清洁，所以障碍灯故障时工作人员检修的频率就会增加，运行成本便会增加
。
为此，本专利技术提出一种太阳能障碍灯的室外控制系统及方法
。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种太阳能障碍灯的室外控制系统及方法，通过本专利技术可以降低障碍灯控制系统的运行成本
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种太阳能障碍灯的室外控制系统，包括：控制中心
、
障碍灯和
PID
调节模块；所述控制中心用于对障碍灯分时间段控制，控制不同时间段对应不同的亮度
、
闪光频率和发光方向；所述数据统计模块用于对障碍灯所处环境的天气状况
、
环境亮度和环境可视度进行统计分析，并将数据上传至云服务器，所述数据统计模块与控制中心通信连接；所述障碍灯设有
RFID
标签，所述障碍灯与控制中心通信连接，所述障碍灯下方设有可调节高度的灯杆；所述障碍灯在空间上的分布采用如下公式：；所述障碍灯的光照覆盖范围采用如下公式：；其中
L
表示相邻障碍灯之间的距离；表示相邻障碍灯之间的垂直高度差；表示相邻障碍灯高度角；
E
表示障碍灯的覆盖圆范围；
D
表示障碍灯的光通量；
A
表示光源与平面的夹角；
K
表示空间的利用系数；
S
表示地板面积，光照范围呈圆形分布；其中
L
的取值范围大于覆盖圆的半径；
所述障碍灯设有换热器，其中换热器的功率计算式如下所示：；
;
；其中
P
为换热器的功率；
Q
为吸收的热量，
C
为障碍灯的比热容；
M
为障碍灯的质量，为温度差，
t
表示加热或散热时间；
k
为灯罩的导热系数；
R
为灯罩的厚度；为换热器的功率因数；所述
PID
调节模块设有无线信号接受器，用于接收计算模块中的数据，并匹配相应的
PID
参数进行
PID
运算获取调整值
。
[0006]作为优选，所述
PID
调节模块采用比例积分算法，其输入输出关系如下：；其中
、
和分别表示比例系数
、
积分系数和微分系数，表示障碍灯输入亮度与期望值之间的误差，表示障碍灯输出亮度
。
[0007]作为优选，所述障碍灯中的控制回路设有时间控制器和电位器，所述障碍灯的表面还设有清污装置，所述清污装置包括静电除尘器和毛刷，所述清污装置与控制中心通信连接
。
[0008]作为优选，所述控制系统还包括数据获取模块，所述数据获取模块与控制中心通信连接，所述数据获取模块包括光敏传感器
、
红外线传感器，所述光敏传感器和红外线传感器均设于障碍灯表面，所述光敏传感器用于检测外界环境光照强度，所述红外线传感器用于检测障碍灯的灯罩表面灰尘浓度
。
[0009]作为优选，所述控制系统还包括计算模块，所述计算模块，用于确定预设亮度值与实际亮度之间的亮度差值，并将差值传送至
PID
调节模块，所述计算模块与
PID
调节模块通信连接
。
[0010]作为优选，所述控制系统还包括供电模块，所述供电模块包括太阳能板
、
蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能控制器与控制中心通信连接
。
[0011]作为优选，障碍灯的闪光频率与障碍灯的高度有如下关系：；其中闪光频率
f
的单位为次
/min
，
H
表示障碍灯所处高度
。
[0012]一种太阳能障碍灯的室外控制方法，所述控制方法应用于上述的控制系统，所述控制方法包括以下步骤：
S1:
启动供电模块，同时通过数据获取模块实时检测室外障碍灯的工作数据；
S2:
数据获取模块获得的数据传送至控制中心，数据控制中心按时间段对障碍灯的亮度和闪光频率进行控制；
S3:
计算模块检测障碍灯实时工作数据与预设数据的阈值；
S4:
当实际工作数据与预设数据相差过大时，对应的工作数据传送至
PID
控制模块进行参数调整；
S5:
调整后发送对应的脉冲信号至障碍灯的控制回路
。
[0013]作为优选，所述步骤
S1
的供电模块通过晶闸管实现障碍灯控制回路的通断，所述
供电模块采用双回路供电
。
[0014]作为优选，所述步骤
S2
中的控制中心通过网络将指令传送至各障碍灯，所述障碍灯的亮度和闪光频率不受控制时，通过断电重启实现供电回路上所有障碍灯的复位；本专利技术的有益效果在于：
1.
本专利技术对每个障碍灯应用
RFID
技术，在障碍灯数据的读取上，通过
RFID
技术无需可视，也可无视建筑物的阻挡，只需在
RFID
读写器的作用范围内即可完成
RFID
数据的读取和写入，通过
RFID
技术可以对批量障碍灯的工作数据进行读取，提高读取数据的工作效率
。
[0015]2.
本专利技术设有
PID
调节模块，
PID
调节模块设有无线接收器，通过接收障碍灯中的工作数据，并匹配相应的
PID
参数进行...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种太阳能障碍灯的室外控制系统，其特征在于，包括：控制中心
、
障碍灯
、
数据统计模块和
PID
调节模块；所述控制中心用于对障碍灯分时间段控制，控制不同时间段对应不同的亮度
、
闪光频率和发光方向；所述数据统计模块用于对障碍灯所处环境的天气状况
、
环境亮度和环境可视度进行统计分析，并将数据上传至云服务器，所述数据统计模块与控制中心通信连接；所述障碍灯设有
RFID
标签，所述障碍灯与控制中心通信连接，所述障碍灯下方设有可调节高度的灯杆；所述障碍灯在空间上的采用分布如下公式：；所述障碍灯的光照覆盖范围采用如下公式：；其中
L
表示相邻障碍灯之间的距离；表示相邻障碍灯之间的垂直高度差；表示相邻障碍灯高度角；
E
表示障碍灯的覆盖圆范围；
D
表示障碍灯的光通量；
A
表示光源与平面的夹角；
K
表示空间的利用系数；
S
表示地板面积，光照范围呈圆形分布；其中
L
的取值范围大于覆盖圆的半径；所述障碍灯设有换热器，其中换热器的功率计算式如下所示：；；
;
其中
P
为换热器的功率；
Q
为吸收的热量，
C
为障碍灯的比热容；
M
为障碍灯的质量，为温度差，
t
表示加热或散热时间；
k
为灯罩的导热系数；
R
为灯罩的厚度；为换热器的功率因数；所述
PID
调节模块设有无线信号接受器，用于接收计算模块中的数据，并匹配相应的
PID
参数进行
PID
运算获取调整值
。2.
根据权利要求1所述的一种太阳能障碍灯的室外控制系统，其特征在于，所述
PID
调节模块采用比例积分算法，其输入输出关系如下：；其中
、
和分别表示比例系数
、
积分系数和微分系数，表示障碍灯输入亮度与期望值之间的误差，表示障碍灯输出亮度
。3.
根据权利要求1所述的一种太阳能障碍灯的室外控制系统，其特征在于，所述障碍灯中的控制回路设有时间控制器和电位器，所述障碍灯的表面还设有清污装置，所述清污装置包括静电除尘器和毛刷，所述清污装置与控制中心通信连接
。4.<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李田方，李长城，肖启红，李清平，陈福元，谭冬，袁磊琴，刘锋，罗爱珍，柳海涛，
申请(专利权)人：湖南辰东科技有限公司，
类型：发明
国别省市：