一種智能路燈節能系統的製作方法

2023-11-10 08:57:32 1

本實用新型涉及智能路燈節能系統，屬於路燈領域。

背景技術：

城市照明系統每年的耗電量大約為850億千瓦時，對環境造成很大的壓力，能耗巨大。如果路燈亮一整夜，則能源利用率低；如果路燈只亮前半夜，行車安全性不夠。深夜時非主幹道、校園、住宅路段車流量和人流量較少，路燈常亮會浪費大量電能，也會造成光汙染。

目前，針對我國的道路照明系統，主要有「全夜燈」照明和「半夜燈」這兩種方式，就全夜燈而言，在車輛並不繁忙的路段，尤其到了深夜時段，車輛及行人很少導致路燈的利用率很低，因此會導致嚴重的資源浪費現象。有的城市採用半夜燈控制方式實現節能，但勢必造成道路照明不均勻，這是道路照明設計所忌諱的，統計資料表明它是造成許多交通事故的內在因素之一。換言之這種工作方式是以降低道路交通安全性為代價的，應該儘量避免。該節能路燈系統能夠根據來車和行人自動亮燈，其特點包含以下幾個方面：

該節能控制系統應用的時間段為：夜晚凌晨00:00—4:00。此時間段基本上無行人出沒，因此，人行道過時路燈的開斷情況較少。

該節能控制系統應用的路段為：城市的非主幹道。繁華路段或作為城市形象標誌的重要路段採取整夜亮燈，一是由於其夜間車流量仍然較大，二是基於宣傳或商業的考慮，因此不在節電的考慮範圍內。

技術實現要素：

實用新型目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種智能路燈節能系統，能夠在車輛通過時提供足夠的照明度，同時在沒有車輛通過時，又能保持零亮度發光，節省了電力成本。

技術方案：為解決上述技術問題，本實用新型的一種智能路燈節能系統，包括若干個分控制器和與分控制器信號連接的主控制器，所述分控制器的輸入端分別與車輛檢測模塊和行人檢測模塊連接，分控制器的輸出端與照明模塊連接，分控制器與照明模塊均通過電源模塊提供電源。

作為優選，所述車輛檢測模塊為漫反射式紅外光電傳感器，行人檢測模塊為熱釋電傳感器。

作為優選，所述分控制器與照明模塊之間設有定時模塊。

作為優選，所述分控制器和主控制器均設有無線發射接收模塊，分控制器和主控制器通過無線信號連接。

作為優選，所述照明模塊包含LED照明模塊和路燈照明模塊，所述電源模塊包含太陽能供電模塊和220V電源模塊，LED照明模塊和分控制器分別通過太陽能供電模塊供電，路燈照明模塊通過220V電源模塊供電。

作為優選，所述分控制器與報警模塊連接。

在本實用新型中，每一個漫反射紅外傳感器緊貼一個路燈裝配，即光電傳感器檢測該路燈對應位置有無車輛，進一步由控制器決定該路燈是否需要打開。(2)兩側路燈只需一側安裝光電傳感器即可，相鄰的n(n取8,16,32等，由控制器可拓展埠數決定)個路燈連線到同一個主控制器，由一個主控制器來統一控制。

在本實用新型中，一是利用漫反射紅外傳感器來實現對車輛的檢測，並且通過設定程序判斷是否始終有信號輸出來判斷泊車和來車；二是利用熱釋電傳感器實現對行人的檢測，利用僅需太陽能就能供電的LED燈來替代路燈照明；三是車輛速度檢測，根據相鄰的兩個漫反射式紅外光電傳感器，實現按需控制通電路段範圍和超速檢測功能；另外還有路燈故障監測功能和手動常亮功能，故障監測保證路段所有燈光都能正常工作，並且對有故障的路燈進行報警提示，手動常亮保證當有意外情況時，可由人按開按鈕，控制路燈長亮，比如半夜有行人通過或發生車禍時等意外情況，此系統適用於深夜0:00～4:00時間段，住宅小區、校園等人車流量較小的偏僻路段。

有益效果：本實用新型的智能路燈節能系統，在道路實際情況複雜的環境下實現對道路大致情況的有效判斷，從而有效避免道路路燈的無效照明，具有顯著的節能效果；在無路燈供電系統的情況下，由於傳感器耗電較小，利用太陽能裝置對其進行供電，節約能源。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理圖。

圖2為本實用新型的硬體電路圖。

圖3為本實用新型的程序流程圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型的一種智能路燈節能系統，包括若干個分控制器和主控制器，其中分控制器和總控制器都採用STC89C52單片機，所述分控制器的輸入端分別與車輛檢測模塊和行人檢測模塊連接，所述車輛檢測模塊為漫反射式紅外光電傳感器，漫反射式紅外光電傳感器採用深圳歐姆電子有限公司生產的檢測距離長達10米的E3K100漫反射光電開關傳感器，行人檢測模塊為熱釋電傳感器，分控制器的輸出端與 照明模塊連接，分控制器與照明模塊均通過電源模塊提供電源，硬體電路圖如圖2所示。

在本實用性中，所述分控制器與照明模塊之間設有定時模塊，定時模塊用於控制路燈的亮燈時間。所述分控制器和主控制器均設有無線發射接收模塊，分控制器和主控制器通過無線信號連接。所述照明模塊包含LED照明模塊和路燈照明模塊，所述電源模塊包含太陽能供電模塊和220V電源模塊，LED照明模塊和分控制器分別通過太陽能供電模塊供電，路燈照明模塊通過220V電源模塊供電。

本設計方案的故障檢測原理如圖2所示，霍爾電流傳感器檢測路燈工作迴路中的電流值，霍爾電流傳感器的輸出值經過電壓跟隨、阻抗匹配、運算放大、加法電路等處理之後，變成0～5V的信號，送給分控制器的IO口。路燈正常工作時，IO口輸入電壓為5V，程序中識別輸入信號為1；路燈斷路故障時，IO口輸入電壓為0V，程序中識別輸入信號為0。分處理器通過對IO口信號0或1的判定，實現路燈故障檢測得功能，即分控制器檢測到的IO口信號如果為1，則判斷出路燈正常工作；如果為0，則判斷出路燈發生了斷路故障，報警模塊報警，報警模塊可以為報警器、蜂鳴器、閃爍燈等。照明模塊分為LED照明模塊和路燈照明模塊，行人照明不需要開啟路燈，只需要用功率小得多的LED燈照明即可。

本設計方案軟體部分邏輯流程圖如圖3所示，首先由單片機判斷所接收的信號是來自車輛檢測模塊還是行人檢測模塊，若是車輛檢測模塊，則判斷光電開關是否始終有信號輸出，是為檢測為泊車或樹木，否為車輛檢測模塊判斷有來車。判斷有來車後，在亮燈之前，需要根據上一傳感器來判斷車速，從而單片機給路燈照明電路發出按需開燈指令。若熱釋電傳感器輸出為高電壓，則行人檢測模塊判斷有行人。路燈故障檢測電路在照明電路通路後進入工作狀態，若有路燈故障，則發出報警信息。若碰到岔路口的情況，當檢測到有車輛到達十字路口時，先把四個方向的路燈都打開兩個，待車輛轉彎後，即檢測車輛到達某一支路後，即可只保留該支路上的燈亮。按照設定好的亮燈規則，保證車輛在該支路上的正常行駛。實現「按需亮燈」，僅在人、車通流時照亮道路。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出：對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。