CN107071979A - 一种桥梁照明节能自动控制系统 - Google Patents

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陈立军
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Abstract

本发明公开了一种桥梁照明节能自动控制系统，包括车流量监测模块、照度监测模块、能见度监测模块、路灯控制模块和系统控制模块，车流量监测模块、照度监测模块和能见度监测模块分别通过A/D转换器与系统控制模块连接，系统控制模块与路灯控制模块可通信的连接，系统控制模块与报警模块连接，报警模块通过GPRS通信模块将报警信号传送给客户端。本发明不仅准确、快速、自动的实现照明控制，而且最大程度上保证行车安全和减少电力能源的浪费。

Description

一种桥梁照明节能自动控制系统
技术领域
本发明涉及一种照明控制系统，具体涉及一种桥梁照明节能自动控制系统。
背景技术
特大公路桥梁为了保证行车安全都需要功能照明，有时为了景观效果还设计景观照明，照明耗电量很大，降低成本和节能环保非常重要。桥梁运营安全与车流量、自然照度、能见度、桥面湿滑都有直接关系，及时准确开启照明非常重要，而现有技术主要是依靠天气预报和现场目测手动控制的，有的开关路灯是通过定时器，控制不够智能，有时候天气变化较大，开关的时间无法及时调整，路灯就未发挥作用或是浪费了电能，经常出现白天开路灯、雾天不开灯、无车不关灯等现象，造成很大浪费或带来安全隐患。
发明内容
为弥补现有技术的不足，本发明提供一种能根据车流量、自然照度、能见度自动开启和关闭照明的桥梁照明节能自动控制系统。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种桥梁照明节能自动控制系统，其特殊之处在于：包括监测车流量的车流量监测模块、监测环境照度的照度监测模块、监测空气能见度的能见度监测模块、控制路灯开关及亮度的路灯控制模块、系统控制模块；所述车流量监测模块、照度监测模块和能见度监测模块分别通过A/D转换器与系统控制模块连接，系统控制模块与路灯控制模块可通信的连接；所述系统控制模块与报警模块连接，报警模块通过GPRS通信模块将报警信号传送给客户端。
车流量监测模块用于监测车流量情况，当车流量监测模块监测到车流量为零时向系统控制模块发送车流量为零信号，系统控制模块接收到车流量监测模块发送的车流量为零信号后向路灯控制模块发出路灯关闭控制信号，路灯控制模块接收到路灯关闭控制信号后将路灯调节至关闭状态。
车流量监测模块监测到车流量不为零时，
照度监测模块用于监测环境亮度，当照度监测模块监测到环境亮度降低到设定值时向系统控制模块发送环境亮度信号，系统控制模块接收到照度监测模块发送的环境亮度信号后向路灯控制模块发出第一路灯控制信号，路灯控制模块接收到第一路灯控制信号号后将路灯调节至第一亮度状态。
能见度监测模块用于监测能见度，当雾天空气能见度低于设定值时向系统控制模块发送空气能见度信号，系统控制模块接收到能见度监测模块发送的空气能见度信号后向路灯控制模块发出第二路灯控制信号，路灯控制模块接收到第二路灯控制信号后将路灯调节至第二亮度状态。
当车流量监测模块监测到车流量低于设定值时向系统控制模块发送车流量数据信号，同时当照度监测模块监测到环境亮度降低到设定值时向系统控制模块发送环境亮度信号，系统控制模块接收到车流量监测模块发送的车流量数据信号和照度监测模块发送的环境亮度信号后向路灯控制模块发出第三路灯控制信号，路灯控制模块接收到第三路灯控制信号后将路灯调节至第三亮度状态。
本发明的桥梁照明节能自动控制系统，所述系统控制模块为单片机；所述车流量监测模块为收费站数据系统；所述照度监测模块为照度计；所述能见度监测模块为激光收发器。
进一步的，本发明的桥梁照明节能自动控制系统，所述路灯控制模块包括电源开关、第一亮度开关、第二亮度开关和第三亮度开关，通过不同开关的切换实现路灯的开关和不同亮度状态的切换。
作为优选方案，所述系统控制模块与车流量监测模块、照度监测模块、能见度监测模块、路灯控制模块之间通过Zigbee通信模块连接。
作为优选方案，所述单片机为PIC单片机，该单片机体积小，功耗低，精简指令集，抗干扰性好，可靠性高，有较强的模拟接口，代码保密性好。
进一步的，所述单片机与存储器连接，利用存储器将照明系统的开关和照明时间等数据自动保存好，为能耗计算及运营管理提供数据服务。
作为优选方案，所述报警模块包括声音报警单元和灯光报警单元，报警模块安装在总控室，系统控制模块可通过Zigbee通信模块或GPRS通信模块向报警模块发送信号。
本发明的有益效果是：本发明结合车流量、照度、能见度的具体情况实现照明设备的开关和亮度调节，根据具体情况提供照明效果，不仅准确、快速、自动的实现照明控制，而且最大程度上保证行车安全和减少电力能源的浪费。
附图说明
附图1是本发明的结构示意框图。
附图2是本发明具体实施例的结构示意框图。
附图3是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图是本发明的一种具体实施方式。该实施例用于收费的黄河大桥上的自动照明控制，本实施例的桥梁照明自动控制系统包括监测车流量的车流量监测模块、监测环境照度的照度监测模块、监测空气能见度的能见度监测模块、控制路灯开关及亮度的路灯控制模块、系统控制模块；所述车流量监测模块、照度监测模块和能见度监测模块分别通过A/D转换器与系统控制模块连接，系统控制模块与路灯控制模块可通信的连接；所述系统控制模块与报警模块连接，报警模块通过GPRS通信模块将报警信号传送给客户端。
本实施例的系统控制模块与车流量监测模块、照度监测模块、能见度监测模块、路灯控制模块之间通过Zigbee通信模块连接；所述系统控制模块为单片机，优选用PIC单片机；所述车流量监测模块为收费站数据系统，车流量数值通过收费站数据系统直接导入服务器即可；所述照度监测模块为照度计；所述能见度监测模块为激光收发器；路灯控制模块包括电源开关、第一亮度开关、第二亮度开关和第三亮度开关，通过不同开关的切换实现路灯的开关和不同亮度状态的切换。
车流量监测模块用于监测车流量情况，车流量数值通过收费站数据系统直接导入，当车流量监测模块监测到车流量为零时，该零车流量的模拟信号通过A/D转换器转化为数字信号后通过Zigbee通信模块向系统控制模块发送车流量为零信号，系统控制模块接收到车流量监测模块发送的车流量为零信号后通过Zigbee通信模块向路灯控制模块发出路灯关闭控制信号，路灯控制模块接收到路灯关闭控制信号后启动路灯电源开关将路灯调节至关闭状态，此时不再考虑照度监测模块和能见度监测模块监测情况。
当车流量监测模块监测到车流量不为零时，分为以下两种情况：
当车流量监测模块监测到车流量高于设定值（车流量≥20）时，车流量监测模块不发出信号，此时当照度计监测到环境亮度降低到设定值（本实施例为80Lux）时，该环境亮度信号通过A/D转换器由模拟信号转化为数字信号并通过Zigbee通信模块向单片机发送环境亮度信号，单片机接收到照度计发送的环境亮度信号后通过Zigbee通信模块向路灯控制模块发出第一路灯控制信号，路灯控制模块接收到第一路灯控制信号号后启动第一亮度开关，将路灯调节至第一亮度状态。
当车流量监测模块监测到车流量低于设定值（0＜车流量＜20）时，该车流量的模拟信号通过A/D转换器转化为数字信号后通过Zigbee通信模块向单片机发送车流量信号，同时当照度计监测到环境亮度降低到设定值（本实施例为80Lux）时，该环境亮度信号通过A/D转换器由模拟信号转化为数字信号并通过Zigbee通信模块向单片机发送环境亮度信号，单片机接收到车流量监测模块发送的车流量数据信号和照度计发送的环境亮度信号后通过Zigbee通信模块向路灯控制模块发出第三路灯控制信号，路灯控制模块接收到第三路灯控制信号后启动第三亮度开关，将路灯调节至第三亮度状态。
激光收发器用于监测能见度，当车流量监测模块监测到车流量不为零时（不管是否低于设定值），且当雾天空气能见度低于设定值（1km）时，不管照度计监测到环境亮度是否降低到设定值，空气能见度信号通过A/D转换器由模拟信号转化为数字信号并通过Zigbee通信模块向单片机发送空气能见度信号，单片机接收到激光收发器发送的空气能见度信号后通过Zigbee通信模块向路灯控制模块发出第二路灯控制信号，路灯控制模块接收到第二路灯控制信号后启动第二亮度开关，将路灯调节至第二亮度状态。
本实施例的路灯为LED灯，第二亮度状态为最亮状态，为100%亮度，第一亮度状态为全部亮度的80%，第三亮度状态为全部亮度的50%。
本实施例的报警模块包括声音报警单元和灯光报警单元，报警模块安装在总控室，系统控制模块可通过Zigbee通信模块或GPRS通信模块向报警模块发送信号，总控室人员听见报警声音或看到报警灯响起后可知道路灯状态，同时报警模块通过GPRS通信模块将报警信号传送给客户端（PC端或手机端），了解照明情况。
本实施例的单片机与存储器连接，利用存储器将照明系统的开关和照明时间等数据自动保存好，为能耗计算及运营管理提供数据服务。

Claims (7)

1.一种桥梁照明节能自动控制系统，其特征在于：包括监测车流量的车流量监测模块、监测环境照度的照度监测模块、监测空气能见度的能见度监测模块、控制路灯开关及亮度的路灯控制模块、系统控制模块；所述车流量监测模块、照度监测模块和能见度监测模块分别通过A/D转换器与系统控制模块连接，系统控制模块与路灯控制模块可通信的连接；所述系统控制模块与报警模块连接，报警模块通过GPRS通信模块将报警信号传送给客户端。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁照明节能自动控制系统，其特征在于：所述系统控制模块为单片机；所述车流量监测模块为收费站数据系统；所述照度监测模块为照度计；所述能见度监测模块为激光收发器。
3.根据权利要求1或2所述的一种桥梁照明节能自动控制系统，其特征在于：所述路灯控制模块包括电源开关、第一亮度开关、第二亮度开关和第三亮度开关。
4.根据权利要求1或2所述的一种桥梁照明节能自动控制系统，其特征在于：所述系统控制模块与车流量监测模块、照度监测模块、能见度监测模块、路灯控制模块之间通过Zigbee通信模块连接。
5.根据权利要求2所述的一种桥梁照明节能自动控制系统，其特征在于：所述单片机为PIC单片机。
6.根据权利要求2或5所述的一种桥梁照明节能自动控制系统，其特征在于：所述单片机与存储器连接。
7.根据权利要求1或2所述的一种桥梁照明节能自动控制系统，其特征在于：所述报警模块包括声音报警单元和灯光报警单元。
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