CN116234092A - 一种子母交互式路灯系统及其控制方法 - Google Patents

一种子母交互式路灯系统及其控制方法 Download PDF

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韩嘉熠
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Abstract

本发明涉及路灯技术领域，具体涉及一种子母交互式路灯系统及其控制方法，包括母灯，母灯设置于路侧，母灯上设置有冷色灯、暖色灯和小功率冷色灯，母灯之间设置有子灯，子灯上设置有冷色灯、暖色灯和小功率冷色灯，母灯设置于道路的入口端和出口端，子灯设置于两端母灯之间，可以根据车流量智能调节合适的路灯灯光，可以有效地防止司机视觉疲劳并且节能率相对于现有黄色高压钠路灯有了很大的提高，可以根据环境因素的变化及时而准确地变换灯光，能够有效提升路灯在恶劣天气条件下的照明条件，提升行车过程的安全性，具有非常好的推广使用价值。

Description

一种子母交互式路灯系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及路灯技术领域，具体涉及一种子母交互式路灯系统及其控制方法。
背景技术
路灯，指给道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的灯具。路灯被广泛运用于各种需要照明的地方。
随着科学技术的发展，太阳能LED路灯越来越多地被应用于市政设施的建设中。目前，钠灯仍是城市路灯系统建立的主力军，虽然钠灯发出的暖色可以解决司机视觉疲劳但是耗能量大。此外现有的太阳能LED路灯几乎都是为白色单色矩阵，在电能节能利用方面虽然有着一定的效果，但是存在着雨雾天气路灯灯光的穿透能力差、长时间照明易引发司机视觉疲劳甚至眩晕，从而引起交通事故的发生所以并没有得到广泛利用。同时，现有的路灯不能够根据环境因素变化做出及时而准确的反应，相关技术中的太阳能路灯还存在着控制方式落后等问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种子母交互式路灯系统及其控制方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种子母交互式路灯系统，包括母灯(110)和子灯(120)，母灯(110)设置于道路的入口端和出口端，子灯(120)设置于道路两端母灯(110)之间，母灯(110)和子灯(120)上设置有冷色灯(210)、暖色灯(220)和小功率冷色灯(230)。
作为优选，所述冷色灯(210)、暖色灯(220)和小功率冷色灯(230)均为LED矩阵灯，且交替排布。
作为优选，所述母灯(110)上设置有GPRS模块、车流量检测装置(111)、PM2.5传感器(112)、湿度传感器(113)和亮度传感器(114)。
作为优选，还包括太阳能板，太阳能板设置于母灯110上。
作为优选，所述母灯110上还设置有一键报警装置、对话装置、无线充电装置、USB接口、GPS接收模块。
作为优选，所述母灯和子灯驱动电路包括：光耦隔离电路、脉冲放大电路、电源电路、过流保护电路、驱动电阻和快速关断电路，脉冲放大电路与光耦隔离电路连接，电源电路为光耦隔离电路和脉冲放大电路提供驱动电源，过流保护电路与脉冲放大电路连接，驱动电阻和脉冲放大电路连接，快速关断电路与脉冲放大电路连接。
一种子母交互式路灯系统的控制方法，包括以下步骤：
S1.分别设置车流量的第一阈值和正常值、PM2.5、湿度和亮度的正常值；
S2.检测道路在预设时间段内的车流量、PM2.5数值、湿度和亮度；
S3.将检测得到的数据与步骤S1中设置的数值比较；
S4.根据比较结果控制母灯110和子灯120的照明色温。
作为优选，所述步骤S4，当检测得到的车流量和亮度均低于其对应的正常值，母灯110和子灯120的小功率冷色灯230亮起；
当检测得到的PM2.5数值、湿度低于其对应的正常值或车流量低于正常值且高于第一阈值，冷色灯210亮起；
当检测得到的PM2.5数值超过其对应的正常值，或者车流量及湿度任意一数值超过其对应的正常值，暖色灯220亮起。
本发明采用上述技术方案的一种子母交互式路灯系统及其控制方法的优点是：
可以根据车流量智能调节合适的路灯灯光，可以有效地防止司机视觉疲劳并且节能率相对于现有黄色高压钠路灯有了很大的提高，可以根据环境因素的变化及时而准确地变换灯光，能够有效提升路灯在恶劣天气条件下的照明条件，提升行车过程的安全性，具有非常好的推广使用价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为LED灯驱动电路示意图。
图3为子母灯交互调节的流程图。
图4为子灯集成电路图。
图5为母灯集成电路图。
图6单侧路灯子母灯分布图。
图7双侧路灯子母灯分布图。
图8控制方法流程图。
图中：母灯110、子灯120、路灯控制器130、车流量检测装置111、PM2.5传感器112、湿度传感器113、亮度传感器114、冷色灯210、暖色灯220、小功率冷色灯230。
具体实施方式
如图1-8所示，一种子母交互式路灯系统，包括母灯110，母灯110设置于路侧，母灯110上设置有冷色灯210、暖色灯220和小功率冷色灯230。所述母灯110之间设置有子灯120，子灯120上设置有冷色灯210、暖色灯220和小功率冷色灯230。母灯110设置于道路的入口端和出口端，子灯120设置于两端母灯110之间。所述冷色灯210、暖色灯220和小功率冷色灯230均为LED矩阵灯，且交替排布。母灯110上设置有GPRS模块、车流量检测装置、PM2.5传感器、湿度传感器和亮度传感器。还包括太阳能板，太阳能板设置于母灯110上。
母灯上的GPRS模块将收集到的车流量、PM2.5、湿度和亮度的数据传送至路灯控制器130，路灯控制器130根据得到的信息共同调节母灯和子灯，包括以下步骤：
S1.分别设置车流量第一阈值与正常值、PM2.5、湿度和亮度的正常值；
S2.利用车流量检测装置检测道路在预设时间段内的车流量，车流量检测装置为热释电红外线车流量检测装置；利用PM2.5传感器、温度传感器和亮度传感器分别检测PM2.5数值、湿度和亮度；
S3.将检测得到的数据与步骤S1中设置的数值比较；
S4.根据比较结果控制母灯110和子灯120的亮度变化，当检测得到母灯110所处位置的亮度低于设置亮度的正常值，且预定时间内的车流量低于其对应的第一阈值，母灯110和子灯120的小功率冷色LED矩阵灯230亮起；
当检测得到的母灯位置的PM2.5数值、湿度和车流量均低于其对应的正常值且车流量高于第一阈值，母灯110和子灯120的冷色LED矩阵灯210亮起；
当检测得到的母灯位置的PM2.5数值超过其对应的正常值，或车流量及湿度任意一数值超过其对应的正常值，母灯110和子灯120的暖色LED矩阵灯220亮起。
母灯110的灯柱上设置有一键报警装置和对话装置。需要报警的人员可以按下灯柱上的一键报警装置，待工作人员接通了报警通话，可以在移动终端或PC端与报警人员进行实时对话；当然，本实施例的子母交互式智慧路灯还可以是包括有摄像装置，可以便于报警人员与工作人员进行视频通话，具有很好的实用价值。本实施例的子母交互式智慧路灯可以用于交通事故、绑架跟踪等事件进行求救。
母灯110的灯柱上设置有无线充电装置和USB接口。无线充电装置用于为移动设备提供无线充电服务，USB接口用于为移动设备提供有线充电服务。
LED矩阵灯驱动电路包括：光耦隔离电路，用于接收来自所述智能路灯控制器的脉冲信号；脉冲放大电路，与所述光耦隔离电路连接，所述脉冲放大电路用于对所述脉冲信号进行脉冲放大处理；电源电路，与供电电源、所述光耦隔离电路和所述脉冲放大电路连接，所述电源电路为所述光耦隔离电路和所述脉冲放大电路提供驱动电源；过流保护电路，与所述脉冲放大电路连接，所述过流保护电路用于对所述LED灯驱动电路进行过流保护；驱动电阻，与所述脉冲放大电路连接；快速关断电路，与所述脉冲放大电路连接。
太阳能板，用于将太阳能转化为电能；DC-DC电路，与所述太阳能板连接，所述DC-DC电路的输入端与所述智能路灯控制器连接；电压采集电路，与所述DC-DC电路连接，所述电压采集电路用于采集所述太阳能板的电压数据；电流采集电路，与所述DC-DC电路连接，所述电流采集电路用于采集所述太阳能板的电流数据；储能装置，该装置可为适合路灯体积蓄电池，所述智能路灯控制器根据所述电压数据和所述电流数据控制所述太阳能板的电能输出，所述储能装置用于对太阳能板的电能输出进行存储。
应用最大功率点追踪(MPPT)算法，自动调整太阳能板输出的电压和电流，当光照变化时本发明能够自动跟上变化，使太阳能板输出功率始终保持为与当时光照对应的最大值，结合DC-DC降压电路，给蓄电池充电，从而提高对蓄电池器的充电效率和电能利用率。
母灯还包括GPS接收模块，所述母灯通过所述GPS接收模块接收GPS信号。
母灯和子灯均设有GPRS模块，且一个路段的母灯和子灯位于相同的IP地址段内。母灯和子灯均通过GPRS模块与所述智能路灯智能路灯控制器相连，连接互联网的远程控制中心。母灯通过GPRS模块将检测到的数据传输智能路灯控制器，经过智能路灯控制器分析后共同控制子灯和母灯的色温变换。
暖色LED矩阵灯灯光在雨天、雾天等恶劣天气环境下具有强穿透性，有效解决现有LED路灯恶劣天气天穿透性弱、系统功率耗电量大、控制技术落后等问题，根据车流量智能调节合适的路灯灯光，可以有效地防止司机视觉疲劳并且节能率相对于现有黄色高压钠路灯有了很大的提高。根据环境因素的不同及时而准确地变换灯光，能够有效提升路灯在恶劣天气条件下的照明条件，提升行车过程的安全性，具有非常好的推广使用价值。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或智能路灯控制器执行，例如，被上述终端实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的子母交互式智慧路灯的控制方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种子母交互式路灯系统，其特征在于，包括母灯(110)和子灯(120)，母灯(110)设置于道路的入口端和出口端，子灯(120)设置于道路两端母灯(110)之间，母灯(110)和子灯(120)上设置有冷色灯(210)、暖色灯(220)和小功率冷色灯(230)。
2.根据权利要求2所述的一种子母交互式路灯系统，其特征在于，所述冷色灯(210)、暖色灯(220)和小功率冷色灯(230)均为LED矩阵灯，且交替排布。
3.根据权利要求1所述的一种子母交互式路灯系统，其特征在于，所述母灯(110)上设置有GPRS模块、车流量检测装置(111)、PM2.5传感器(112)、湿度传感器(113)和亮度传感器(114)。
4.根据权利要求1所述的一种子母交互式路灯系统，其特征在于，还包括太阳能板，太阳能板设置于母灯(110)上。
5.根据权利要求1所述的一种子母交互式路灯系统，其特征在于，所述母灯(110)上还设置有一键报警装置、对话装置、无线充电装置、USB接口、GPS接收模块。
6.根据权利要求1所述的一种子母交互式路灯系统，其特征在于，所述母灯和子灯驱动电路包括：光耦隔离电路、脉冲放大电路、电源电路、过流保护电路、驱动电阻和快速关断电路，脉冲放大电路与光耦隔离电路连接，电源电路为光耦隔离电路和脉冲放大电路提供驱动电源，过流保护电路与脉冲放大电路连接，驱动电阻和脉冲放大电路连接，快速关断电路与脉冲放大电路连接。
7.一种子母交互式路灯系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.分别设置车流量的第一阈值与正常值、PM2.5、湿度和亮度的正常值；
S2.检测道路在预设时间段内的车流量、PM2.5数值、湿度和亮度；
S3.将检测得到的数据与步骤S1中设置的数值比较；
S4.根据比较结果控制母灯(110)和子灯(120)的照明色温。
8.根据权利要求7所述的一种子母交互式路灯系统的控制方法，其特征在于，
所述步骤S4，当检测得到的车流量和亮度均低于其对应的正常值，母灯(110)和子灯(120)的小功率冷色灯(230)亮起；
当检测得到的PM2.5数值、湿度和车流量均低于其对应的正常值，冷色灯(210)亮起；
当检测得到的PM2.5数值超过其对应的正常值，且车流量或湿度超过其对应的正常值，暖色灯(220)亮起。
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