[發(fā)明專利]一種具備角度調(diào)節(jié)裝置的太陽(yáng)能路燈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010854486.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN111853680A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭艷華;閆奕樸;羅偉東;馮彪;唐傲;郭云峰;梁智深
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F21S9/03
• 分類號(hào): F21S9/03;F21V33/00;H02J7/35;H02J7/00;H02S20/32;H02S40/30;F21W131/103
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 王澤云

本發(fā)明公開了一種具備角度調(diào)節(jié)裝置的太陽(yáng)能路燈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及控制方法，系統(tǒng)包括照明子系統(tǒng)、視覺監(jiān)測(cè)單元、太陽(yáng)能發(fā)電板、角度調(diào)節(jié)裝置、供電子系統(tǒng)、光電傳感器、充電管理模塊、放電管理模塊；所述方法包括通過(guò)太陽(yáng)能發(fā)電板受陽(yáng)光照射產(chǎn)生電能，光電傳感器傳輸光照強(qiáng)度信號(hào)到工控機(jī)子系統(tǒng)計(jì)算處理，依據(jù)電壓值判斷黑夜、白天及太陽(yáng)能發(fā)電板的偏移角度；自適應(yīng)控制子系統(tǒng)根據(jù)太陽(yáng)能發(fā)電板的偏移角度發(fā)送指令到角度調(diào)節(jié)裝置，使太陽(yáng)能發(fā)電板的受光面與光線保持垂直；視覺監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)路況，將采集的圖像傳輸?shù)焦た貦C(jī)子系統(tǒng)計(jì)算處理；按鍵模塊和無(wú)線模塊發(fā)送指令到工控機(jī)子系統(tǒng)，自適應(yīng)控制子系統(tǒng)向角度調(diào)節(jié)裝置發(fā)送信號(hào)，對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電板的角度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽(yáng)能路燈技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具備角度調(diào)節(jié)裝置的太陽(yáng)能路燈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國(guó)對(duì)于能源的需求不斷上升，化石原料的消耗也越來(lái)越大，面臨枯竭的風(fēng)險(xiǎn)^[1]。因此，開發(fā)可替代化石能源的新能源成為時(shí)代的趨勢(shì)。太陽(yáng)能作為一種理想的清潔能源，正迅速得到廣泛應(yīng)用^[2]，但一般的太陽(yáng)能發(fā)電板位置都相對(duì)固定，無(wú)法根據(jù)光線強(qiáng)弱的不同而改變位置，因而受限于其受光角度、面積、光照強(qiáng)度等因素的影響，導(dǎo)致利用率極低^[3]。與此同時(shí)，當(dāng)前的太陽(yáng)能路燈自動(dòng)化程度較低，只能通過(guò)線路保證亮度穩(wěn)定或進(jìn)行簡(jiǎn)單的開關(guān)控制，雖然風(fēng)光互補(bǔ)路燈^[4]、調(diào)光型路燈^[5]等創(chuàng)新型設(shè)備在一定程度上實(shí)現(xiàn)了能源的節(jié)約，但其成本較高且無(wú)法依據(jù)場(chǎng)景的實(shí)際照明需要智能控制，故夜晚通常處于高光強(qiáng)常開狀態(tài)。因此在無(wú)車輛或行人等目標(biāo)通過(guò)的情況下，會(huì)造成極大的能源浪費(fèi)，同時(shí)也無(wú)法保證路燈的使用壽命，進(jìn)而增加了有害氣體的排放。此外，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，夜間發(fā)生交通事故的機(jī)率是白天的1.5倍，60％重大交通死亡事故發(fā)生在夜間^[6]，但是深夜路面行人較少，一旦發(fā)生人員受傷事故，現(xiàn)有的路燈監(jiān)測(cè)設(shè)備或其他交通輔助裝置還無(wú)法對(duì)此類事件及時(shí)識(shí)別并發(fā)出報(bào)警，使受傷人員及時(shí)得到醫(yī)療救助。鑒于此，為尋求一種最優(yōu)的太陽(yáng)能發(fā)電板受光角度和面積調(diào)節(jié)方法以及最佳的照明控制與路況監(jiān)測(cè)方案，研發(fā)一種具備角度調(diào)節(jié)裝置的太陽(yáng)能路燈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其控制方法具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

以下給出檢索相關(guān)文獻(xiàn)：

[1]陳曉燕.光伏產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究[D].南開大學(xué)，2010.

[2]太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)展“十二五”規(guī)劃[J].太陽(yáng)能,2012(18):6-13.

[3]韓旭同,王中訓(xùn).高效太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化儀表,2013,34(02):52-55.

[4]方燕,馬金花,高善峰,張從菊.風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J].可再生能源,2009,27(01):88-92.

[5]霍榮榮.智能調(diào)光型LED太陽(yáng)能路燈照明系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].遼寧科技大學(xué),2012.

[6]劉國(guó)強(qiáng).夜間汽車安全駕駛技術(shù)分析[J].焦作大學(xué)學(xué)報(bào),2012,26(04):93-94。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種具備角度調(diào)節(jié)裝置的太陽(yáng)能路燈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其控制方法，既保證了全天候所述太陽(yáng)能發(fā)電板與光線基本垂直，使所述太陽(yáng)能發(fā)電板具有足夠均勻的受光強(qiáng)度，發(fā)電效率高。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了路燈可根據(jù)路面的實(shí)際照明需要智能控制光照強(qiáng)度，從而節(jié)約能源。本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠，能起到智能化控制的作用。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種具備角度調(diào)節(jié)裝置的太陽(yáng)能路燈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：路燈結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述路燈結(jié)構(gòu)包括燈桿、照明子系統(tǒng)、視覺監(jiān)測(cè)單元、太陽(yáng)能發(fā)電板、角度調(diào)節(jié)裝置、弧形燈臂、支撐桿和供電子系統(tǒng)；所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括光電傳感器、充電管理模塊、報(bào)警裝置、放電管理模塊、工控機(jī)子系統(tǒng)、無(wú)線模塊、顯示面板和按鍵模塊；