CN100538153C - 一种节能的led路灯灯头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能的LED路灯灯头，包括高效电源模块、高光效LED矩阵光源、定时控制装置、开关控制装置、电流电压监测装置、数据接口，高效电源模块与LED矩阵光源控制模块、LED矩阵光源顺次连接，数据接口顺次与昼夜交替自动控制装置、定时控制装置、超声波探测装置、微波探测装置、开关控制装置连接，数据接口与电流电压监测装置、温度监测装置、图像采集压缩装置连接，温度监测装置与LED矩阵光源连接，LED矩阵光源控制模块与开关控制装置、昼夜交替自动控制装置和定时控制装置连接。本发明结构简单，光源色彩还原能力强，节能、环保、光效高、照明效果好、使用寿命长、整体节电环保优势明显。

Description

一种节能的LED路灯灯头

技术领域

本发明涉及一种高效节能LED路灯灯头，热损耗低，光效很高。尤其是一种能根据道路人流、车流密度及照度需要对道路灯光照度进行智能调节控制的照明设备，在半夜人流活动很少的情况下，降低灯光照度、减少路灯能耗，此时，如果路面有行人、车辆或其他活动物体，灯光可自动恢复全亮或变化到一个人为事先设定的照度。所述LED路灯灯头具有防盗、防破坏功能，具有昼夜交替自动开关功能，还可通过网络设置开关灯时间。

背景技术

迄今人类已经发明了许多种类的电光源来照亮黑夜、延伸白昼，使人类的生活变得更加多姿多彩，同时给社会财富的创造带来极大的贡献。这些光源有最早发明的爱迪生白炽灯及相继造福人类的卤钨灯、荧光灯、低压钠灯、高压汞灯、高压钠灯、高压氙灯、金卤灯、紧凑荧光灯等等，每一种新光源的出现，都是时代科技发展的产物。

就原理而言，白炽灯、卤钨灯属于热辐射光源，后者都是属于弧光放电灯，但无论热辐射或是弧光放电，他们无一例外地使用了灯丝或电极，而灯丝、电极的溅射效应正是限制光源寿命的必然组件。每种光源都有它独特之处，但在突出其优点的同时却避免不了自身的缺陷，不能在环保、节能等高照明品质方面同时兼顾。例如：白炽灯有高显色性、高功率因素、立即启动的优点，但光效低寿命短；气体放电灯光效高、寿命相对延长，但使用了不可回收的汞剂，造成环保方面的问题。各种气体放电灯大多数不能立即启动和再启动，存在功率因数低等缺点。此外，这些日常使用的光源在给人类带来光明的同时，也给人类带来不可忽视的公害：光污染，即眩光、紫外辐射和频闪效应。这是一种隐形公害，以频闪效应危害最为普遍。电光源所产生的工频频闪直接影响人的眼睛和视觉神经系统，导致近视眼、慢性疲劳、偏头痛的发生，使工作、学习和生活受到不同程度的影响。为了降低此类公害，世界各国照明委员会都发布了专门指南和标准，强调解决上述问题。

人们一直在寻求一种高发光效率、高显色性、高发光稳定性、无频闪、长寿命并符合环保要求的新光源，来为我们的工作环境和生活环境制造更加舒适、愉悦的照明，更好地改善员工视觉条件，提高工作效率，并收到节约电能、降低消耗、降低人工维护费用的目的。

LED光源发光效率已高于上述几种形式的光源，节能的效果显著。而且其还具有低功耗、长寿命等特点，在全球能源危机，环保压力又极大的情况下，LED光源照明已被世界公认为一种节能环保的重要途径。鉴于LED光源照明产业令人鼓舞的发展前景，世界各发达国纷纷启动LED光源照明计划。

2006年初，国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要》，“高效节能、长寿命的半导体照明产品”被列入中长期规划第一重点领域(能源)的第一优先主题(工业节能)，在国内外引起广泛关注。2006年10月，国家“十一五”863计划“半导体照明工程”重大项目正式启动。我国半导体照明产业正在进入自主创新、实现跨越式发展的重大历史机遇期。

我国城市照明在照明耗电中占30％左右，约为439亿千瓦时，有着巨大的节能空间！但是节能和减少温室气体排放并不意味着一定要降低城市照明质量。如何做到节能和减少温室气体排放的同时又不″小气″，甚至换取更好的城市照明效果呢？路灯的选择至关重要。

据调查，我国路灯照明现状是，我国小型城市在夜晚9点后，大中城市在午夜12点后，道路上几乎空无一人，即便是北京、上海、广州这样的繁华都市，凌晨2点以后，道路上也已罕见行人、车辆。从这一时段直至清晨6点路灯熄灭，在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。城市公共照明在我国照明耗电中占30％的比例，约439亿kWh，以平均电价0.65元/kWh计算，一年开支285亿元。

在市政开支极度紧张的今天，国内绝大部分的城市和地区几乎不约而同地采用了日本等国家在七十年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法，其中的弊病不言而喻--不仅导致了路面照度分布不均，给治安及交通安全埋下了隐患，而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损，因此不能称做是真正意义上的节能，而且其节能效果也不佳。当发达国家在讨论什么是″恰到好处的照度水平″的今天，我们这种控制方法就太落后了。

九十年代以来，夜景照明建设成为都市市政设施建设的一个重要环节，各地也取得了相应的成绩，但是市政开支普遍紧张与增设夜景照明形成了很大的矛盾。以沿海某开放城市为例，大批路灯在安装后迫于财政紧张的压力，支付不起沉重的照明电费开支，又不得不关掉近一半的灯，结果近年新装的部分路灯形同摆设，造成变相浪费。

如何让路灯亮起来，让城市亮起来，亮得更科学，亮得省电省钱？答案是：采用高效节能光源，和智能光源调控技术。

我国现有的路灯光源还存在大量污染。比如电子节能荧光灯管存在汞污染问题，国内大部分荧光灯厂家生产一支管径为36毫米的粗管径荧光灯含汞量在25—45毫克之间，一支管径为26毫米的细管径荧光灯含汞量则在20毫克上下，而一支管径为10毫米的紧凑型荧光灯含汞量也有约10毫克。荧光灯管中所含有汞，对大气、土壤、水源的污染十分严重，加上汞的沸点很低，在常温下即可蒸发，所以，废弃的荧光灯管破碎后，立即向周围散发汞蒸气。一旦空气中的汞含量超标，就会破坏人的中枢神经系统，造成生殖缺陷以及其它一些对身体不利的危害。再如我国路灯广泛采用的钠灯，启动必须配备整流器，消耗大量有色金属，有色金属的采集提炼使用对环境有严重污染，而且目前使用的高压钠灯使用过程中还有明显的电磁污染和噪音污染。

综上所述，目前我国使用的路灯灯头，大多存在耗电量大、容易损坏、寿命短、电磁干扰、噪音、热辐射、环境污染等诸多问题。而且很多路灯从亮起来就一直保持一个亮度，不能根据环境要求调整变化照度，大量消耗能源，不利环保。有些路灯即使装配了控制系统，也只能机械地分时段控制调整亮度，在低照度时段内，不能根据路面人流、车流活动需要及时调整灯光亮度，给人们生活造成不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能的LED路灯灯头，它具有热损耗很低，具有智能调光装置，节能环保性能好、光效率高，寿命长，结构简单，安装维护简便等特点。所述路灯灯头可用于替代现有城市和公共场所广泛使用的桥梁、道路、广场、车站、广告牌和居民区照明中。

本发明目的在于提供一种不用散热器的安装大功率LED光源方式。所述LED路灯灯头运用先进的设计理念，使LED路灯灯头，工作时热消耗很小，不需要安装散热器，免去了一般大功率LED路灯的散热器，进一步提高大功率LED路灯的功效，提高大功率LED路灯发光效率；由于所述LED路灯灯头热消耗很小，所以灯头使用寿命可达15年以上，比传统路灯大大延长；所述LED路灯灯头由于不使用散热器，减少有色金属消耗，更加符合绿色环保理念。

本发明目的是提供一套柔性控制装置，采用分时段亮度调节控制与移动物体感应调整相结合的方法提高节能效果；所述路LED灯灯头采用一种移动物体微波探测装置，对道路或公共场所的照明进行实时控制，当道路或公共活动场所车流人流减少时，路灯处于低照度状态，这个照度可以根据道路或公共场所照度要求及美化要求确定一个基本值；当照明区域车流或者人流密度增加到一个指定值时，可以根据安全需要增加指定照明区域的照度到一个指定对应值。这样就避免了夜间道路无人无车开大灯现象，也解决了低照度情况下一些道路有车、有人时道路亮度不够的问题。这种灵活的控制方法，超越了一般分时段控制方法中简单地把照明时间分为上半夜高亮度照明和下半夜低亮度照明的节能理念，把分时段亮度调节控制与移动物体感应调整相结合，柔性解决照明与节能的矛盾，即提高了节能效率，又兼顾了道路照明和城市美化的要求。

本发明目的是提供一个网络调节功能装置，宏观调节控制灯头的开关灯时间和低亮度使用时间。随着季节的变化，可以通过网络根据需要控制和调整灯头的开关时间和低照度使用时间。

本发明目的是提供一个根据昼夜交替和天气变化的自动开关灯功能装置，保证路灯的最佳使用时间。

网络调控开关和昼夜交替自动开关两种功能方法可以结合使用，也可以分开单独使用。

本发明目的是提供一个电压、电流、温度实时监控装置，对所述路灯灯头使用过程中的电压、电流、温度实时监控，保持灯头正常工作状态，并可对各工作状态数据进行采集、压缩、编码，传送，以便通过网络获得路灯工作情况。

本发明目的还在于提供一个对所述路灯灯头工作的物理环境进行实时监测的装置，当所述路灯灯头发生剧烈震动、位子发生变化、有人靠近灯头等情况时，自动侦测环境变化，自动拍摄现场照片，通过网络发出报警信号和现场照片信息。这一功能可用于防盗和对意外事故进行报警。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术措施：

本发明包括：高效电源模块、高光效LED矩阵光源、LED矩阵光源控制模块、定时控制装置、昼夜交替自动控制装置、大范围移动物体微波探测装置、电子联动开关控制装置、近距离移动物体超声波探测装置、静态图像采集压缩装置、电流电压监测装置、数据接口、温度监测装置均安装在灯头罩内。其特征在于：所述高效电源模块与LED矩阵光源控制模块、LED矩阵光源顺次连接，以便为LED矩阵光源提供电力；所述高效电源模块还与数据接口连接，以便为控制系统建立初始化状态；数据接口顺次与昼夜交替自动控制装置、定时控制装置、近距离移动物体超声波探测装置、大范围移动物体微波探测装置、电子联动开关控制装置连接，以形成功能完整控制核心；数据接口还分别与电流电压监测装置、温度监测装置、静态图像采集压缩装置连接，以便收集电压、电流、温度和图像信息；静态图像采集压缩装置与近距离移动物体超声波探测装置连接，以获得工作所需电力；温度监测装置与LED矩阵光源连接，以获得工作所需电力和温度数据；电流电压监测装置与数据接口连接，以获得工作所需电力。LED矩阵光源控制模块与电子联动开关控制装置、昼夜交替自动控制装置和定时控制装置连接，以获得控制信息调整LED矩阵光源的状态。所述12个零部件连接方法示意如说明书附图1，所述12个零部件均安装于灯罩内形成功能完整的整体。

如图1所示，所述的高光效LED矩阵光源通过LED矩阵光源控制模块与高效电源模块相连接，其所获电力大小由LED矩阵光源控制模块的状态决定。其中高效电源模块是采用上海明纬电子有限公司HS-150型高效开关电源产品；高光效LED矩阵光源是采用采用美国进口芯片G748W1MJ09C4S；LED矩阵光源控制模块是由2SD1403半导体元件组成。

如图1所示，所述的LED光源矩阵控制模块的状态由与其连接的昼夜交替自动控制装置、定时控制装置、电子联动开关控制装置和大范围移动物体微波探测装置决定，其作用是完成LED矩阵光源及指定相邻区域内LED矩阵光源在分时段和在道路人车流量变化情况下的全亮、低照度的转换控制。其中定时控制装置采用昆明贝灵电子有限责任公司开发的SK12-1A微电脑时控模块，昼夜交替自动控制装置是采用乐清市嗣盈电子有限公司开发的AS-2215型路灯光控制器，大范围移动物体微波探测装置是采用深圳福田公司生产的DZ9861微波探测控制器模块，电子联动开关控制装置是采用超声波发射集成电路NYKD40T、超声波接受专用集成电路BH-SK-1、超声波发射接受专用元件NU40A16TR-1、三极管9014、9013、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，电容C1、C2、C3、C4、C5，二极管VD1、VD2，稳压管VD3、继电器K、变压器T及控制开关SB按如图4连接而成。

如图1所示，数据接口是控制系统的基础，其与高效电源模块相连接，以获得由高效电源模块提供的工作电流，并由此建立控制系统的初始工作状态。数据接口采用广州致远电子有限公司开发的ZNE-200以太网转串口模块。数据接口初始化工作完成后，顺次启动与其连接的昼夜交替自动控制装置、定时控制装置、近距离移动物体超声波探测装置、大范围移动物体微波探测装置、电子联动开关控制装置，控制系统进入正常工作状态。

如图1所示，所述的数据接口通过数据线与电流电压监测装置、温度监测装置、静态图像采集压缩装置连接，以便获得相关装置提供的数据，并由数据接口完成数据的网络传输。温度监测装置是深圳市高圣电子技术有限公司开发的GD-CT型低功耗现场LCD温度变送器组件。

如图1所示，所述的静态图像采集压缩装置与近距离移动物体超声波探测装置相连接，作用是在灯头位子发生变化时由近距离移动物体超声波探测装置开启并进入正常工作状态，以采集当时现场图像信息，并实时发送到数据接口，由数据接口存储和通过网络转发。其中近距离移动物体超声波控制装置是深圳南斯达实业有限公司生产的SS—1013超声波人体感应探测装置，静态图像采集压缩装置是福建泉州市星光新技术开发有限公司开发的SENGGANG牌JPEG Camera型图像采集压缩存储设备。

如图1所示，所述的电流电压监测装置与数据接口连接，以获得由高效电源模块提供的工作电流和高效电源模块各项工作参数，并实时地将相关电参数传送到数据接口。其中电流电压监测装置采用山东力创科技有限公司开发的力创EDA9033G智能电量变送器，其与数据接口数据传输通过RS-232电缆完成。

这12个部件共同组成一个独立开发设计的工作系统，以完成本发明的所有功能，这些零部件均是独立选型，但这些选型不是唯一的，由于替代元件不断研发出来，所以本发明不限制于上述部件中，而有更广泛的功能定义。

图1中各部件的功能如下：

其中高效电源模块提供高质量稳压源、恒流源，保证各部件正常工作。

其中LED矩阵提供高效光源，由于采用特殊的设计，其本身发热很少，既保证了高光效，又免去了散热器，从而减少了设备成本，减少了资源消耗，使灯的生产过程变得更加环保节能。

其中LED矩阵光源控制模块接受定时控制装置、昼夜交替控制装置、微波监测装置和联动控制装置指令对LED矩阵进行控制，完成高亮照度和低亮照度的转换控制。

其中定时控制器完成路灯开关时间的设定。

其中昼夜交替自动控制装置完成昼夜交替过程中所述路灯灯头的自动开关。

其中大范围移动物体微波探测装置探测人流和车流密度大小，提供相应信号，控制所述路灯灯头中LED矩阵，在人流和车流密度大时启动高亮照明，在人流和车流低小时启动低亮照明，

其中电子联动开关控制装置，根据移动物体微波探测装置信号发出相应信号，控制指定区域相邻的所述路灯灯头的高亮照度和低亮照度的状态转换，使其与本灯头状态一致，在人流和车流密度大时启动高亮照明，在人流和车流低小时启动低亮照明。

其中移动物体超声波探测装置对路灯的物理环境进行实时监测，当发生剧烈震动、灯头位子发生变化、人或物体靠近灯头等情况时，启动静态图像采集装置，启动报警电路(该报警电路是移动物体超声波探测装置的组成之一)，启动网络传输图像信息和报警信号。

其中静态图像采集压缩装置完成现场照片的拍摄压缩，以备传输使用。

其中电流、电压、温度侦测装置，实时采集电流、电压、温度数据，并进行压缩、存储，以备传输给控制中心使用。

其中数据接口通过网络完成与控制中心计算机的连接，并实施图像数据、报警信息、电流、电压、温度参数的传输。

所述高效节能的LED路灯灯头与传统灯相比，主要有几个突出的优势：光源色彩还原能力强、整体照明节电效果明显、使用寿命长、控制理念先进。下面分别简述。

1、光源色彩还原能力强，更符合人的视觉习惯。在道路照明的发展中，一直存在着″黄光派″和″白光派″的竞争。″黄光派″的代表就是现在主流的高压钠灯，因为它经济节能，同时又有着优异的透雾性能，所以目前成为我国主流的路灯选择。虽然如此，黄光却也有着其天然不能克服的弊端：那就是色彩还原能力差。″白光派″的前期″选手″是石英金卤灯，尽管它拥有比黄光高3倍以上的色彩表现能力，但是同样因为一些难以克服的技术问题而没有得到大规模的应用。而所述高效节能的LED路灯灯头发出的是暖白光，暖白光接近于阳光的表现效果，所以能给路人以温暖的心里感受，同时有着更好的可视性，人们易于在暖白光下辨别道路和周边环境颜色的特点，保证道路行驶的安全性和舒适性。与黄光相比，暖白光的核心优势还在于它的照明效率更高，耗电量更少。同样的路灯，要比黄光至少少用10％的电能，减少40％的二氧化碳排放量。所以，它符合环保照明和绿色照明的要求，在能源危机和温室效应日趋严重的现在，有着推广普及的巨大潜力。暖白光的光线感觉更舒适，也更愿意在此逗留，这也无形中为商业街区增添了更多夜间的商机。

2、节能效果明显。传统路灯照明所采用的光源类型主要有：金属卤化物灯、高压钠灯、白炽灯以及节能灯(紧凑性荧光灯)等。其中高压钠灯具有发光效率高、节能、色温适中等优点，在路灯中使用最广泛。但是，与所述LED路灯灯头相比都不节能！所述高效节能的LED路灯灯头节能50％以上，最高节能效果可以达到95％，平均节能效果达到65％以上，这样可以节省大量电费。

3、经济效益明显。除了省电外，所述高效节能的LED路灯灯头还有一个潜在的维护成本的节省得优点，国内路灯灯具每年维护一次费用按9元计算；普通路灯每两年更换一次。250W水银灯按200元/个计算，折算后相当于98元/年。这样总的年维护成本为：107元/年。而LED路灯维护费用极少，且十年内不需要更换。所以，相比于250W水银灯路灯，100W大功率LED路灯每年节省维护成本约107元，如果采用的灯头功率减小节省成本还要多。这样一方面节能一方面减少维护费用，经济效益是相当可观的，一般情况下，一盏250瓦的路灯，一年节省费用近800元。

4、所述高效节能的LED路灯灯头节能控制和防盗功能与目前其它相比也是独特、高效的，这也是所述高效节能的LED路灯灯头实用新型所在。

附图说明

图1为一种节能的LED路灯灯头示意图

图2为一种节能的LED路灯灯头结构示意图

图3-1为LED矩阵示意图

图3-2为LED矩阵控制开关示意图

图4为电子联动开关控制装置示意图。

图中：

1—高效电源模块；2—高光效LED矩阵光源；3—LED矩阵光源控制模块；4—定时控制装置；5—昼夜交替自动控制装置；6—大范围移动物体微波探测装置；7—电子联动开关控制装置；8—近距离移动物体超声波探测装置；9—静态图像采集压缩装置；10—电流电压监测装置；11—数据接口；12—温度监测装置；21—路灯杆；51—芯片G748W1MJ09C4S，52—矩阵总线，53—开关总线，54—2SD1403，55—开关控制总线；61—超声波发射集成电路，采用NYKD40T，62—超声波接受集成电路，采用BH-SK-1，63—超声波发射元件，采用NU40A16TR-1，64—超声波接受元件，采用NU40A16TR-1，65—继电器。

具体实施方式

根据图1可知，本发明“一种更为高效节能的LED路灯灯头”，高效电源模块1、高光效LED矩阵光源2、LED矩阵光源控制模块3、定时控制装置4、昼夜交替自动控制装置5、大范围移动物体微波探测装置6、电子联动开关控制装置7、近距离移动物体超声波探测装置8、静态图像采集压缩装置9、电流电压监测装置10、数据接口11、温度监测装置12均安装在灯头罩13内。其特征在于：所述高效电源模块1与LED矩阵光源控制模块3、LED矩阵光源2顺次连接，以便为LED矩阵光源2提供电力；所述高效电源模块1还与数据接口11连接，以便为控制系统建立初始化状态；数据接口11顺次与昼夜交替自动控制装置5、定时控制装置4、近距离移动物体超声波探测装置8、大范围移动物体微波探测装置6、电子联动开关控制装置7连接，以形成功能完整控制核心；数据接口11还分别与电流电压监测装置10、温度监测装置12、静态图像采集压缩装置9连接，以便收集电压、电流、温度和图像信息；静态图像采集压缩装置9与近距离移动物体超声波探测装置8连接，以获得工作所需电力；温度监测装置12与LED矩阵光源2连接，以获得工作所需电力和温度数据；电流电压监测装置10与数据接口11连接，以获得工作所需电力。LED矩阵光源控制模块3与电子联动开关控制装置7、昼夜交替自动控制装置5和定时控制装置4连接，以获得控制信息调整LED矩阵光源2的状态。所述12个零部件连接方法示意如说明书附图1，所述12个零部件均安装于灯罩13内形成功能完整的整体。

如图1所示，所述的高光效LED矩阵光源2通过LED矩阵光源控制模块3与高效电源模块1相连接，其所获电力大小由LED矩阵光源控制模块3的状态决定。

如图1所示，所述的LED光源矩阵控制模块3的状态由与其连接的昼夜交替自动控制装置5、定时控制装置4、电子联动开关控制装置7和大范围移动物体微波探测装置6决定，其作用是完成LED矩阵光源及指定相邻区域内LED矩阵光源在分时段和在道路人车流量变化情况下的全亮、低照度的转换控制。

如图1所示，数据接口11是控制系统的基础，其与高效电源模块1相连接，以获得由高效电源模块1提供的工作电流，并由此建立控制系统的初始工作状态。数据接口11初始化工作完成后，顺次启动与其连接的昼夜交替自动控制装置5、定时控制装置4、近距离移动物体超声波探测装置8、大范围移动物体微波探测装置6、电子联动开关控制装置7，控制系统进入正常工作状态。

如图1所示，所述的数据接口11通过数据线与电流电压监测装置10、温度监测装置12、静态图像采集压缩装置9以便获得相关装置提供的数据，并由数据接口11完成数据的网络传输。

如图1所示，所述的静态图像采集压缩装置9与近距离移动物体超声波探测装置8相连接，作用是在灯头位子发生变化时由近距离移动物体超声波探测装置8开启并进入正常工作状态，以采集当时现场图像信息，并实时发送到数据接口11，由数据接口11存储和通过网络转发。

如图1所示，所述的电流电压监测装置10与数据接口11连接，以获得由高效电源模块1提供的工作电流和高效电源模块1各项工作参数，并实时地将相关电参数传递给数据接口11。

当所述LED路灯灯头在设定的环境下开启后，即进入正常工作状态，由于采用分时段亮度调节控制方法，所述路灯会在黄昏至上半夜某一规定的时间范围处于全部点亮状态，道路被正常照明，有利于人、车通行，有利于景观；当夜深人静时，道路上人流、车流密度降低，所述路灯即按照事先设定的时间进入部分照明状态即低照度状态，此时电力消耗很低，路灯直起着美化城市夜景和指示路标作用，当夜行车辆和行人沿道行走时，所述路LED灯灯头中移动物体微波探测装置能实时探测到路面变化情况，并实时转换路灯为高亮状态，照亮行人和车辆行驶的路段，不影响人和车辆通行，在行人和车辆走过的地方所述路LED灯灯头会自动处于低照度状态，这样就避免了夜间道路无人无车开大灯现象，也解决了低照度情况下一些道路有车、有人时道路亮度不够的问题。这种灵活的控制方法，超越了一般分时段控制方法中简单地把照明时间分为上半夜高亮度照明和下半夜低亮度照明的节能理念，把分时段亮度调节控制与移动物体感应调整相结合，柔性解决照明与节能的矛盾，即提高了节能效率，又兼顾了道路照明和城市美化的要求。在发生盗窃和毁坏情况下，所述LED路灯灯头的近距离移动物体超声波探测装置会自动感知不正常外部环境，并启动静态图像采集压缩装置记录现场信息，并启动网络通讯发出报警信号和现场记录信息，以便备查。

所述LED路灯灯头的运行状态，可以通过网络完全掌握，方便管理，其运行时间也可以通过网络集中调控。所述LED路灯灯头也提供了昼夜交替自动启动和关闭路灯照明功能模块，上述两种方法可以组合使用也可单独使用，它们的组合和使用通过网络设定解决。

图2是所述LED路灯灯头的内部结构示意图，A为内部功能分区，B为一种外形，C为一种外形，主要包括大功率LED矩阵和控制线路板两个部分，必要时，此两部分也可以分开安装，建议安装在一起，这样更加简洁高效。

图3-1是高光效LED矩阵光源2电路结构示意，高光效LED矩阵光源2是采用美国进口芯片G748W1MJ09C4S 51制成，LED跨接在总线上，电源从矩阵接口进入，其中矩阵接口0是公共阴极，矩阵接口1—矩阵接口5是矩阵阳极。工作时矩阵接口通过六芯矩阵总线52与开关总线53连接，以取得电力。

图3-2是LED矩阵控制模块3电路结构示意，LED矩阵光源控制模块3是由半导体元件2SD1403 54制成，开关管2SD1403 54跨接于总线上，电源从矩阵接口进入，经过矩阵中的开关管连接到另一端总线上LED矩阵上，各开关管2SD1403 54的控制端连接到开关控制总线55上，与联动装置相连。

图4是电子联动开关控制装置，它分为发射(a)和接收(b)两个部分。其中超声波发射集成电路(IC1)61采用NYKD40T，超声波接受集成电路(IC2)62采用BH-SK-1，超声波发射元件(B1)63采用NU40A16TR-1，超声波接收元件(B2)64采用NU40A16TR-1，第一三极管VT1采用9014，第二三极管VT2采用9013是，第一至第七电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7均采用1/2W精密电阻，其阻值依次为：1M、10K、10K、12K、1K、300Ω、62K，第一电容C1、第二电容C2采用磁片电容耐压50V容量依次为0.01μF、0.01μf，第三至第五电容C3、C4、C5采用电解电容耐压50V，容量依次为47μF、220μF、47μF，第一二极管VD1、第二二极管VD2均采用IN4007，稳压管VD3采用1N5233A、继电器65采用HH52P、变压器T采用3W220V/12V50Hz、控制开关SB是继电器65HH52P联动开关。所属部件按如图4所示连接。

图中(a)是发射部分，超声波发射集成电路61的1、4脚分别连接电源正极、负极，以获得正常工作电力，超声波发射集成电路61的2、3脚与超声波发射元件63连接，并通过超声波发射元件63送出超声波信号，第七电阻R7连接与超声波发射集成电路61的1、3脚之间，提供正常偏置电流。控制开关SB连接与近距离移动物体超声波探测装置8的控制开关，超声波接受集成电路62的12脚同时连接于近距离移动物体超声波探测装置8的内部，受移动物体微波探测装置控制。

图中(b)是接收部分，第一三级管VT1分别与第一电阻R1、第二电阻R2、超声波接收元件64连接，为其提供正常工作所需的偏置电流，第三电阻R3、第四电阻R4与超声波接受集成电路62的1端连接，为其提供一个固定的分压以维持较高灵敏度，第二电容C2与第一三级管VT1的集电极和超声波接受集成电路62的1端连接，起传递信号作用，超声波接受集成电路62的14脚与第二电阻R2、第三电阻R3、稳压管VD3的正极、第六电阻R6一起连接到电源正极，以取得工作电流，超声波接受集成电路62的13脚与第四电阻R4、超声波集成发射元件63、第一三极管VT1发射极、第二三极管VT2发射极、稳压管VD3负极一起连接到变压器T的一端以形成电流回路，第三电阻R5与第二三极管VT2基极连接为其提供正常工作所需的偏置电流，第五电容C5一端连接第一电阻R5，另一端连接电源负极，为第二三极管VT2提供充放电回路，以取得一定延时，第二三极管VT2与继电器65连接，为继电器65提供驱动电流，以控制继电器65的状态，第一继电器VD1与继电器65连接，起保护作用，第二继电器VD2与变压器T连接起整流作用，为整个线路提供直流电流，第三电容C3、第四电容C4连接在正负极之间，提供滤波作用。

在临近的指定范围内的灯头上安装相同编码的接收机，从而实现联动。其电路主要构成是超声波发射集成电路NYKD40T61、超声波接受专用集成电路BH-SK-162、超声波发射接受专用元件NU40A16TR-163、三极管9014、9013及若干国产精密电阻、电容。其输出连接于LED矩阵控制模块的全亮形态上。实现指定范围指定照度要求。

显然，上述实施方案只是对本发明的具体说明而并非限制。本发明具有改良和进步性，具有很强的实用价值，也方便于规模生产和使用，符合节能环保的绿色照明市场要求和政策要求。

Claims (3)

1、一种节能的LED路灯灯头，它包括高效电源模块(1)、LED矩阵光源(2)、LED矩阵光源控制模块(3)、定时控制装置(4)、昼夜交替自动控制装置(5)、大范围移动物体微波探测装置(6)、电子联动开关控制装置(7)、电流电压监测装置(10)、数据接口(11)、温度监测装置(12)，其特征在于：所述高效电源模块(1)与LED矩阵光源控制模块(3)、LED矩阵光源(2)顺次连接，高效电源模块(1)与数据接口(11)连接，数据接口(11)顺次与昼夜交替自动控制装置(5)、定时控制装置(4)、近距离移动物体超声波探测装置(8)、大范围移动物体微波探测装置(6)、电子联动开关控制装置(7)连接，数据接口(11)分别与电流电压监测装置(10)、温度监测装置(12)、静态图像采集压缩装置(9)连接，静态图像采集压缩装置(9)与近距离移动物体超声波探测装置(8)连接，温度监测装置(12)与LED矩阵光源(2)连接，LED矩阵光源控制模块(3)分别与电子联动开关控制装置(7)、昼夜交替自动控制装置(5)和定时控制装置(4)连接。

2、根据权利要求1所述的一种节能的LED路灯灯头，其特征在于：所述的电子联动开关控制装置(7)由发射(a)和接收(b)组成，发射(a)的连接关系为：超声波发射集成电路(61)的1、4脚分别连接电源正极、负极，超声波发射集成电路(61)的2、3脚与超声波发射元件(63)连接，第七电阻(R7)连接与超声波发射集成电路(61)的1、3脚之间，控制开关SB连接与近距离移动物体超声波探测装置(8)的控制开关，超声波接受集成电路(62)的12脚同时连接于近距离移动物体超声波探测装置(8)的内部。

3、根据权利要求2所述的一种节能的LED路灯灯头，其特征在于：所述的接收(b)部分：第一三极管(VT1)分别与第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、超声波接收元件(64)连接，第三电阻(R3)、第四电阻(R4)与超声波接受集成电路(62)的1端连接，第一电容(C1)与第一三极管(VT1)的集电极和超声波接受集成电路(62)的1端连接，超声波接受集成电路(62)的14脚与第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、稳压管(VD3)的正极、第六电阻(R6)一起连接到电源正极，超声波接受集成电路(62)的13脚与第四电阻(R4)、超声波接收元件(64)、第一三极管(VT1)发射极、第二三极管(VT2)发射极、稳压管(VD3)负极一起连接到变压器T的一端，第五电阻(R5)与第二三极管(VT2)基极连接，第五电容(C5)一端连接第五电阻(R5)，另一端连接电源负极，第二三极管(VT2)与继电器(65)连接，第一继电器(VD1)与继电器(65)连接，第二继电器(VD2)与变压器T连接，第三电容(C3)、第四电容(C4)连接在正负极之间。

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