[發明專利]智能LED隧道燈無級調光控制系統和控制方法

有效

• 申請號: 201210145016.2
• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN103391665A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 張浩;莫益軍;陳京鷺;彭亞潔;陳志陽
• 申請（專利權）人: 交科院（北京）交通技術有限公司;武漢飛脈科技有限責任公司
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于LED照明控制領域，更具體地，涉及一種智能LED隧道燈無級調光控制系統和控制方法。

背景技術

隨著我國公路交通事業的飛速發展，公路等級不斷提高，隧道照明的高能耗和安全運營問題顯得越來越突出。根據《公路隧道通風照明設計規范》，隧道照明主要分為入口段照明、過渡段照明、中間段照明和出口段照明四部分。不同的隧道區域對照明的要求是不一樣的，即使同一區域在不同的條件下，對隧道內的照明要求也是不一樣的，它們與車速、車流量、洞外亮度、洞內亮度等諸多因素有關。

目前，隧道照明系統主要使用高壓鈉燈，且以全年洞外最大亮度和最高行車時速來確定隧道內各段的燈具功率和燈具分布密度。此種模式暴露出了許多問題。一方面，高壓鈉燈存在啟動延時，且調光幅度很小。另一方面，系統沒有考慮實時環境因素，僅能在有限的照明回路里對燈具進行控制，這將導致隧道照明的亮度在很多時候超過實際需求，造成能源的大量浪費，且其無法保證隧道內亮度的均勻性及各段之間亮度的平滑過渡，隧道會出現所謂的“斑馬線”，導致駕駛員視覺疲勞，帶來重大安全隱患。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種智能LED隧道燈無級調光控制系統，其利用LED燈調光幅度寬的特性，根據隧道環境信息和LED燈工作狀態信息智能調整LED照明參數，進一步提高了LED燈的光效，延長了LED燈的壽命。

為實現上述目的，本發明提供了一種智能LED隧道燈無級調光控制系統，包括遠程控制中心、匯聚模塊、多個分控制器、多個感應采集模塊、多個功率控制模塊、多個供電模塊、多個LED燈組和多個自檢模塊，遠程控制中心與匯聚模塊之間通過匯聚網絡相連，匯聚模塊與分控制器相連，分控制器與感應采集模塊和功率控制模塊相連，感應采集模塊和功率控制模塊與LED燈組之間通過RS-485總線相連，供電模塊與LED燈組相連。

每個LED燈組中LED燈的數量最多為128盞，分控制器、感應采集模塊、功率控制模塊、供電模塊和LED燈組的數量相同，每個LED燈對應有一個自檢模塊，匯聚網絡為光纖網絡或無線蜂窩網絡。

自檢模塊包括溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、模數轉換子模塊、第一信息轉發子模塊和定時子模塊，溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器用于每隔秒鐘采集次數據，連續采集分鐘，以獲取信號均值，模數轉換子模塊用于將信號均值進行模擬數字轉換，并上傳給第一信息轉發子模塊，第一信息轉發子模塊用于將轉換后的信號均值上傳給感應采集模塊。定時子模塊用于設置自檢定時器，并用于判斷自檢定時器是否超時，第一信息轉發子模塊還用于判斷是否收到感應采集模塊下發的自檢命令。

感應采集模塊包括速度傳感器、光電傳感器、光照傳感器、信息處理子模塊和第二信息轉發子模塊，傳感器、光電傳感器和光照傳感器用于采集所在區段的平均車速、車流量和環境亮度等環境信息，信息處理子模塊用于將采集到的環境信息進行模數轉換，并將轉換后的環境信息和接收的LED燈當前工作狀態信息一起封裝成采集數據幀，第二信息轉發子模塊用于將采集數據幀上傳給分控制器，分控制器用于將接收的采集數據幀直接透明傳輸給匯聚模塊。

匯聚模塊包括通道選擇子模塊、數據處理子模塊和第三信息轉發子模塊，通道選擇子模塊用于判斷是否存在光纖通道且工作正常，若存在且工作正常，則第三信息轉發子模塊將采集數據幀直接透明傳輸給遠程控制中心，通道選擇子模塊還用于判斷是否存在無線蜂窩網接口，若不存在，則第三信息轉發子模塊將采集數據幀緩存在本地，并等待無線蜂窩網恢復正常，通道選擇子模塊還用于判斷是否已建立無線數據鏈路，若沒有建立，則建立無線數據鏈路，數據處理子模塊用于根據無線蜂窩網的網絡狀態將接收的采集數據幀動態拆分成多個數據包，第三信息轉發子模塊還用于將拆分后的數據包依次上傳給遠程控制中心，上傳過程中若出現故障，先將數據包緩存在本地，再等鏈路恢復正常后續傳，遠程控制中心用于根據接收的數據判斷區段的環境信息和LED燈當前工作狀態信息的變化是否超過門限值，遠程控制中心還用于根據區段的環境信息和LED燈當前工作狀態信息獲取區段中所有LED燈的新調光方案，并將獲取的新調光方案轉發給匯聚模塊，匯聚模塊還用于根據新調光方案中的區段編號信息進行路由，以將新調光方案轉發給區段編號信息相應的分控制器。