CN111372346B - 一种在阴雨天气下的光能路灯的节能控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及照明路灯领域，尤其涉及一种在阴雨天气下的光能路灯的节能控制方法，包括以下步骤：若光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，则获取所述光能路灯所处的第一道路信息；根据所述第一道路信息查询道路等级表，得到所述第一道路信息对应的第一道路等级，所述道路等级表被配置为存储有道路信息和与所述道路信息一一对应的道路等级；采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据所述第一道路等级和第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长；根据所述第一光照强度和第一光照变化时长实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态。

Description

一种在阴雨天气下的光能路灯的节能控制方法

本案是以申请号为201711248613.7，申请日为2017年12月01日，名称为《一种光能路灯的控制方法及控制装置》的专利申请为母案的分案申请。

技术领域

本发明涉及照明路灯领域，尤其涉及一种在阴雨天气下的光能路灯的节能控制方法。

背景技术

光能路灯，以太阳能LED路灯为例，采用太阳光作为能源，白天太阳能板给蓄电池充电，晚上蓄电池给LED路灯供电，无需复杂昂贵的管线铺设，安全节能无污染。然而，太阳能LED路灯由自身蓄电池供电，晚上始终在额定功率下工作，由于连续阴雨天气下蓄电池的电量得不到及时补充，太阳能LED路灯在连续阴雨天晚上的工作时间可能会由于蓄电池电量不足而大大缩短，无法自适应的调节合理的光照强度以及光照时长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种光能路灯能够在阴雨天晚上自适应调节光照强度以及光照变化时长的节能控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种光能路灯的控制方法，包括以下步骤：

若光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，则获取所述光能路灯所处的第一道路信息；

根据所述第一道路信息查询道路等级表，得到所述第一道路信息对应的第一道路等级，所述道路等级表被配置为存储有道路信息和与所述道路信息一一对应的道路等级；

采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据所述第一道路等级和第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长；

根据所述第一光照强度和第一光照变化时长实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态。

本发明采用的另一技术方案为：

一种光能路灯的控制装置，包括：光能路灯和车流量检测装置；所述车流量检测装置被放置在所述光能路灯所属的道路上，所述光能路灯内设有第一处理器、GPS定位器、通讯装置、存储器和计时器；所述GPS定位器、通讯装置、存储器和计时器分别与第一处理器连接，所述第一处理器通过通讯装置与车流量检测装置连接；

所述GPS定位器被配置为若光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，则获取所述光能路灯所处的第一道路信息发送至第一处理器；

所述车流量检测装置被配置为采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，并通过通讯装置将第一车流量发送至第一处理器；

所述第一处理器被配置为根据所述第一道路信息查询道路等级表，得到所述第一道路信息对应的第一道路等级，根据所述第一道路等级和第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长，实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的光能路灯的控制方法及控制装置，通过在阴雨天气时获取该光能路灯所处的道路信息以及采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据道路信息得到的第一道路等级和采集到的第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长，实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态，从而实现能够根据不同的道路等级以及当前实时的车流量计算得到更加合理的光照强度和光照变化时长，进而使得光能路灯能够自适应调节阴雨天气下的光照强度以及光照变化时长，达到节能效果的同时不会给人带来强烈的光照变化感觉。

附图说明

图1为本发明的光能路灯的控制方法的步骤流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过在阴雨天气时获取该光能路灯所处的道路信息以及采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，分析得到第一光照强度和第一光照变化时长实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态。

请参照图1，本发明提供的一种光能路灯的控制方法，包括以下步骤：

若光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，则获取所述光能路灯所处的第一道路信息；

根据所述第一道路信息查询道路等级表，得到所述第一道路信息对应的第一道路等级，所述道路等级表被配置为存储有道路信息和与所述道路信息一一对应的道路等级；

采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据所述第一道路等级和第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长；

根据所述第一光照强度和第一光照变化时长实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的光能路灯的控制方法，通过在阴雨天气时获取该光能路灯所处的道路信息以及采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据道路信息得到的第一道路等级和采集到的第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长，实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态，从而实现能够根据不同的道路等级以及当前实时的车流量计算得到更加合理的光照强度和光照变化时长，进而使得光能路灯能够自适应调节阴雨天气下的光照强度以及光照变化时长，达到节能效果。

进一步的，光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，具体为：

通过分布式天然光照度的实时监测数据判断所述光能路灯所处区域的天然光照度是否低于预设值，若判断结果为所述光能路灯所处区域的天然光照度低于所述预设值，确定所述光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气。

进一步的，还包括：

若所述光能路灯的工作状态的持续时长达到光照时长的50％时，在剩余的光照时长内继续采集在第一道路信息上通行车辆所对应的第二车流量；

根据所述第一道路等级和第二车流量分析得到第二光照强度和第二光照变化时长，将第二光照强度和第二光照变化时长作为下一时间段内的光照强度和光照变化时长的校正值。

由上述描述可知，能够实现对下一时间段内的光照强度和光照变化时长的校正，使得下一时间段内的光照强度和光照变化时长的数值更加精确。

进一步的，采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据所述第一道路等级和第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长，具体为：

采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，并且获取当前电源的第一剩余电量，根据所述第一道路等级、第一车流量和第一剩余电量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长。

由上述描述可知，在上述技术方案的基础上，再结合当前电源的剩余电量，综合分析得到最终的第一光照强度和第一光照变化时长，使得光能路灯能够更加合理的工作。

进一步的，还包括：

若获取到的当前电源的第一剩余电量低于第一阈值，则将光能路灯的光照强度调节为第一光照强度的70％。

由上述描述可知，能够实现进入省电模式，具体通过剩余电量是否低于第一阈值来判断，若是，则调节为原来的70％。

进一步的，还包括：

若分析得到的第一光照强度与上一时间段的光照强度的差值大于第二阈值且所述第一光照强度低于上一时间段的光照强度，则根据历史的光照强度计算得到平均差值，将上一时间段的光照强度减去计算得到的平均差值，得到的计算结果作为校正后的第一光照强度。

由上述描述可知，能够实现校正光照强度，提升参数可靠性，具体是当分析得到的第一光照强度与上一时间段的光照强度的差值大于第二阈值时，说明分析得到的第一光照强度存在不准确等异常，例如数值突然的跳变，此时通过历史的光照强度计算得到平均差值，并且所述第一光照强度低于上一时间段的光照强度时，将上一时间段的光照强度减去计算得到的平均差值，得到的计算结果作为校正后的第一光照强度，来代替由分析得到的第一光照强度。

本发明还提供的一种光能路灯的控制装置，包括：光能路灯和车流量检测装置；所述车流量检测装置被放置在所述光能路灯所属的道路上，所述光能路灯内设有第一处理器、GPS定位器、通讯装置、存储器和计时器；所述GPS定位器、通讯装置、存储器和计时器分别与第一处理器连接，所述第一处理器通过通讯装置与车流量检测装置连接；

所述GPS定位器被配置为若光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，则获取所述光能路灯所处的第一道路信息发送至第一处理器；

所述车流量检测装置被配置为采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，并通过通讯装置将第一车流量发送至第一处理器；

所述第一处理器被配置为根据所述第一道路信息查询道路等级表，得到所述第一道路信息对应的第一道路等级，根据所述第一道路等级和第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长，实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的光能路灯的控制装置，通过在阴雨天气时获取该光能路灯所处的道路信息以及采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据道路信息得到的第一道路等级和采集到的第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长，实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态，从而实现能够根据不同的道路等级以及当前实时的车流量计算得到更加合理的光照强度和光照变化时长，进而使得光能路灯能够自适应调节阴雨天气下的光照强度以及光照变化时长，达到节能效果。

进一步的，所述车流量检测装置包括设置在道路上的多个地磁传感器和多个加速度传感器以及分别与地磁传感器和加速度传感器相连接的第二处理器；所述地磁传感器被配置为检测车辆通过各个车道时车道周围地磁变化；

所述加速度传感器被配置为检测车辆通过各个车道时车道的震动；与所述多个地磁传感器和所述多个加速度传感器相连；

所述第二处理器被配置为根据车辆通过车道时车道周围的地磁变化和车道的震动，对车流量进行统计。

由上述描述可知，通过上述方式实现车流量统计。

进一步的，所述第二处理器被配置为当两个车道上的地磁传感器同时感应到地磁变化，且所述两个车道上的加速度传感器检测到的震动频率相同时，确定通过所述两个车道的车辆为同一车辆。

由于不同的车辆通过相同车道时，引起的地面的震动不同，因而第二处理器可根据地面的震动，判断同时通过多个车道(比如左右两个车道)的车辆是否为同一车辆。

下面以左右两个车道为例介绍该车辆检测装置的检测原理，在左车道上分别设置第一地磁传感器和第一加速度传感器，在右车道上设置第二地磁传感器和第二加速度传感器。当车辆通过左车道时，由于车辆可看成多个双极性磁铁组成的模型，因而会引起车道周围磁环境的变化，设置在左车道上的第一地磁传感器用于检测该地磁变化。同时不同的车辆通过车道时，车道产生的震动不同，设置在左车道上的第一加速度传感器用于实时检测车道的震动情况。同理，车辆经过右车道时，第二地磁传感器和第二加速度传感器的检测原理相同。

当车辆违规行驶在左右两个车道时，第一地磁传感器和第二地磁传感器均感应到地磁变化，进而处理器根据第一加速度传感器和第二加速度传感器检测到的震动情况，判断通过左右两个车道的车辆是否为同一车辆。具体的，当第一地磁传感器和第二地磁传感器同时检测到地磁变化，且第一加速度传感器和第二加速度传感器检测到的震动频率相同时，处理器确定通过左右两个车道的车辆为同一车辆，从而对原有车流量的基础上加一，避免了对车辆的重复统计，提高了车流量的检测精度。

请参照图1，本发明的实施例一为：

本发明提供的一种光能路灯的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、若光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，则获取所述光能路灯所处的第一道路信息；

其中，通过分布式天然光照度的实时监测数据判断所述光能路灯所处区域的天然光照度是否低于预设值，若判断结果为所述光能路灯所处区域的天然光照度低于所述预设值，确定所述光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气。

在上述实施例中，第一道路信息包括该光能路灯的定位信息，根据该定位信息结合地图系统可分析得到具体所在的城市以及道路的基本属性。

步骤2、根据所述第一道路信息查询道路等级表，得到所述第一道路信息对应的第一道路等级，所述道路等级表被配置为存储有道路信息和与所述道路信息一一对应的道路等级；

在上述实施例中，道路等级主要分为主干路、次干路和支路三级，只需要得知道路信息，然后通过该道路等级表即可查询到该道路信息对应的道路等级。该道路等级作为后续计算中的系数，相当于权重。若该光能路灯设置在主干路上，即使是夜晚，车流量相对也比较多，而若设置在支路上，如一些小路，车流量一般较少。

若第一道路信息的道路等级为主干路，则对应的系数为1；若第一道路信息的道路等级为次干路，则对应的系数为0.8；若第一道路信息的道路等级为支路，则对应的系数为0.5。

步骤3、采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据所述第一道路等级和第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长；

在本实施例中，以每个小时作为一个时间段，例如目前是晚上7点，这一时间段采集到的第一车流量为2000辆/小时。

通常，主干路对应的基准光照强度为15lx，次干路对应的基准光照强度为8lx，支路对应的基准光照强度为5lx。然而结合车流量，进行动态调节，例如该光能路灯处于主干路上，在主干路的这一时间段内的车流量为2000辆，说明车流量较多，根据以下列表，查询得到该车流量对应的数值为1.2，将上述参数代入以下计算公式：

光照强度＝数值×系数×基准光照强度，计算得到第一光照强度＝1.2×1×15(lx)＝18(lx)；

该第一光照强度是用来控制光能路灯在下一时间段内的工作状态，然而当下一时间段的光照强度比上一时间段的光照强度差值较大，若此时光照瞬间变化会造成驾驶员眩晕等现象，因此根据相邻两个时间段对应的光照强度差值大小决定光照变化时长，例如将20(lx)调为10(lx)，需要20分钟的变化时长，而将20(lx)调为15(lx)，需要10分钟的变化时长，使得需要调节的光照强度值越大，采用越多的时间来变化，从而可以解决光照强度变化带来的安全隐患问题。

该步骤进一步还包括：采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，并且获取当前电源的第一剩余电量，根据所述第一道路等级、第一车流量和第一剩余电量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长。在上述技术方案的基础上，再结合当前电源的剩余电量，综合分析得到最终的第一光照强度和第一光照变化时长，使得光能路灯能够更加合理的工作。

若获取到的当前电源的第一剩余电量低于第一阈值，则将光能路灯的光照强度调节为第一光照强度的70％，能够实现进入省电模式，具体通过剩余电量是否低于第一阈值来判断，若是，则调节为原来的70％。

步骤4、根据所述第一光照强度和第一光照变化时长实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态。

步骤5、若所述光能路灯的工作状态的持续时长t达到第一光照时长T的一半时，即为t≥T/2，在剩余一半的第一光照时长内继续采集在第一道路信息上通行车辆所对应的第二车流量；

根据所述第一道路等级和第二车流量分析得到第二光照强度和第二光照变化时长，将第二光照强度和第二光照变化时长作为下一时间段内的光照强度和光照变化时长的校正值。

进一步的，还包括：

若分析得到的第一光照强度与上一时间段的光照强度的差值大于第二阈值且所述第一光照强度低于上一时间段的光照强度，则根据历史的光照强度计算得到平均差值，将上一时间段的光照强度减去计算得到的平均差值，得到的计算结果作为校正后的第一光照强度。能够实现校正光照强度，提升参数可靠性，具体是当分析得到的第一光照强度与上一时间段的光照强度的差值大于第二阈值时，说明分析得到的第一光照强度存在不准确等异常，例如数值突然的跳变，此时通过历史的光照强度计算得到平均差值，并且所述第一光照强度低于上一时间段的光照强度时，将上一时间段的光照强度减去计算得到的平均差值，得到的计算结果作为校正后的第一光照强度，来代替由分析得到的第一光照强度。

本发明实施例二

本发明还提供的一种光能路灯的控制装置，包括：光能路灯和车流量检测装置；所述车流量检测装置被放置在所述光能路灯所属的道路上，所述光能路灯内设有第一处理器、GPS定位器、通讯装置、存储器和计时器；所述GPS定位器、通讯装置、存储器和计时器分别与第一处理器连接，所述第一处理器通过通讯装置与车流量检测装置连接；

所述GPS定位器被配置为若光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，则获取所述光能路灯所处的第一道路信息发送至第一处理器；

所述车流量检测装置被配置为采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，并通过通讯装置将第一车流量发送至第一处理器；

所述第一处理器被配置为根据所述第一道路信息查询道路等级表，得到所述第一道路信息对应的第一道路等级，根据所述第一道路等级和第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照时长，实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态。

上述的车流量检测装置包括设置在道路上的多个地磁传感器和多个加速度传感器以及分别与地磁传感器和加速度传感器相连接的第二处理器；所述地磁传感器被配置为检测车辆通过各个车道时车道周围地磁变化；

所述加速度传感器被配置为检测车辆通过各个车道时车道的震动；与所述多个地磁传感器和所述多个加速度传感器相连；

所述第二处理器被配置为根据车辆通过车道时车道周围的地磁变化和车道的震动，对车流量进行统计。

进一步的，所述第二处理器还被配置为当两个车道上的地磁传感器同时感应到地磁变化，且所述两个车道上的加速度传感器检测到的震动频率相同时，确定通过所述两个车道的车辆为同一车辆。

由于不同的车辆通过相同车道时，引起的地面的震动不同，因而第二处理器可根据地面的震动，判断同时通过多个车道(比如左右两个车道)的车辆是否为同一车辆。

下面以左右两个车道为例介绍该车辆检测装置的检测原理，在左车道上分别设置第一地磁传感器和第一加速度传感器，在右车道上设置第二地磁传感器和第二加速度传感器。当车辆通过左车道时，由于车辆可看成多个双极性磁铁组成的模型，因而会引起车道周围磁环境的变化，设置在左车道上的第一地磁传感器用于检测该地磁变化。同时不同的车辆通过车道时，车道产生的震动不同，设置在左车道上的第一加速度传感器用于实时检测车道的震动情况。同理，车辆经过右车道时，第二地磁传感器和第二加速度传感器的检测原理相同。

当车辆违规行驶在左右两个车道时，第一地磁传感器和第二地磁传感器均感应到地磁变化，进而处理器根据第一加速度传感器和第二加速度传感器检测到的震动情况，判断通过左右两个车道的车辆是否为同一车辆。具体的，当第一地磁传感器和第二地磁传感器同时检测到地磁变化，且第一加速度传感器和第二加速度传感器检测到的震动频率相同时，处理器确定通过左右两个车道的车辆为同一车辆，从而对原有车流量的基础上加一，避免了对车辆的重复统计，提高了车流量的检测精度。

综上所述，本发明提供的光能路灯的控制方法及控制装置，通过在阴雨天气时获取该光能路灯所处的道路信息以及采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据道路信息得到的第一道路等级和采集到的第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长，实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态，从而实现能够根据不同的道路等级以及当前实时的车流量计算得到更加合理的光照强度和光照变化时长，进而使得光能路灯能够自适应调节阴雨天气下的光照强度以及光照变化时长，达到节能效果的同时不会给人带来强烈的光照变化感觉。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种在阴雨天气下的光能路灯的节能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

若光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，则获取所述光能路灯所处的第一道路信息；

根据所述第一道路信息查询道路等级表，得到所述第一道路信息对应的第一道路等级，所述道路等级表被配置为存储有道路信息和与所述道路信息一一对应的道路等级；其中，道路等级主要分为主干路、次干路和支路三级，且若第一道路信息的道路等级为主干路，则对应的系数为1；若第一道路信息的道路等级为次干路，则对应的系数为0.8；若第一道路信息的道路等级为支路，则对应的系数为0.5；

采集当前时间段内在第一道路信息上通行车辆所对应的第一车流量，根据所述第一道路等级和第一车流量分析得到第一光照强度和第一光照变化时长；

其中，计算第一光照强度的公式为：

第一光照强度＝数值×系数×基准光照强度；所述数值为第一车流量对应的数值；所述系数为第一道路信息的道路等级对应的系数；主干路对应的基准光照强度为15lx，次干路对应的基准光照强度为8lx，支路对应的基准光照强度为5lx；

根据相邻两个时间段对应的光照强度差值大小决定光照变化时长，光照差值越大，光照变化时长越长，反之，光照变化时长越短；

在计算获得第一光照强度的基础上，当判断电源电量低于第一阈值时，将光能路灯的光照强度调节为第一光照强度的70％；

该步骤还包括：

若分析得到的第一光照强度与上一时间段的光照强度的差值大于第二阈值且所述第一光照强度低于上一时间段的光照强度，则根据历史的光照强度计算得到平均差值，将上一时间段的光照强度减去计算得到的平均差值，得到的计算结果作为校正后的第一光照强度；

根据所述校正后的第一光照强度和第一光照变化时长实时控制所述光能路灯在下一时间段内的工作状态；

该步骤还包括：

若所述光能路灯的工作状态的持续时长达到光照时长的50％时，在剩余的光照时长内继续采集在第一道路信息上通行车辆所对应的第二车流量；

根据所述第一道路等级和第二车流量分析得到第二光照强度和第二光照变化时长，将第二光照强度和第二光照变化时长作为下一时间段内的光照强度和光照变化时长的校正值。

2.根据权利要求1所述的在阴雨天气下的光能路灯的节能控制方法，其特征在于，光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气，具体为：

通过分布式天然光照度的实时监测数据判断所述光能路灯所处区域的天然光照度是否低于预设值，若判断结果为所述光能路灯所处区域的天然光照度低于所述预设值，确定所述光能路灯所处区域的当前天气为阴雨天气。

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