CN115103493A - 一种公路隧道led照明调光控制器 - Google Patents

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CN115103493A CN202210790386.5A CN202210790386A CN115103493A CN 115103493 A CN115103493 A CN 115103493A CN 202210790386 A CN202210790386 A CN 202210790386A CN 115103493 A CN115103493 A CN 115103493A
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于飞
陈忱
罗婷
贾彦党
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    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Abstract

本发明涉及一种公路隧道LED照明调光控制器，属于公路隧道照明控制领域，包括亮度采集模块、亮度调节模块、车检器模块、手动/自动模式选择模块、电位器调节模块以及ARM微处理器；ARM微处理器用于利用内置的计算方法根据洞外亮度和车流量计算基本照明亮度和加强照明亮度，并将基本照明亮度和加强照明亮度分别与对应的洞内亮度进行比较，生成亮度调节指令；手动/自动模式选择模块用于切换手动模式或者自动模式；亮度调节模块用于在自动模式下根据亮度调节指令调节公路隧道LED灯的亮度；电位器调节模块用于在手动模式下调节公路隧道LED灯的亮度。本发明通过将自动和手动调节相结合，保障了司机安全行驶以及节约了电能。

Description

一种公路隧道LED照明调光控制器
技术领域
本发明涉及公路隧道照明控制领域，特别是涉及一种公路隧道LED照明调光控制器。
背景技术
隧道照明是公路隧道内必须安装的系统，在公路隧道建设和监控系统中占有重要地位，是公路隧道营运安全的基本保障。目前中国对隧道照明节能技术的研究主要从照明灯源选择、布灯方式、供配电方式、节能控制方式和系统维护等几个方面来考虑，而合理的控制方式能够使隧道照明系统实现最大程度的节能，是隧道节能的关键。
各国隧道照明控制方式大致可分为手动控制方式、分时段进行的时序控制方式和根据洞内外的亮度值自动控制照明回路的全自动控制方式三种。中国大多数隧道照明系统都采用了自动控制方式。隧道照明自动控制方式是利用亮度检测仪分别采集隧道内、外的亮度参数，经对比处理后，由计算机系统或照明控制器自动控制各个照明回路的开关，开/关相应的隧道灯具，使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应。
例如，公开号CN102595679A公开了一种公路隧道照明节能智能控制系统，由洞外亮度检测器、洞内亮度检测器、车辆检测器、信号处理模块、照明控制计算机、驱动电源和LED隧道灯组成。车辆检测器和洞内外亮度检测器将采集到的车流量、车速、洞内外亮度信息，经信号处理模块处理后传送给隧道控制室内设置的照明控制计算机，然后按照事先设定好的调光控制逻辑，计算出洞内各段亮度值，并根据隧道各区段亮度值及LED隧道灯功率曲线计算出每一节点驱动电源所需输入的控制电压量，然后通过信号传输电缆把调光控制指令发送给驱动电源，驱动电源根据得到的指令来调整LED隧道灯的功率，并反馈相关信息给照明控制计算机，实现对隧道内的连续调光。
上述专利虽然在一定程度上能够节能，但是在某些部件损坏时，就不能计算出基础照明亮度和加强照明亮度或者不能调节隧道LED灯的亮度，以及所计算出来的亮度过量，导致行驶人员由于光污染，行驶过程中存在安全问题，并且会造成能量浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种公路隧道LED照明调光控制器，以解决现有技术中的公路隧道照明节能智能控制系统存在的能量浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种公路隧道LED照明调光控制器，包括亮度采集模块、亮度调节模块、车检器模块、手动/自动模式选择模块、电位器调节模块以及ARM微处理器；所述亮度采集模块、所述车检器模块、所述亮度调节模块、所述手动/自动模式选择模块以及所述电位器调节模块均与所述ARM微处理器连接；
所述亮度采集模块用于采集洞外亮度以及洞内亮度；所述洞内亮度包括入口段亮度、基本段亮度以及出口段亮度；
所述车检器模块用于检测车流量；
所述ARM微处理器用于利用内置的计算方法根据所述洞外亮度和所述车流量计算基本照明亮度和加强照明亮度，并将所述基本照明亮度和所述加强照明亮度分别与对应的洞内亮度进行比较，生成亮度调节指令；所述加强照明亮度包括入口段加强亮度和出口段加强亮度；
所述手动/自动模式选择模块用于切换手动模式调节公路隧道LED灯的亮度或者自动模式公路隧道LED灯的亮度；
所述亮度调节模块用于在自动模式下根据所述亮度调节指令调节公路隧道LED灯的亮度；
所述电位器调节模块用于在手动模式下调节公路隧道LED灯的亮度。
可选的，所述亮度采集模块包括洞内亮度采集仪以及洞外亮度采集仪；所述洞内亮度采集仪包括入口段亮度采集仪、基本段亮度采集仪以及出口段亮度采集仪；
所述洞外亮度采集仪用于采集所述洞外亮度；所述入口段亮度采集仪用于采集所述入口段亮度；所述基本段亮度采集仪用于采集所述基本段亮度；所述出口段亮度采集仪用于采集所述出口段亮度。
可选的，所述车检器模块包括微波车检器；所述微波车检器通过RS485通讯接口与所述ARM微处理器连接，所述微波车检器用于检测车流量。
可选的，还包括液晶显示屏接口模块；所述液晶显示屏，所述液晶显示屏通过液晶显示屏接口与所述ARM微处理器连接，所述液晶显示屏用于显示自动模式/手动模式、基本照明电压、内部照明电压以及加强照明电压。
可选的，还包括按键模块；所述按键模块用于在手动模式下调节所述基本照明电压以及所述加强照明电压。
可选的，还包括上位机；所述上位机通过RS485通讯接口或者以太网通讯接口与所述ARM微处理器连接。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供了一种公路隧道LED照明调光控制器，通过手动/自动模式选择模块将亮度调节方式切换为手动模式或者自动模式，当亮度采集仪或者微波车检器不能工作，导致无法计算照明亮度时，或者所计算出来的照明亮度达不到安全行驶需求或者亮度过量时，将亮度调节方式切换为手动模式，可以使照明亮度达到安全行驶需求，当亮度过量时通过手动去降低亮度，达到节能的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种公路隧道LED照明调光控制器的结构图；
图2为本发明提供的ARM微处理器的接口示意图；
图3为本发明提供的一种公路隧道LED照明调光控制器的控制面板示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种公路隧道LED照明调光控制器，以解决现有技术中的公路隧道照明节能智能控制系统存在的能量浪费的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明提供的一种公路隧道LED照明调光控制器的结构图，如图1所示，公路隧道LED照明调光控制器包括亮度采集模块、亮度调节模块、车检器模块、手动/自动模式选择模块、电位器调节模块以及ARM微处理器；所述亮度采集模块、所述车检器模块、所述亮度调节模块、所述手动/自动模式选择模块以及所述电位器调节模块均与所述ARM微处理器连接。在实际应用中，所述ARM微处理器为32位ARM高速嵌入式微处理器。
所述亮度采集模块用于采集洞外亮度以及洞内亮度；所述车检器模块用于检测车流量。
在一个具体实施方式中，所述亮度采集模块包括洞内亮度采集仪以及洞外亮度采集仪；所述洞内亮度采集仪包括入口段亮度采集仪、基本段亮度采集仪以及出口段亮度采集仪。
所述洞外亮度采集仪用于采集所述洞外亮度；所述入口段亮度采集仪用于采集所述入口段亮度；所述基本段亮度采集仪用于采集所述基本段亮度；所述出口段亮度采集仪用于采集所述出口段亮度。
在实际应用中，如图2所示，亮度采集模块通过4路4～20mA采集电路接口与所述ARM微处理器连接。
在一个具体实施方式中，所述车检器模块包括微波车检器。如图2所示，所述微波车检器通过RS485通讯接口与所述ARM微处理器连接，所述微波车检器用于检测车流量。
所述ARM微处理器用于利用内置的计算方法根据所述洞外亮度和所述车流量计算基本照明亮度和加强照明亮度，并将所述基本照明亮度和所述加强照明亮度分别与对应的洞内亮度进行比较，生成亮度调节指令。
在实际应用中，照明系统控制器(公路隧道LED照明调光控制器)能够输出亮度DC0-5V的模拟信号电压去分别控制基本段照明灯、出口侧加强照明灯和入口侧加强照明灯。基本照明总体控制原则：在车流量检测开启时，车流量越大，洞内基本照明亮度越大，反之亦然，在车流量检测禁用时，照明亮度由亮度仪亮度决定。加强照明总体原则：洞外光强越强，加强照明功率越大。控制器能够按照时间控制照明输出功率。
所述手动/自动模式选择模块用于切换手动模式调节公路隧道LED灯的亮度或者自动模式调节公路隧道LED灯的亮度。
所述亮度调节模块用于在自动模式下根据所述亮度调节指令调节公路隧道LED灯的亮度。在实际应用中，如图2所示，亮度调节模块通过4路0～5V(或4～20mA)输出电路接口与所述ARM微处理器连接。在实际应用中，亮度调节模块用来控制隧道LED灯亮度。如果控制器离隧道LED灯距离较远时，可以使用4～20mA接口。注意：只能使用其中一种，不能同时使用。
所述电位器调节模块用于在手动模式下调节公路隧道LED灯的亮度。在实际应用中，电位器调节模块通过电位器调节输出电路接口与所述ARM微处理器连，如图3所示，电位器调节输出电路接口连接基本照明调节按钮和加强照明调节按钮。
在一个具体实施方式中，还包括液晶显示屏；所述液晶显示屏(12864点阵液晶，用于显示输出电压以及当前日期、时间)通过液晶显示屏接口与所述ARM微处理器连接，所述液晶显示屏显示自动模式/手动模式、基本照明电压、内部照明电压以及加强照明电压，如图3所示。
在一个具体实施方式中，还包括按键模块；所述按键模块用于在手动模式下调节所述基本照明电压以及所述加强照明电压。在实际应用中，按键模块包括4个按键，如图3所示，其中，“+”表示增加输出电压，“-”表示减少输出电压，“SET”表示设置，“SEL”表示选择菜单项或者进入主菜单。
在一个具体实施方式中，还包括上位机；所述上位机通过RS485通讯接口或者以太网通讯接口与所述ARM微处理器连接，所述上位机用于与公路隧道LED照明调光控制器进行通讯，利用所述上位机进行参数设定与修改、时钟校正、数据存储以及隧道应急情况处理。
如图2所示，公路隧道LED照明调光控制器还包括6路光电隔离输入接口、6路光电隔离继电器输出接口、EEPROM、实时时钟接口、电源模块以及USB通讯接口。在实际应用中，6路光电隔离输入接口用于掉电检测。6路光电隔离继电器输出接口用于实现报警功能，还用于设置定时控制。实时时钟接口，用于当配有备用电源时，照明系统控制器依旧能够长时间工作，使时钟不会丢失。电源模块用于为照明系统控制器供电。USB通讯接口用于烧录程序。
在实际应用中，照明系统控制器包括自动模式和手动模式。本发明通过将自动模式和手动模式相结合，提高了司机驾驶车辆的安全性，并且能够节约能量。
照明系统控制器的自动模式分为：白天模式和夜间模式。
在白天模式(时间段可设置，比如7:30～18:30)工作时，可接收4路4～20mA的公路隧道洞外亮度信号和洞内亮度信号，将其转换为数字信号。同时能够接收RS485通讯协议的车流量信号。照明系统控制器能够设定不同的照明cic隧道照明控制器参数、时间段，并通过内置计算方法(公路隧道照明设计细则)计算输出4路DC0～5V的模拟电压信号，去控制公路隧道LED灯的亮度。
在夜间模式工作时，可按照设定的时间段，设定的亮度，自动调节隧道LED的亮度。
照明系统控制器在手动模式下，可通过菜单选择电位器调节和按键调节，手动输出0～5V模拟电压信号，控制公路隧道LED灯的亮度。选择电位器调节输出时，可通过调节电位器输出2路(基本照明亮度和加强照明亮度)0～5V模拟电压信号；选择按键调节输出时，可通过按键调节输出3路(基本照明亮度、内部照明亮度以及加强照明亮度)0～5V模拟电压信号，控制公路隧道LED灯的亮度。
照明系统控制器在掉电模式下，可根据应急状态下的设定值，控制3路隧道照明灯的亮度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种公路隧道LED照明调光控制器，其特征在于，包括亮度采集模块、亮度调节模块、车检器模块、手动/自动模式选择模块、电位器调节模块以及ARM微处理器；所述亮度采集模块、所述车检器模块、所述亮度调节模块、所述手动/自动模式选择模块以及所述电位器调节模块均与所述ARM微处理器连接；
所述亮度采集模块用于采集洞外亮度以及洞内亮度；所述洞内亮度包括入口段亮度、基本段亮度以及出口段亮度；
所述车检器模块用于检测车流量；
所述ARM微处理器用于利用内置的计算方法根据所述洞外亮度和所述车流量计算基本照明亮度和加强照明亮度，并将所述基本照明亮度和所述加强照明亮度分别与对应的洞内亮度进行比较，生成亮度调节指令；所述加强照明亮度包括入口段加强亮度和出口段加强亮度；
所述手动/自动模式选择模块用于切换手动模式调节公路隧道LED灯的亮度或者自动模式调节公路隧道LED灯的亮度；
所述亮度调节模块用于在自动模式下根据所述亮度调节指令调节公路隧道LED灯的亮度；
所述电位器调节模块用于在手动模式下调节公路隧道LED灯的亮度。
2.根据权利要求1所述的公路隧道LED照明调光控制器，其特征在于，所述亮度采集模块包括洞内亮度采集仪以及洞外亮度采集仪；所述洞内亮度采集仪包括入口段亮度采集仪、基本段亮度采集仪以及出口段亮度采集仪；
所述洞外亮度采集仪用于采集所述洞外亮度；所述入口段亮度采集仪用于采集所述入口段亮度；所述基本段亮度采集仪用于采集所述基本段亮度；所述出口段亮度采集仪用于采集所述出口段亮度。
3.根据权利要求2所述的公路隧道LED照明调光控制器，其特征在于，所述车检器模块包括微波车检器；所述微波车检器通过RS485通讯接口与所述ARM微处理器连接，所述微波车检器用于检测车流量。
4.根据权利要求3所述的公路隧道LED照明调光控制器，其特征在于，还包括液晶显示屏，所述液晶显示屏通过液晶显示屏接口与所述ARM微处理器连接，所述液晶显示屏用于显示自动模式/手动模式、基本照明电压、内部照明电压以及加强照明电压。
5.根据权利要求4所述的公路隧道LED照明调光控制器，其特征在于，还包括按键模块；所述按键模块用于在手动模式下调节所述基本照明电压以及所述加强照明电压。
6.根据权利要求5所述的公路隧道LED照明调光控制器，其特征在于，还包括上位机；所述上位机通过RS485通讯接口或者以太网通讯接口与所述ARM微处理器连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116456536A (zh) * 2023-04-26 2023-07-18 山东志新万成能源科技有限公司 一种隧道照明设备故障状态下稳定工作保障系统及方法

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