高速公路隧道照明智能控制器制造技术

一种应用于高速公路隧道照明的智能控制器，照明控制器能够采集车辆检测器的交通流量信息和洞外亮度计、洞内照度计所检测的洞内外环境的亮度信息。照明控制器能够驱动ＬＥＤ隧道灯点亮，并对其进行调光。照明控制器具有ＣＡＮ－ＢＵＳ总线通信接口，能在隧道内形成一个完整的现场总线控制网络，并通过以太网与隧道管理所的管理工作站相连接，在工作站的管理下，可根据车流量的大小，洞内外环境亮度的对比程度对隧道照明灯的亮度从０－１００％进行自动调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于高速公路隧道照明的智能控制器，该照明控制器能够采集车辆检测器的交通流量信息和洞外亮度计、洞内照度计所检测的洞内外环境的亮度信息，并且能够驱动LED隧道灯点亮，并对其进行调光。该照明控制器具有CAN-BUS (CAN, Controller Area Network,控制器局域网络)总线通信接口 ，能在隧道内形成一个完整的 现场总线控制网络，并通过以太网与隧道管理所的管理工作站相连接，在工作站的管理下， 可根据车流量的大小，洞内外环境亮度的对比程度对隧道照明灯的亮度从0-100%进行自 动调节。
技术介绍
高速公路隧道内的照明和洞外亮度、交通流量、洞内废气的多少、行车速度、灯具 的养护周期等诸多因素有关，甚至与路面的材料和洞壁的装修材料有关。特别是洞外的环 境亮度和交通流量的大小，更是直接影响到隧道内的亮度要求。天气、季节和时辰的不同， 洞外亮度也是大不相同。目前隧道灯的控制基本上是靠开关照明回路来进行控制的。 一般 隧道都有七八个照明控制回路，建设投资大，施工难度高，隧道开通后管理者仅能在有限的 回路里进行选择，而且对隧道灯不能实现调光控制，使得隧道内斑马线严重，亮度均匀性很 差，很难兼顾到运营成本和隧道安全的统一。 一条隧道动辄就是成百上千盏灯，因此高速公 路隧道照明是能耗大户。许多高速公路，特别是一些刚开通的高速公路在开通运营的头几 年，出现了收的通行费还缴不起电费的尴尬局面。 本专利技术能够实现隧道照明洞内亮度自动跟踪洞外亮度的实时变化和车流量的大 小，自动对所有的隧道照明灯从0-100%自动调光，实现真正意义上的"按需照明"，大幅度 的节约能源。
技术实现思路
本专利技术为高速公路隧道照明提供了一种智能照明控制器。本专利技术解决其技术问题 所采用的技术方案是智能照明控制器具有CAN-BUS总线通信接口 、隧道灯调光控制接口 、 数字量及模拟量接口，通过一根通信电缆将所有的隧道灯连接成一个完整的控制网络，并 在网络内接入车辆检测器、洞外环境亮度计、洞内照度计，在上位机的程序控制下，实现隧 道灯的调光控制。 本专利技术的有益效果是能够实现隧道照明洞内亮度自动跟踪洞外亮度的实时变化 和车流量的大小，自动对所有的隧道照明灯从0-100%自动调光，实现真正意义上的"按需 照明"，大幅度的节约能源。 根据本专利技术的专利技术目的，其中提供一种应用于高速公路隧道LED照明灯的智能控 制器，主要由电源输入模块、ARM微处理器模块、P丽调光模块、功率驱动模块、负载电流检 测模块、开关量采集模块、模拟量采集模块、CAN总线网络接口模块等组成，其特征在于，所 述ARM微处理器模块接收到采集自开关量采集模块和模拟量采集模块的数据之后，对这些数据进行分析处理，处理后生成一结果并产生一相应的包含结果数据的控制命令传送到 P丽调光模块，该命令经P丽调光模块处理后输出到功率驱动模块驱动相应LED照明灯产生 相应的功率。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中所述开关量采集模块所采集的信息主要是 车辆检测器的交通流量信息。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中所述模拟量采集模块采用了两个LM358双运算放大器构成一对4-20ma电流环接口 ，用于采集洞内外亮度计和照度计的数据。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中所述负载电流检测模块采用了 LM358双运算放大器对LED隧道灯的负载电流进行检测，以判断LED隧道照明灯的工作状况。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中所述每个智能控制器均有CANH、 CANL(高低两种信号接口 ) 一进一出两个CAN网络接口，以级联方式与CAN总线网络接口模块连接形成CAN总线网络。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中所述每个接口均加有ESD保护电路。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中所述P丽调光模块采用MAX16831高电压、 大电流LED驱动器，在微处理器的控制下能够产生控制LED隧道灯调光的P丽信号。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中采用型号为16N05的16A、50V N沟道功率 MOSFETs管来驱动大功率LED隧道灯发光。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中采用了 LM358双运算放大器对LED隧道灯 的负载电流进行检测，以判断LED隧道灯的工作是否正常。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中所述照明控制器具有数字量和模拟量采集 功能，可以实时跟踪隧道的实际交通流量及一年四季天气、季节、时间洞外环境亮度的变 化，并根据这种变化对隧道照明灯进行0_100%的亮度调节。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中具有CAN-BUS总线接口功能，能将所有的 隧道灯构成网络，能在管理平台上对所有的隧道灯控制和调光。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中在管理平台上对所有的隧道照明灯控制和调光，可以是一起控制和调光，也可以是单个进行的，也可以是分组进行的。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中在管理平台上对所有的隧道照明灯控制和调光时，所述隧道照明灯灯光的强度/亮度可以无级(即以连续方式而非离散方式)递增或递减。 根据本专利技术的进一步的专利技术目的，其中在网络中断的情况下，照明控制器可以将 隧道灯的亮度自动调节到默认的初始值，确保隧道行车安全。附图说明 图1为本专利技术的智能照明控制器组成模块图。 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步说明。 本专利技术所涉及的智能照明控制器主要由电源输入模块、ARM (Advanced RISCMachines)微处理器模lfe、P丽(Pulse Width Modulation,脉宽调制)调光模lfe、MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金氧半场效晶体管)功率驱动 模块、负载电流检测模块、开关量(数字)采集模块(1/0输入模块)、模拟量采集(4-20ma 电流环)模块(即AI输入模块，AI， Analog I即ut，模拟量输入)、CAN总线网络接口模块 等组成。其各模块功能如下 DC，输出5V，主要给智能控制器系统本身提供一个稳定可靠的电源。采用了 TVS(Transient Voltage Suppressor,瞬态抑制二极管)瞬态二极管对输入电源进行防浪 涌、防突波保护。 2、ARM微处理器模块采用ANYCAN5401I模块，内嵌ARM732位微处理器及CAN控制 器、CAN隔离器件等，是本智能控制器的核心模块。 3、 P丽调光模块采用MAX16831高电压、大电流LED驱动器，在微处理器的控制下 能够产生控制隧道灯调光的P丽(脉宽调制)信号。 4、 M0SFETs功率驱动模块主要采用型号为16N05的16A、50V N沟道功率M0SFETs 管来驱动LED隧道灯发光。 5、负载电流检测模块采用了 LM358双运算放大器对LED隧道灯的负载电流进行检 测，以判断LED隧道照明灯的工作状况，以利于监控和检修。 6、开关量(数字)采集接口具有光耦隔离保护，可采集车辆检测器的车辆信号，该 信号可以是开关量信号，也可以是晶体管开路输出信号。 7 、模拟量采集(4-20ma电流环)模块也是采用了两个LM358双运算放大器构成一 对4-20ma电流环接口 ，主要是采集洞内外亮度计和照度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于高速公路隧道ＬＥＤ照明灯的智能控制器，主要由电源输入模块、ＡＲＭ微处理器模块、ＰＷＭ调光模块、功率驱动模块、负载电流检测模块、开关量采集模块、模拟量采集模块、ＣＡＮ总线网络接口模块等组成，其特征在于，所述ＡＲＭ微处理器模块接收到采集自开关量采集模块和模拟量采集模块的数据之后，对这些数据进行分析处理，处理后生成一结果并产生一相应的包含结果数据的控制命令传送到ＰＷＭ调光模块，该命令经ＰＷＭ调光模块处理后输出到功率驱动模块驱动相应ＬＥＤ照明灯产生相应的功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱怀风，邝仲平，陈震，高林，刘翔，
申请(专利权)人：江西方兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]