CN106954327A - 一种基于万年历的路灯时控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于万年历的路灯时控系统，包括：节气数据库，所述节气数据库配置有节气信息，每一所述节气信息包括一起始时刻数据，所述起始时刻数据反映对应的节令起始的时刻；控制数据库，所述控制数据库预置有若干第一控制策略，每一第一控制策略对应一节气信息设置，所述第一控制策略用于控制路灯的启闭；处理终端，获取该节气信息对应的第一控制策略，并根据所述第一控制策略输出对应的控制指令以控制路灯。相比已有的路灯控制系统通过二十四节气的气候、日出、日落时间不同配置对应的控制指令，精确度更高，且节电效率较高，同时直接通过对应的时刻实现控制，较为简单方便，提高可靠性。

Description

一种基于万年历的路灯时控系统

技术领域

本发明涉及路灯控制系统技术领域，具体是涉及一种基于万年历的路灯时控系统。

背景技术

路灯控制器广泛应用于市政道路、高速公路、桥梁、隧道、园林、码头、观光景灯、体育广场、游乐场所、广告灯箱等公共照明环境；路灯控制器适用的灯具类型：高压钠灯、低压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯、荧光灯等所有气体放电式照明灯具。其原理是通过输出信号控制路灯的开启和关闭，而目前通过手动配置时间，例如控制路灯每天固定时间开启、固定时间关闭，通过周期性的输出对应的启、闭信号，起到路灯的智能控制效果，无需人为调节。

而目前现有传统时控开关是通过设置几组固定的开关时间，即冬季设置一组开关时间，夏季设置一组开关时间，冬季与夏季的开关时间差2小时左右，冬夏之间的时间差不能对应做出时间调整，使得时间的调整是间断的不能根据昼夜长短做出连续的实时调节，浪费大量电力及每年调整的人力资源。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种基于万年历的路灯时控系统，以解决该处理效率较低的问题。

具体技术方案如下：

一种基于万年历的路灯时控系统，包括：

节气数据库，所述节气数据库配置有节气信息，所述节气信息包括24种不同节气类型，每一所述节气类型分别对应一中国农历中表示季节变迁的24节令，每一所述节气信息包括一起始时刻数据，所述起始时刻数据反映对应的节令起始的时刻；

控制数据库，所述控制数据库预置有若干第一控制策略，每一第一控制策略对应一节气信息设置，所述第一控制策略用于控制路灯的启闭；

处理终端，分别连接所述节气数据库以及控制数据库并配置有第一处理策略，所述第一处理策略包括当实际时间达到一所述起始时刻数据对应的时刻时，获取该节气信息对应的第一控制策略，并根据所述第一控制策略输出对应的控制指令以控制路灯。

进一步地，所述处理终端还连接外部的天气预报系统并从所述天气预报系统获取天气信息，所述天气信息包括有能见度数据值，所述处理终端配置有应急策略，当所述能见度数据值小于所述处理终端预设的基准值时，输出所述应急策略对应的控制指令以控制所述路灯。

进一步地，还包括对应路灯设置的路灯控制器，所述处理终端通过通讯模块连接所述路灯控制器，所述路灯控制器获取并存储所接收的控制指令，所述控制指令包括第一信号的输出时间以及第二信号的输出时间，所述第一信号用于控制对应的路灯开启，所述第二信号用于控制对应的路灯关闭。

进一步地，所述路灯控制器包括

第一照度传感器，所述第一照度传感器安装于对应的路灯的顶部并采集环境照度生成第一采样电压；

第二照度传感器，所述第二照度传感器安装于对应的路灯的照射区域并采集环境照度生成第二采样电压；

差分电路，所述差分电路的两个输入端分别耦接所述第一照度传感器和第二照度传感器，所述差分电路用于对所述第一采样电压和所述第二采样电压求差以输出一差分电压；

辅助掉电单元，耦接所述差分电路的输出端，受控于所述第一信号工作，所述辅助掉电单元配置有第一阈值电压，当所述差分电压小于所述第一阈值电压时，输出所述的第二信号以关闭路灯；

辅助上电单元，耦接所述第二照度传感器，受控于所述第二信号工作，所述上电辅助单元配置有第二阈值电压，当所述第二采样电压小于所述第二阈值电压时，输出所述的第一信号以开启路灯。

进一步地，所述路灯控制器包括一修正模块，所述路灯控制器于一所述控制指令控制工作时，所述修正模块上传修正信息至所述处理终端，所述修正信息包括有所述辅助掉电单元输出第二信号的时刻，所述处理终端根据所述修正信息修正对应的第一控制策略以使所述辅助掉电单元输出第二信号的次数减少。

进一步地，所述修正信息包括有所述辅助上电单元输出第一信号的时刻，所述处理终端根据所述修正信息修正对应的第一控制策略以使所述辅助上电单元输出第一信号的次数减少。

进一步地，所述第一控制策略包括若干对应不同的路灯控制器配置的不同的控制指令。

进一步地，每一所述路灯设置有照度调节电路，所述照度调节电路用于调节所述路灯的输出功率，所述控制指令包括照度信号，所述照度调节电路根据照度值信号控制对应路灯的输出功率。

进一步地，所述路灯控制器配置有无线模块，相邻的路灯控制器可通过无线连接以将控制指令从所述处理终端传输至对应的所述路灯控制器。

进一步地，所述的无线模块配置为蓝牙。

上述技术方案的积极效果是：

上述的基于万年历的路灯时控系统，通过这样的设置，相比已有的路灯控制系统通过二十四节气的气候、日出、日落时间不同配置对应的控制指令，精确度更高，且节电效率较高，同时直接通过对应的时刻实现控制，较为简单方便，提高可靠性。

附图说明

图1为现有技术中的一种基于万年历的路灯时控系统的系统架构图；

图2为本发明的一种具有时控功能的路灯控制器的电路原理图；

图3为本发明的一种具有时控功能的路灯控制器连接关系示意图；

附图中：1、节气数据库；2、控制数据库；3、处理终端；4、路灯控制器；5、天气预报系统；100、处理单元；S1、第一信号；S2、第二信号；210、第一照度传感器；RX1、第一光敏电阻；R11、第一分压电阻；220、第二照度传感器；RX2、第二光敏电阻；R12、第二分压电阻；300、差分电路；310、差分放大器；320、绝对值电路；400、辅助掉电单元；410、第一基准单元；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；420、第一比较器；K1、第一继电器触点；D1、第一二极管；KM1、第一继电器线圈；500、辅助上电单元；510、第二基准单元；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；520、第二比较器；K2、第二继电器触点；D2、第二二极管；KM2、第二继电器线圈；600、修正模块；700、无线通讯模块。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图3对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。

一种基于万年历的路灯时控系统，包括：

节气数据库1，所述节气数据库1配置有节气信息，所述节气信息包括24种不同节气类型，每一所述节气类型分别对应一中国农历中表示季节变迁的24节令，每一所述节气信息包括一起始时刻数据，所述起始时刻数据反映对应的节令起始的时刻；首先节气数据库1的设置，配置节气信息，节气信息可以从万年历数据库中获得，每段起始于一个节气，依次为：冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪；表示方法与农历的表示方法相同，例如十一月初五为冬至，则将十一月初五的0点作为对应的起始时刻保存，而就可以根据冬至的昼夜长短设置对应的第一控制策略，为路灯配置昼夜的长短时间。

控制数据库2，所述控制数据库2预置有若干第一控制策略，每一第一控制策略对应一节气信息设置，所述第一控制策略用于控制路灯的启闭；第一控制策略是控制数据库2根据节气产生的昼夜长短配置的，有两种配置方法，一、由于节气的时间节点是根据太阳黄经决定的，所以根据节气判断昼夜长短较为精确，而太阳黄经的角度则可以结合被控路灯的位置直接得出昼夜长短结果，该位置和昼夜长短的关系在此不做赘述，可以根据位置不同建立对应的数学模型，得到不同的昼夜长短时长信息，再将得到的信息转化为最优的第一控制策略以控制路灯开启的时间，预置好以后，就无需人为干预，可通过系统直接调节路灯的启闭时间，较为方便合理；二、根据实验或者实地采集得到该地区每一节气对应的昼夜长短时长信息，同样将得到的信息转化为最优的第一控制策略以控制路灯的开启时间。

处理终端3，分别连接所述节气数据库1以及控制数据库2并配置有第一处理策略，所述第一处理策略包括当实际时间达到一所述起始时刻数据对应的时刻时，获取该节气信息对应的第一控制策略，并根据所述第一控制策略输出对应的控制指令以控制路灯。处理终端3的功能如下，终端配置有节气信息和对应关联的第一控制策略，本地设置计时器，计时器及时直至触发任意的一个对应的节气信息，表示此时进入了一个新的节气，那么对应的节气信息就被处理终端3获取，而指向的第一控制策略就被调出，生成控制指令控制路灯，例如冬至晚上开灯时间最早，例如下午5点开灯，夏至晚上开灯时间最迟，例如下午7点开灯，在冬至到夏至之间的时间段里，只要进入一个新的节气，就通过新的控制策略控制对应的开灯和关灯时间，例如从冬至当天下午5点开灯开始慢慢调整至夏至当天下午7点开灯。在夏至到冬至之间的时间段里，万年历时控将自动每天调整开灯时间，从夏至当天下午7点开灯开始慢慢调整至冬至下午5点开灯。早上关灯采取同样的方案调整。系统内置万年历数据，闰年闰月自动调整，完全无需人为干预。

另外还可以通过气象台的天气预报系统5获取对应的天气信息以控制路灯，所述处理终端3还连接外部的天气预报系统5并从所述天气预报系统5获取天气信息，所述天气信息包括有能见度数据值，所述处理终端3配置有应急策略，当所述能见度数据值小于所述处理终端3预设的基准值时，输出所述应急策略对应的控制指令以控制所述路灯，一般而言天气信息可以直接通过计算得到该地的能见度数值，而当天气异常导致照度较低时，通过这个方式就可以将对应的控制指令预置到对应的路灯控制器4中，实现对路灯的控制，与现有通过路灯控制器4直接控制的逻辑区别在于，该控制方式适合对多组路灯进行统一管理，不会因为路灯的数量较大，出现控制不及时的情况，由于信息都是预置的，所以可以提前获知后一天的天气、节气，那么提供了控制指令下发的时间裕量，保证在相应的时间内，路灯可以得到有效的时间管理。

以下对路灯控制器做出描述，还包括对应路灯设置的路灯控制器，所述处理终端通过通讯模块连接所述路灯控制器，所述路灯控制器获取并存储所接收的控制指令，所述控制指令包括第一信号的输出时间以及第二信号的输出时间，所述第一信号用于控制对应的路灯开启，所述第二信号用于控制对应的路灯关闭。参照图3所示，第一照度传感器210，所述第一照度传感器210安装于对应的路灯的顶部并采集环境照度生成第一采样电压；所述第一照度传感器210包括有第一光敏电阻RX1以及第一分压电阻R11，所述第一光敏电阻RX1和所述第一分压电阻R11耦接的节点提供所述第一采样电压，第一照度传感器210用于安装于对应路灯的顶部，保证第一照度传感器210不会轻易被遮挡，且不会位于路灯的照射区域中，保证第一照度传感器210反馈的照度值较为精确。

第二照度传感器220，所述第二照度传感器220安装于对应的路灯的照射区域并采集环境照度生成第二采样电压；所述第二照度传感器220包括有第二光敏电阻RX2以及第二分压电阻R12，所述第二光敏电阻RX2和所述第二分压电阻R12耦接的节点提供所述第二采样电压。第二照度传感器220设置在路灯的照射区域，可以设置在正下方，用于反馈路灯开启后的照度，这样一来，保证可以较为直观的反馈路灯开启后提供的照度值，从而根据实际照度值和路灯照度值的差值判断路灯是否应该关闭。

差分电路300，所述差分电路300的两个输入端分别耦接所述第一照度传感器210和第二照度传感器220，所述差分电路300用于对所述第一采样电压和所述第二采样电压求差以输出一差分电压；所述差分电路300包括差分放大器310，所述差分放大器310的正输入端耦接所述第一照度传感器210，所述差分放大器310的负输入端耦接第二照度传感器220。通过差分放大器310的设置，起到信号放大且差分的作用。差分放大器310的输出端耦接有绝对值电路320，用于使输出的第一采样电压和第二采样电压求出对应的绝对值，减小处理的压力。

参照图3所示，辅助掉电单元400，耦接所述差分电路300的输出端，受控于所述第一信号S1工作，所述辅助掉电单元400配置有第一阈值电压，当所述差分电压小于所述第一阈值电压时，输出所述的第二信号S2以关闭路灯；所述辅助掉电单元400包括第一比较器420以及第一基准单元410，所述第一基准单元410用于提供所述第一阈值电压，所述第一比较器420的其一输入端耦接所述第一基准单元410，另一输入端耦接所述差分电路300的输出端。第一基准单元410包括串联于电源的第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，第一电阻R1和第二电阻R2耦接的节点提供第一阈值电压，第三电阻R3设置为可调电阻。

所述输出接口耦接有第一继电器线圈KM1，所述第一比较器420的电源端与电源之间耦接有第一继电器触点K1，所述第一继电器线圈KM1接收所述第一信号S1时吸合所述第一继电器触点K1闭合。第一继电器线圈KM1通过一晶闸管控制得电，整体的逻辑如图1所示，实现闭环控制智能补偿的效果。

参照图3所示，所述第一比较器420的输出端耦接有第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极耦接所述第一比较器420的输出端，所述第一二极管D1的阴极用于输出所述第二信号S2。第一比较器420的型号优选为LM335，保证响应的速率。

辅助上电单元500，耦接所述第二照度传感器220，受控于所述第二信号S2工作，所述上电辅助单元配置有第二阈值电压，当所述第二采样电压小于所述第二阈值电压时，输出所述的第一信号S1以开启路灯。所述辅助上电单元500包括第二比较器520以及第二基准单元510，所述第二基准单元510用于提供所述第二阈值电压，所述第二比较器520的其一输入端耦接所述第二基准单元510，另一输入端耦接所述第二照度传感器220。第二基准单元510包括串联于电源的第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，第四电阻R4和第五电阻R5耦接的节点提供第一阈值电压，第六电阻R6设置为可调电阻。所述输出接口耦接有第二继电器线圈KM2，所述第二比较器520的电源端与电源之间耦接有第二继电器触点K2，所述第二继电器线圈KM2接收所述第二信号S2时吸合所述第二继电器触点K2闭合。所述第二比较器520的输出端耦接有第二二极管D2，所述第二二极管D2的阳极耦接所述第二比较器520的输出端，所述第二二极管D2的阴极用于输出所述第二信号S2，第二比较器520的型号设置为LM335。上电辅助单元通过第二继电器线圈KM2控制，第二继电器线圈KM2通过晶闸管控制得电和失电，较为简单便利，易于实施。

所述第一控制策略包括若干对应不同的路灯控制器4配置的不同的控制指令。也就是说，及时同一节气，对应不同的路灯控制器4的控制指令也有区别，可以根据当地的实际情况设置对应的控制指令。例如路灯按区域被划分为A、B、C三组，那么第一控制策略可以是，控制A组的路灯下午6点开启，控制B组的路灯下午6点10分开启，控制C组的路灯下午6点开启，起到一个分别控制的作用。

所述路灯控制器4包括一修正模块600，所述路灯控制器4于一所述控制指令控制工作时，所述修正模块600上传修正信息至所述处理终端3，所述修正信息包括有所述辅助掉电单元400输出第二信号S2的时刻，所述处理终端3根据所述修正信息修正对应的第一控制策略以使所述辅助掉电单元400输出第二信号S2的次数减少。修正模块600的功能如下，每次输出辅助掉电模块输出第二信号S2时，修正模块600记录该信号生成修正信息，例如，输出该信号的时间；而处理终端3统计这些信息，得到统一的时间，这样就可以修正第一控制策略，例如某日超过90％的路灯控制器4中的辅助掉电模块输出第二信号S2且对应的时刻相同，那么判断此时需要修正第一控制策略以保证下次使用第一控制策略时，辅助掉电单元400不会输出第二信号S2，因为辅助掉电单元400输出第二信号S2则表示此时无需开启路灯，那么也就可以判断第一控制策略中，是否应该在此时将路灯处于关闭状态。

所述修正信息包括有所述辅助上电单元500输出第一信号S1的时刻，所述处理终端3根据所述修正信息修正对应的第一控制策略以使所述辅助上电单元500输出第一信号S1的次数减少。同样的，通过处理终端3统计修正信息，得到统一的时间，这样就可以修正第一控制策略，例如某日在一个时间段内超过预设数量的路灯控制器4中的辅助上电模块输出第一信号S1时，那么判断此时需要修正第一控制策略以保证下次使用第一控制策略时，辅助上电单元500不会输出第一信号S1，因为辅助上电单元500输出第一信号S1则表示此时需要开启路灯，那么也就可以判断第一控制策略中，是否应该在此时间段将路灯处于开启状态。

每一所述路灯设置有照度调节电路，所述照度调节电路用于调节所述路灯的输出功率，所述控制指令包括照度信号，所述照度调节电路根据照度值信号控制对应路灯的输出功率。照度调节电路的设置，使得第一控制策略可以包括调节的照度值，使得该路灯可以适用于各种照度需求，照度调节技术在此不做赘述，本发明的关键在于，将照度信号作为控制指令之一，这样一来，可以通过节气的湿度、可见度控制路灯的照度，较为简单合理，保证实施可靠性。

所述路灯控制器4配置有无线模块，相邻的路灯控制器4可通过无线连接以将控制指令从所述处理终端3传输至对应的所述路灯控制器4。所述的无线模块配置为蓝牙。由于每一路灯都需要发布或更新控制指令，所以庞大的数量导致数据势必无法第一时间发送成功，那么通过无线模块进行路灯和路灯之间的辅助传输，保证数据及时送达。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，包括：

节气数据库(1)，所述节气数据库(1)配置有节气信息，所述节气信息包括24种不同节气类型，每一所述节气类型分别对应一中国农历中表示季节变迁的24节令，每一所述节气信息包括一起始时刻数据，所述起始时刻数据反映对应的节令起始的时刻；

控制数据库(2)，所述控制数据库(2)预置有若干第一控制策略，每一第一控制策略对应一节气信息设置，所述第一控制策略用于控制路灯的启闭；

处理终端(3)，分别连接所述节气数据库(1)以及控制数据库(2)并配置有第一处理策略，所述第一处理策略包括当实际时间达到一所述起始时刻数据对应的时刻时，获取该节气信息对应的第一控制策略，并根据所述第一控制策略输出对应的控制指令以控制路灯。

2.根据权利要求1所述的一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，所述处理终端(3)还连接外部的天气预报系统(5)并从所述天气预报系统(5)获取天气信息，所述天气信息包括有能见度数据值，所述处理终端(3)配置有应急策略，当所述能见度数据值小于所述处理终端(3)预设的基准值时，输出所述应急策略对应的控制指令以控制所述路灯。

3.根据权利要求1所述的一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，还包括对应路灯设置的路灯控制器(4)，所述处理终端(3)通过通讯模块连接所述路灯控制器(4)，所述路灯控制器(4)获取并存储所接收的控制指令，所述控制指令包括第一信号(S1)的输出时间以及第二信号(S2)的输出时间，所述第一信号(S1)用于控制对应的路灯开启，所述第二信号(S2)用于控制对应的路灯关闭。

4.根据权利要求3所述的一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，

所述路灯控制器(4)包括

第一照度传感器(210)，所述第一照度传感器(210)安装于对应的路灯的顶部并采集环境照度生成第一采样电压；

第二照度传感器(220)，所述第二照度传感器(220)安装于对应的路灯的照射区域并采集环境照度生成第二采样电压；

差分电路(300)，所述差分电路(300)的两个输入端分别耦接所述第一照度传感器(210)和第二照度传感器(220)，所述差分电路(300)用于对所述第一采样电压和所述第二采样电压求差以输出一差分电压；

辅助掉电单元(400)，耦接所述差分电路(300)的输出端，受控于所述第一信号(S1)工作，所述辅助掉电单元(400)配置有第一阈值电压，当所述差分电压小于所述第一阈值电压时，输出所述的第二信号(S2)以关闭路灯；

辅助上电单元(500)，耦接所述第二照度传感器(220)，受控于所述第二信号(S2)工作，所述上电辅助单元配置有第二阈值电压，当所述第二采样电压小于所述第二阈值电压时，输出所述的第一信号(S1)以开启路灯。

5.根据权利要求4所述的一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，所述路灯控制器(4)包括一修正模块(600)，所述路灯控制器(4)于一所述控制指令控制工作时，所述修正模块(600)上传修正信息至所述处理终端(3)，所述修正信息包括有所述辅助掉电单元(400)输出第二信号(S2)的时刻，所述处理终端(3)根据所述修正信息修正对应的第一控制策略以使所述辅助掉电单元(400)输出第二信号(S2)的次数减少。

6.根据权利要求5所述的一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，所述修正信息包括有所述辅助上电单元(500)输出第一信号(S1)的时刻，所述处理终端(3)根据所述修正信息修正对应的第一控制策略以使所述辅助上电单元(500)输出第一信号(S1)的次数减少。

7.根据权利要求3-6任意一项所述的一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，所述第一控制策略包括若干对应不同的路灯控制器(4)配置的不同的控制指令。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，每一所述路灯设置有照度调节电路，所述照度调节电路用于调节所述路灯的输出功率，所述控制指令包括照度信号，所述照度调节电路根据照度值信号控制对应路灯的输出功率。

9.根据权利要求3-6所述的一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，所述路灯控制器(4)配置有无线模块，相邻的路灯控制器(4)可通过无线连接以将控制指令从所述处理终端(3)传输至对应的所述路灯控制器(4)。

10.根据权利要求9所述的一种基于万年历的路灯时控系统，其特征在于，所述的无线模块配置为蓝牙。