CN110366295A - 一种市政照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及照明技术领域，旨在提供一种市政照明系统，其技术方案要点是包括若干自动照明模块，自动照明模块的输入端电性连接有控制单元，控制单元的输入端电性连接有用于将声音的变化量转换为电信号输出的声控单元和用于在预设时间段输出电信号的时控单元，自动照明模块由所述声控单元和时控单元共同控制。本发明适用于市政照明。

Description

一种市政照明系统

技术领域

本发明涉及照明技术领域，更具体地说，它涉及一种市政照明系统。

背景技术

城市照明属于市政工程之一，是城市生存和发展必不可少的物质基础，是提高人民生活水平和对外开放的基本条件。随着我国城市建设的飞速发展，城市规模不断扩大，城市道路上的路灯数量成倍增长。

在城市的道路上设置照明灯具，以为在夜间给车辆和行人提供必要的能见度。道路照明可以改善交通条件，减轻驾驶员疲劳，并有利于提高道路通行能力和保证交通安全，此外，还可美化市容。

但城市的夜晚一般灯火通明，在耗费电能的同时，不合理的灯光也给人体造成了不适感，即彩光污染，且对人体有害影响持续时间长，其紫外线强度远远超出太阳光中的紫外线，对人们的健康造成威胁。

发明内容

本发明的目的是提供一种市政照明系统，其通过定时模块和声控模块对照明灯光进行控制，在夜间且有行人或者车辆通行时对道路进行照明，其余时刻不照明，以节约电能，同时，减少彩光污染。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种市政照明系统，包括若干自动照明模块，所述自动照明模块的输入端电性连接有控制单元，所述控制单元的输入端电性连接有用于将声音的变化量转换为电信号输出的声控单元和用于在预设时间段输出电信号的时控单元，所述自动照明模块由所述声控单元和时控单元共同控制。

通过采用上述技术方案，在预设时间段18：00-6：00时控单元处于工作状态，向控制单元输入电信号，同时，声控单元在有行人或者车辆通行时，将声音的变化量转换为电信号，输入至控制单元内，控制自动照明模块启动，以使市政照明系统在夜间且有行人或者车辆通行时对道路进行照明，其余时刻不照明，以节约电能，同时，减少彩光污染。

优选的，道路下在位于所述自动照明模块的下方位置设置有检测是否有车辆通行的检测单元，所述检测单元与所述控制单元的输入端电性连接。

通过采用上述技术方案，检测单元检测是否有车辆通行，以避免声控单元的灵敏度较低而无法输出电信号，导致自动照明模块无法启动的情况出现，保证夜间行车的安全，市政照明系统的控制效果更好。

优选的，所述检测单元控制至少三个依次设置的所述自动照明模块工作。

通过采用上述技术方案，检测单元控制至少三个自动照明模块工作，以保证车辆在道路上行驶时前面道路是明亮的，有利于驾驶员更好地看清道路情况，降低安全事故发生的概率。

优选的，所述声控单元包括电容话筒MIC和运算放大器U1，所述电容话筒MIC的输出端与所述运算放大器U1的输入端电性连接，所述运算放大器U1的输出端与所述控制单元的输入端电性连接。

通过采用上述技术方案，电容话筒MIC能够将接收到的声波信号转换为相应的电信号，再将电信号传送至运算放大器U1放大输出，以对自动照明模块进行控制，进而在没有人或者车辆通行时不会造成自动照明模块的电能浪费。

优选的，所述时控单元包括时控器，所述时控器连接于所述控制单元的输入端。

通过采用上述技术方案，采用时控器设定控制自动照明模块的工作时间，达到在预设时间使自动照明模块导通的目的，进而在非预设时间自动照明模块不会造成电能浪费。

优选的，所述检测单元包括压力传感器，所述压力传感器有两个且平行设置在位于所述自动照明模块下方位置的道路下，所述压力传感器均与所述控制单元的输入端电性连接。

通过采用上述技术方案，压力传感器将感受到的压力变化转换为电信号输出，两个平行设置在位于自动照明模块下方位置的道路下的压力传感器分别用于检测车辆的前轮和后轮，当车辆的后轮经过第二个压力传感器时，即有车辆通行，压力传感器向控制单元输出控制信号，使自动照明模块工作。

优选的，所述自动照明模块包括LED灯，所述LED灯与所述控制单元的输出端电性连接。

通过采用上述技术方案，LED灯的光源属于单向性，光照效率高，以减少自动照明模块的照明耗电量；LED灯的光衰非常小，进而使用寿命长，进而维护成本低；同时，LED灯为低压器件，电压使用安全；节能环保。

优选的，所述控制单元的输入端还电性连接有控制所述自动照明模块的光控单元，所述光控单元将光照强度的变化量转换为电信号输出。

通过采用上述技术方案，光控单元将光照强度的变化量转换为电信号并输入控制单元内，以控制自动照明模块工作，在光照强度较强时，如夏季，自动照明模块可在预设的时间延后工作，避免在光照强度较强时照明，减少自动照明模块的照明耗电量，节能环保。

优选的，所述光控单元包括光敏电阻Rt和运算放大器U2，所述光敏电阻Rt的输出端与所述运算放大器U2的输入端电性连接，所述运算放大器U2的输出端与所述控制单元的输入端电性连接。

通过采用上述技术方案，光敏电阻Rt能够感受光照强度并改变自身的阻值大小，使得电路中的电流发生变化，光敏电阻Rt的输出电信号传送至运算放大器U2放大再输入至控制单元内，避免在光照强度较强时照明，减少自动照明模块的照明耗电量，节能环保。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、市政照明系统通过定时模块和声控模块对照明灯光进行控制，在夜间且有行人或者车辆通行时对道路进行照明，其余时刻不照明，以节约电能，同时，减少彩光污染；

2、检测单元通过检测是否有车辆通行控制自动照明模块，以提高市政照明系统的灵敏度，保证夜间行车的安全；

3、检测单元控制至少三个自动照明模块工作，以使驾驶员更好地看清道路情况，降低安全事故发生的概率；

4、光控单元控制自动照明模块工作，以避免自动照明模块在光照强度较强时照明，减少自动照明模块的照明耗电量，节能环保。

附图说明

图1是一种市政照明系统的电路连接关系示意图。

图中：1、压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种市政照明系统，包括间隔设置在道路上若干自动照明模块，自动照明模块的输入端电性连接有控制单元，控制单元的输入端电性连接有声控单元、时控单元、光控单元和检测单元，声控单元用于将声波信号的变化量转换为电信号输出，时控单元用于在18：00-6：00时段输出电信号，光控单元用于将光照强度的变化量转换为电信号输出，检测单元用于，检测单元用于在有车辆通行时输出电信号。检测单元控制至少三个依次设置的自动照明模块工作。

自动照明模块由声控单元或者检测单元、时控单元和光控单元共同控制。

控制单元为单片机STC89C52。

声控单元包括电容话筒MIC和运算放大器U1，电容话筒MIC的一端连接电源VCC，另一端经电阻R1接地，电阻R2连接在电容话筒MIC和运算放大器U1的同向输入端之间，运算放大器U1的反向输入端经电阻R3接地，运算放大器U1的输出端与单片机STC89C52的P1.0管脚电性连接，运算放大器U1的输出端与运算放大器U1的同向输入端之间连接有电阻R4和电位器Rp1，电阻R4和电位器Rp1串联。

单片机STC89C52的P3.5管脚经电阻R8与三极管VT2的基极连接，三极管VT2的基极与三极管VT2的发射极之间连接有电阻R9和电容C2，电阻R9和电容C2并联，三极管VT2的发射极接地，三极管VT2的集电极经时间继电器KT1连接电源VCC，单片机STC89C52通过三极管VT2间接控制时间继电器KT1的通断，进而间接控制路灯通断。

光控单元包括光敏电阻Rt和运算放大器U2，光敏电阻Rt在光照下，电阻很小；在无光照时，电阻很大；光照越强，电阻越小；光照停止，电阻又恢复原值。

光敏电阻Rt的一端连接电源VCC，另一端经电阻R10接地，电阻R11连接在光敏电阻Rt和运算放大器U2的同向输入端之间，运算放大器U2的反向输入端经电阻R12接地，运算放大器U2的输出端与单片机STC89C52的P1.1管脚电性连接，运算放大器U2的输出端与运算放大器U2的同向输入端之间连接有电阻R13和电位器Rp2，电阻R13和电位器Rp2串联。

单片机STC89C52的P3.6管脚经电阻R14与三极管VT3的基极连接，三极管VT3的基极与三极管VT3的发射极之间连接有电阻R15和电容C3，电阻R15和电容C3并联，三极管VT3的发射极接地，三极管VT3的集电极经时间继电器KT2连接电源VCC。

检测单元包括设置在道路下的压力传感器1，压力传感器1有两个且平行设置在自动照明模块的下方位置，压力传感器1的型号为Road trax BLⅡ类。

压力传感器1的一端连接电源VCC，另一端经电阻R16接地，电阻R17连接在压力传感器1和运算放大器U3的同向输入端之间，运算放大器U3的反向输入端经电阻R18接地，运算放大器U3的输出端与单片机STC89C52的P1.2管脚电性连接，运算放大器U3的输出端与运算放大器U3的同向输入端之间连接有电阻R19和电位器Rp3，电阻R19和电位器Rp3串联。

单片机STC89C52的P3.7管脚经电阻R20与三极管VT4的基极连接，三极管VT4的基极与三极管VT4的发射极之间连接有电阻R21和电容C4，电阻R21和电容C4并联，三极管VT4的发射极接地，三极管VT4的集电极经时间继电器KT3连接电源VCC。

时控单元包括时控器T，时控器T为KG316T型微电脑时控开关。

时控器带相应的充电电路，充电电路包括电池、电容C1、电阻R5、二极管D1、电压触发器D2和晶体管VT1。

电压触发器D2一端经电阻R6与自动照明模块的一端电性连接，另一端与二极管D1连接，二极管D1朝电流流向时控器T的方向导通且与电阻R5连接串接入时控器T中，电容C1一端连接在二极管D1与电阻R5之间，另一端与时控器T连接，电容C1的两端设置有电池，电池的负极接地。晶体管VT1的基级连接时控器T的输出端，晶体管VT1的发射集接地。电压触发器D2触发,使时控器T连通工作电源VCC，导通的工作电流经二极管D1的导向作用流入时控器T中，同时防止电池提供的电流经二极管D1流出时控器T。

自动照明模块包括LED灯，晶体管VT1的的集电极通过电阻R7与LED灯电性连接，进而在时控器T输出高电平电信号时，向自动照明模块输出电信号，LED灯的另一端与电阻R6、时间继电器KT1的延时断开常开触点KT1-1、时间继电器KT2的延时断开常开触点KT2-1、时间继电器KT3的延时断开常开触点KT3-1电性连接，延时断开常开触点KT1-1的一端连接电源VCC，另一端与延时断开常开触点KT2-1、延时断开常开触点KT3-1电性连接，延时断开常开触点KT2-1和延时断开常开触点KT3-1并联，电阻R6与延时断开常开触点KT1-1串联。

本实施例的实施原理为：

当有人或物体通行时，电容话筒MIC接收到声信号并转换为电信号，经运算放大器U1放大后输入单片机STC89C52的P1.0管脚，单片机STC89C52向P3.5管脚输出控制信号，三极管VT2导通，时间继电器KT1导通，延时断开常开触点KT1-1闭合。

同时，在时控器T的控制下，三极管VT1在18：00-6：00时间段内导通，向发光二极管LED输出电信号。

同时，光敏电阻Rt在光线强度低于预设值时，经运算放大器U2放大后向单片机STC89C52的P1.1管脚输出控制信号，单片机STC89C52向P3.6管脚输出控制信号，三极管VT3导通，时间继电器KT2导通，延时断开常开触点KT2-1闭合。

此时，发光二极管LED所在的回路通电，发光二极管LED导通发光，以实现声控单元、时控单元和光控单元一同控制自动照明模块照明的目的，以使市政照明系统在夜间光线强度弱且有行人或者车辆通行时对道路进行照明，其余时刻不照明，以减少自动照明模块的照明耗电量，节约电能，节能环保，同时，减少彩光污染。

当车辆行驶在道路上时，两个平行设置在位于自动照明模块下方位置的道路下的压力传感器1感受到车辆的前轮、后轮压力的变化并将变化量转换为电信号输出，当车辆的后轮经过第二个压力传感器1时，即有车辆通行，压力传感器1经运算放大器U3放大后向单片机STC89C52的P1.2管脚输出控制信号，单片机STC89C52向P3.7管脚输出控制信号，三极管VT4导通，时间继电器KT3导通，延时断开常开触点KT3-1闭合。

此时，对应位置的发光二极管LED和依次设置的另两个发光二极管LED所在的回路通电，发光二极管LED导通发光，实现检测单元、时控单元和光控单元一同控制自动照明模块照明的目的，以避免声控单元的灵敏度较低无电信号输出时，导致自动照明模块无法启动的情况出现，保证车辆在道路上行驶时前面道路是明亮的，有利于驾驶员更好地看清道路情况，降低安全事故发生的概率，以保证夜间行车的安全，市政照明系统的控制效果更好。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种市政照明系统，包括若干自动照明模块，其特征是：所述自动照明模块的输入端电性连接有控制单元，所述控制单元的输入端电性连接有用于将声音的变化量转换为电信号输出的声控单元和用于在预设时间段输出电信号的时控单元，所述自动照明模块由所述声控单元和时控单元共同控制。

2.根据权利要求1所述的一种市政照明系统，其特征是：道路下在位于所述自动照明模块的下方位置设置有检测是否有车辆通行的检测单元，所述检测单元与所述控制单元的输入端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种市政照明系统，其特征是：所述检测单元控制至少三个依次设置的所述自动照明模块工作。

4.根据权利要求1所述的一种市政照明系统，其特征是：所述声控单元包括电容话筒MIC和运算放大器U1，所述电容话筒MIC的输出端与所述运算放大器U1的输入端电性连接，所述运算放大器U1的输出端与所述控制单元的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种市政照明系统，其特征是：所述时控单元包括时控器，所述时控器连接于所述控制单元的输入端。

6.根据权利要求2所述的一种市政照明系统，其特征是：所述检测单元包括压力传感器(1)，所述压力传感器(1)有两个且平行设置在位于所述自动照明模块下方位置的道路下，所述压力传感器(1)均与所述控制单元的输入端电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种市政照明系统，其特征是：所述自动照明模块包括LED灯，所述LED灯与所述控制单元的输出端电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种市政照明系统，其特征是：所述控制单元的输入端还电性连接有控制所述自动照明模块的光控单元，所述光控单元将光照强度的变化量转换为电信号输出。

9.根据权利要求8所述的一种市政照明系统，其特征是：所述光控单元包括光敏电阻Rt和运算放大器U2，所述光敏电阻Rt的输出端与所述运算放大器U2的输入端电性连接，所述运算放大器U2的输出端与所述控制单元的输入端电性连接。