CN102802326B - 一种双灯种隧道照明节能控制器及控制方法 - Google Patents

一种双灯种隧道照明节能控制器及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双灯种隧道照明节能控制器及控制方法，所述的双灯种隧道照明节能控制器包括DSP、车辆检测器、车辆信号转换器、洞口内亮度检测器、洞口外亮度检测器、亮度信号转换器、钠灯功率控制模块和LED灯功率控制模块；车辆检测器的输出端接车辆信号转换器的输入端；洞口内亮度检测器和洞口外亮度检测器的输出端均接亮度信号转换器的输入端；车辆信号转换器的输出端和亮度信号转换器的输出端均与DSP的输入端口相接；钠灯功率控制模块和LED灯功率控制模块均与DSP的输出端口相接。该双灯种隧道照明节能控制器及控制方法节能效果好。

Description

一种双灯种隧道照明节能控制器及控制方法
技术领域
本发明涉及一种双灯种隧道照明节能控制器及控制方法。
背景技术
在世界能源日益紧张的21世纪，出于需求持续发展和绿色环保的考虑，节能已经成为全世界共同的主题。在欧美临近推行碳关税的同时，我们国家把节能提到了战略高度,要求各行各业抓紧推行节能技术和节能产品。1996年制定的《中国绿色照明工程实施工程》尤其针对照明领域，要求照明要与经济及环境等协调发展。照明领域包括市政照明、公路照明、民用照明，特殊照明等等。
面对即将迎来的飞速发展，为促进照明和电力资源的可持续利用，保护生态环境，交通节能的工作提上了日程。而隧道照明系统是公路交通领域的重要组成部分，在推行可持续发展、注重节能的今天，开展隧道照明节能工作尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双灯种隧道照明节能控制器及控制方法，该双灯种隧道照明节能控制器及控制方法节能效果好。
发明的技术解决方案如下：
一种双灯种隧道照明节能控制器，包括DSP、车辆检测器、车辆信号转换器、洞口内亮度检测器、洞口外亮度检测器、亮度信号转换器、钠灯功率控制模块和LED灯功率控制模块；
车辆检测器的输出端接车辆信号转换器的输入端；洞口内亮度检测器和洞口外亮度检测器的输出端均接亮度信号转换器的输入端；车辆信号转换器的输出端和亮度信号转换器的输出端均与DSP的输入端口相接；
钠灯功率控制模块和LED灯功率控制模块均与DSP的输出端口相接；
DSP用于根据从车辆信号转换器获取的车流量信息以及从亮度信号转换器获取的亮度信息进而通过钠灯功率控制模块和LED灯功率控制模块控制隧道内钠灯和LED灯的开启、关闭和开启时的功率。
所述的洞口内亮度检测器和洞口外亮度检测器均为亮度传感器，所述的亮度信号转换器为A/D转换器。
所述的车辆信号转换器采用脉冲计数器。
一种双灯种隧道照明节能控制方法，采用前述的双灯种隧道照明节能控制器控制钠灯和LED灯；
DSP通过洞口内亮度检测器和亮度信号转换器采集洞内亮度数据即亮度值b，DSP通过洞口外亮度检测器和亮度信号转换器采集洞外亮度数据即亮度值a，DSP通过车辆检测器和车辆信号转换器获取车流量数据，车流量用变量k表征；
控制过程如下：
当有车经过，即k大于0时，若b大于a，已经满足安全行车的要求，DSP不进行任何控制；
当有车经过，即k大于0时，若b小于a，不满足安全行车的要求，DSP给出控制信号到功率控制模块，钠灯和LED灯全功率工作；
当无车经过，即k等于0时，需要控制钠灯和LED灯节能，DSP给出控制信号到功率控制模块，使得钠灯和LED灯处于低功率工作状态，低功率指正常功率的50%-99%的某一值【具体数值根据实际情况由人工提前设定】。
当洞口内亮度低于洞口外的亮度时，开启位于洞口处的钠灯和LED灯。
在隧道前段和后段分别设有车辆检测器，且隧道前端和后段的照明灯分段控制，照明灯为钠灯和LED灯；控制方法如下：当位于后段的车辆检测器检测到该段车流量k大于0，且位于前段的车辆检测器检测到车流量等于0时，隧道后段的照明灯满功率工作，隧道前段的照明灯状态保持低功率状态；
当位于后段的车辆检测器检测到该段车流量k等于0且位于前段的车辆检测器检测到车流量大于0时，隧道前段的照明灯满功率工作，隧道后段的照明灯状态保持低功率状态；
当位于后段和前段的车辆检测器都检测到车流量k等于0时，前段和后段的照明灯均保持低功率工作状态。
有益效果：
本发明的双灯种隧道照明节能控制器及控制方法，在车流量较小的情况下，隧道内钠灯和LED灯根据控制器中预设数值保持在额定功率的50%-99%的低功率工作状态，即保持较低亮度。在控制的得到车辆型号检测器传来的车辆相关信息后，参考隧道口内外亮度差值，给出入口段的照明灯工作信号。车辆进入隧道后可隧道中段的照明灯可采用时序控制，有车和车流量较大时全功率工作，无车和车流量较小时低功率工作。现阶段隧道中段通过时序控制照明灯理论和实践均已成熟，简述如下，18点至02点间，日常车流量较大，时序控制器给出控制信息——照明灯打开；02点至07点间，车流量较小，时序控制器给出控制信息——照明灯关闭；07点间至18点采用日光照明，时序控制器给出控制信息——照明灯关闭。本发明采用的控制器，在车流量变化较大的隧道区域能全面的控制隧道内的钠灯和LED灯，多因素控制能保证安全行驶，可使隧道照明运营达到节能目的，延长各灯具的使用寿命，有显著的社会和经济效益。
附图说明
图1为本发明双灯种隧道照明节能控制器原理框图；
图2为本发明双灯种隧道照明节能控制器流程图；
图3为车流量较大时隧道照明示意图；
图4为车流量较小时且无车通过时隧道照明示意图；
图5为车流量较小时且有车进入隧道照明示意图；
图6为车流量较小时且有车驶出隧道内照明示意图；
图7为隧道分段示意图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1：
参照图1，本发明双灯种隧道照明节能控制器框图。
控制器通过前端的车辆检测器和亮度检测器采集目标信息，经对应信号转换器对信号进行处理后，经网络连接到控制中心。输入模块对信号转换器传来的数据进行打包往后传递到DSP程控模块处理。DSP程控模块按预定程序处理数据流，后将指令传输到输出模块，输出模块将数据分流分别传递给对应灯种的功率控制模块，实现对钠灯和LED灯的亮度控制。其中，车辆检测器采用激光传感器。激光传感器由一个接收端和一个发射端组成，发射端不间断的向接收端发射激光。当有车经过时，激光被阻断。隧道入口前一定距离安置两个以上相邻激光传感器可以得到车流量和车速信息。
参照图2，这是本发明双灯种隧道照明节能控制器流程图。
系统开机后自检软硬件错误，在确定软硬件正常后进入到工作状态。车辆检测器和亮度检测器分别采集并实时上传采集车辆信息数据和隧道洞口内外亮度信息数据。经DSP程控模块进行亮度分析、对比，车辆分析，判伪，判断是否需要调整功率输出。低功率状态下，有车进入隧道时，调整照明灯具为正常照明；无车通过，则保持原状。正常照明状态下，10分钟内无车通过，调整照明灯具为低功率状态；有车通过，则保持原状。若判断结果是不需要调整功率输出，则不给出控制信号，不改变灯具状态，维持原状；若判断结果是需要调整功率输出，则给出控制信号，控制钠灯功率同时控制模块和LED灯功率控制模块，最后传递到灯具表现为灯具亮度变化。参照图3，此为车流量较大时隧道照明示意图。
当10分钟内有超过两辆车辆通过时，系统判断为车流量较大，隧道灯具按照正常照明需求提供照明。正常照明的钠灯和LED灯全部打开正常照明，保证安全照明。
图4为车流量较小时且无车通过时隧道照明示意图。
当无车通过时，前端车辆检测器未检测到车辆信号，系统判断为无车通过。故钠灯和LED灯以50%-99%低功率运行，按最小亮度照明，实现节能。具体功率系数跟控制器内置参数有关，分档设置。
图5为车流量较小时且有车进入隧道照明示意图。
在车流量较小系统中钠灯和LED灯均以低功率运行时，前段车辆检测器采集车辆信号，经系统控制器处理后DSP程控单元给出控制指令，隧道前段灯具由低功率运行状态转变成正常照明，保证安全照明，参见图7。
图6为车流量较小时且有车驶出隧道内照明示意图。
在车辆驶入隧道内后，隧道前段照明灯具恢复为低功率运行。隧道后段照明灯具由低功率运行运转转变为正常照明状态，保证安全照明。

Claims (5)

1.一种双灯种隧道照明节能控制方法，其特征在于，采用所述的双灯种隧道照明节能控制器控制钠灯和LED灯；
所述的双灯种隧道照明节能控制器包括DSP、车辆检测器、车辆信号转换器、洞口内亮度检测器、洞口外亮度检测器、亮度信号转换器、钠灯功率控制模块和LED灯功率控制模块；
车辆检测器的输出端接车辆信号转换器的输入端；洞口内亮度检测器和洞口外亮度检测器的输出端均接亮度信号转换器的输入端；车辆信号转换器的输出端和亮度信号转换器的输出端均与DSP的输入端口相接；
钠灯功率控制模块和LED灯功率控制模块均与DSP的输出端口相接；
DSP用于根据从车辆信号转换器获取的车流量信息以及从亮度信号转换器获取的亮度信息进而通过钠灯功率控制模块和LED灯功率控制模块控制隧道内钠灯和LED灯的开启、关闭和开启时的功率；
DSP通过洞口内亮度检测器和亮度信号转换器采集洞内亮度数据即亮度值b，
DSP通过洞口外亮度检测器和亮度信号转换器采集洞外亮度数据即亮度值a，
DSP通过车辆检测器和车辆信号转换器获取车流量数据，车流量用变量k表征；
控制过程如下：
当有车经过，即k大于0时，若b大于a，已经满足安全行车的要求，DSP不进行任何控制；
当有车经过，即k大于0时，若b小于a，不满足安全行车的要求，DSP给出控制信号到功率控制模块，钠灯和LED灯全功率工作；
当无车经过，即k等于0时，需要控制钠灯和LED灯节能，DSP给出控制信号到功率控制模块，使得钠灯和LED灯处于低功率工作状态，低功率指正常功率的50%-99%的某一值。
2.根据权利要求1所述的双灯种隧道照明节能控制方法，其特征在于，当洞口内亮度低于洞口外的亮度时，开启位于洞口处的钠灯和LED灯。
3.根据权利要求1所述的双灯种隧道照明节能控制方法，其特征在于，在隧道前段和后段分别设有车辆检测器，且隧道前端和后段的照明灯分段控制，照明灯为钠灯和LED灯；控制方法如下：当位于后段的车辆检测器检测到该段车流量k大于0，且位于前段的车辆检测器检测到车流量等于0时，隧道后段的照明灯满功率工作，隧道前段的照明灯状态保持低功率状态；
当位于后段的车辆检测器检测到该段车流量k等于0且位于前段的车辆检测器检测到车流量大于0时，隧道前段的照明灯满功率工作，隧道后段的照明灯状态保持低功率状态；
当位于后段和前段的车辆检测器都检测到车流量k等于0时，前段和后段的照明灯均保持低功率工作状态。
4.根据权利要求1-3任一项所述的双灯种隧道照明节能控制方法，其特征在于，所述的洞口内亮度检测器和洞口外亮度检测器均为亮度传感器，所述的亮度信号转换器为A/D转换器。
5.根据权利要求1-3任一项所述的双灯种隧道照明节能控制方法，其特征在于，所述的车辆信号转换器采用脉冲计数器。
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