[發明專利]基于光電道路流量檢測的智能路燈系統及控制方法

無效

• 申請號: 201410409898.8
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104202871A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 何一堅;陳凱;蘇峙岳;何明明;陳光明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及公共照明系統，尤其涉及一種基于光電道路流量檢測的智能路燈系統及控制方法。

背景技術

通常的路燈，無論是否有人車經過，都一直保持常亮狀態，包括在交通忙閑明顯區分的偏僻地區以及在人流量、車流量相對白天大大減少的夜間。當道路上長時間無人、車經過時，這種常亮狀態必然造成了能源的嚴重浪費，其不合理性明顯凸現。因此，道路照明的節能控制問題，成為了人們非常關注的研究方向。

公開號為CN103383090A的專利文獻提供一種智能路燈，主要解決了現有路燈無法智能調節，導致電能浪費的問題。該智能路燈包括路燈燈殼，所述路燈燈殼頂部設置有用于接收周圍光強的光強傳感器，光強傳感器與設置在路燈殼體內的通過調節路燈電源供電量以調節路燈光源光照強度的控制器連接，控制器通過與設置在路燈燈殼內的路燈電源與路燈光源連接。該專利文獻提供的路燈光強可根據周圍環境中光強進行匹配調節，有效地降低了電能的浪費，節能環保。

但是這種路燈主要通過檢測外部環境的光線來調節路燈，其解決的問題在于，不同時段提供不同亮度的照明，例如天色較暗的情況下，提高照明亮度，而在天色較為明亮時，降低照明亮度。這種方法在一定程度上能夠節省電量。但是，在不同交通流量下，對路燈的照明需求不同，例如，人流量/車流量較小時，照明不需要非常亮，而在交通繁忙、人流量或車流量較大時，則需要提高照明亮度。

因此，如何根據交通流量來調整照明亮度，使得照明更加智能化和具有實時性，從而進一步節約照明系統的能耗，是一個亟需解決的問題。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供了一種基于光電道路流量檢測的智能路燈系統，在符合國家照明標準的要求下，實現了路燈照明人多燈亮、人少燈暗的功能，在確保安全的前提下節約了能源。

一種基于光電道路流量檢測的智能路燈系統，包括：

數據采集模塊，用于周期性地采集道路的流量數據；

單片機，用于在每個周期根據流量數據計算得到流量所對應的電壓設置值，并輸出對應的控制信號；

電壓調節模塊，在每個周期根據控制信號調節智能路燈的電壓，從而控制智能路燈的亮度。

在道路每隔一定距離數據采集模塊用來檢測采集流量數據，將流量數據通過光電元件轉換成電信號后送入計數器進行計數得到累計計數信號。檢測周期結束后，單片機通過預設程序對累計計數信號進行分析處理，之后將相應的輸出信號送至調節部分，從而對路燈亮度進行調節。當道路流量多時，路燈的亮度大，反之，當道路流量少時，路燈的亮度小。

所述智能路燈系統還包括電路保護模塊，用于采集路燈的實際電壓值并輸入所述單片機；

所述單片機將接收到的實際電壓值經過A/D轉換后與電壓預設值的安全范圍進行比較，所述安全范圍隨電壓設置值的變化而變化，且安全范圍包括電壓下限和電壓上限：當實際電壓值低于電壓下限時，向電壓調節模塊輸入升壓的控制信號；當實際電壓值高于電壓上限時，向電壓調節模塊輸入降壓的控制信號。

在得到道路流量后，根據不同的流量，單片機內置程序得到相應的需要調節到的電壓設置值。電壓輸出模塊輸出的電壓是最終經過一系列調節后的結果，正常情況下與電壓設置值相同，當電路出現故障，其值偏離電壓設置值，電路保護模塊開始作用。

電路保護部分通過小型變壓器將路燈兩端的實際電壓縮小，然后將信號送入單片機中的A/D模塊，將電信號轉換成數字信號，并且與之前設置的電壓信號相比較，當實際電壓大于電壓上限時，控制程序會再次輸出信號作用于調節部分減小實際電壓，反之小于電壓下限時，增大實際電壓，以此來確保系統的準確性與安全性。

所述數據采集模塊為光電傳感器，包括：

發送端，安裝于道路其中一側，用于發送光信號；

接收端，安裝于道路另一側，用于接收光信號，在發送端與接收端之間存在遮擋時，接收到的光信號為零；

光電轉換模塊，用于將接收端接收到的光信號轉換為隨光照強度變化而變化的電信號。

在道路每隔一段距離安裝光電傳感器，每當有行人、車輛經過，光電傳感器發送端與接收端的聯系被破壞，兩者之間的光信號發生改變，通過光電元件進一步將光信號轉換成電信號。通過光電轉換器，能夠將交通流量轉換為對應的電信號，從而實現控制。

單片機輸出的控制信號為脈沖信號；

所述電壓調節模塊包括：

自耦變壓器，用于通過改變抽頭位置改變路燈的電壓值，從而調節智能路燈的亮度；以及