CN117641684A - 一种一体化的城市智慧灯杆系统及照明控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化的城市智慧灯杆系统及照明控制方法，涉及智慧灯杆技术领域，通过采集模块，采集灯杆所处位置的环境光照度；设定模块，设定光照度的最大设定值以及标准值；通信模块，将照明模块接入网络并从交通流量监控中心接收照明模块所在位置的交通流量信息并传输至中央控制器；中央控制器，根据交通流量信息确认车辆数目并根据车辆数目开启照明模块的工作模式。本发明通过光照度强度来自适应调节照明模块的亮度，而且可以更加智能地判断照明模块所在位置的照明需求，同时优先来通过车流量来判断是否进行自适应调光，从而实现真正智慧控制的照明控制策略，解决能源，且符合实际需要。

Description

一种一体化的城市智慧灯杆系统及照明控制方法

技术领域

本发明涉及智慧灯杆技术领域，更具体的说是涉及一种一体化的城市智慧灯杆系统及照明控制方法。

背景技术

智慧城市能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。

传统的照明存在照明能效低、耗电量大等问题，尤其是在室外照明例如路灯上，无法采集室外光照度的变化情况进行调节，实现恒照度调光，这样的控制和驱动来说不理想的。

因此，如何提供一种一体化的城市智慧灯杆系统及照明控制方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种一体化的城市智慧灯杆系统及照明控制方法，以解决背景技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，提供一种一体化的城市智慧灯杆系统，包括：采集模块、设定模块、通信模块、照明模块、中央控制器；

所述采集模块，采集灯杆所处位置的环境光照度；

所述设定模块，设定光照度的最大设定值以及标准值；

所述通信模块，将照明模块接入网络并从交通流量监控中心接收照明模块所在位置的交通流量信息并传输至中央控制器；

所述中央控制器，根据交通流量信息确认车辆数目并根据车辆数目开启照明模块的工作模式。

可选的，在所述根据车辆数目开启照明模块的工作模式之前，检测车辆数目是否更新。

可选的，当车辆数目更新时根据更新后的车辆数目确定是否需要切换照明模块的工作模式，包括以下步骤：

获取车辆数目分区数据；

根据更新后的车辆数目信息和车辆数目分区数据确定当前车辆所处的数目分区；

根据车辆数目分区数据，获取与当前车辆所处的数目分区对应的照明模式；

比较对应的照明模式与当前所在照明模式是否相同，如果不相同则需要切换照明模式，如果相同则不需要切换；

若不相同，则根据新的车辆数目信息切换当前的照明模式。

可选的，所述车辆数目分区数据包括以下数目区段和每个数目区段所对应的照明模式；

当所述车辆数目大于等于第一阈值时，所述照明模块工作在常亮模式下；

当所述车辆数目小于第一阈值且大于等于第二阈值时，所述照明模块工作在自适应调光模式下；

当所述车辆数目小于第二阈值时，所述照明模块工作在微弱照明模式下。

可选的，在所述微弱照明模式下，中央控制器控制所述照明模块以固定的驱动电流进行发光；

在自适应调光模式下，中央控制器根据实时采集的环境光照度与设定的标准值比较，计算出照明模块需要补偿的照度值，并转化为中央控制器内第一寄存器的值，记为当前值，将前第一寄存器值记为原值，将原值与当前值不断比较递增或递减，使第一寄存器输出以极小的步长跟踪当前值，从而控制照明模块使其输出的电流变化，实现平滑调光。

可选的，还包括供电模块，所述供电模块包括太阳能板、逆变器和蓄电池，所述太阳能板安装在灯杆安装有照明模块一侧的对侧，太阳能板倾斜向上设置，照明模块通过逆变器与太阳能板连接，照明模块通过逆变器与蓄电池连接，太阳能板与蓄电池连接。

可选的，所述供电模块还包括辅助供电模块，在太阳能板不能正常运行的情况，通过辅助供电模块，使得即使在光线较弱时，也能继续给照明模块供电。

另一方面，提供一种一体化的城市智慧灯杆系统照明控制方法，包括以下步骤：

采集灯杆所处位置的环境光照度；

设定光照度的最大设定值以及标准值；

将照明模块接入网络并从交通流量监控中心接收照明模块所在位置的交通流量信息并传输至中央控制器；

所述中央控制器，根据交通流量信息确认车辆数目并根据车辆数目开启照明模块的工作模式。

可选的，在所述根据车辆数目开启照明模块的工作模式之前，检测车辆数目是否更新；

当车辆数目更新时根据更新后的车辆数目确定是否需要切换照明模块的工作模式，包括以下步骤：

获取车辆数目分区数据；

根据更新后的车辆数目信息和车辆数目分区数据确定当前车辆所处的数目分区；

根据车辆数目分区数据，获取与当前车辆所处的数目分区对应的照明模式；

比较对应的照明模式与当前所在照明模式是否相同，如果不相同则需要切换照明模式，如果相同则不需要切换；

若不相同，则根据新的车辆数目信息切换当前的照明模式。

可选的，所述车辆数目分区数据包括以下数目区段和每个数目区段所对应的照明模式；

当所述车辆数目大于等于第一阈值时，所述照明模块工作在常亮模式下；

当所述车辆数目小于第一阈值且大于等于第二阈值时，所述照明模块工作在自适应调光模式下；

当所述车辆数目小于第二阈值时，所述照明模块工作在微弱照明模式下；

在所述微弱照明模式下，中央控制器控制所述照明模块以固定的驱动电流进行发光；

在自适应调光模式下，中央控制器根据实时采集的环境光照度与设定的标准值比较，计算出照明模块需要补偿的照度值，并转化为中央控制器内第一寄存器的值，记为当前值，将前第一寄存器值记为原值，将原值与当前值不断比较递增或递减，使第一寄存器输出以极小的步长跟踪当前值，从而控制照明模块使其输出的电流变化，实现平滑调光。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种一体化的城市智慧灯杆系统及照明控制方法，不仅包括通过光照度强度来自适应调节照明模块的亮度，而且还可以更加智能地判断照明模块所在位置的照明需求，即是否需要一定亮度的照明，例如在深夜或者凌晨，车流量很小时，如果仅仅按照光照度来判断照亮的亮度则需要很强的亮度，但实际上不需要，会产生不必要的浪费。因此，同时优先来通过车流量来判断是否进行自适应调光，从而实现真正智慧控制的照明控制策略，节约能源，且符合实际需要。

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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的系统结构示意图。

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。

本发明实施例一方面公开了一种一体化的城市智慧灯杆系统，如图1所示，包括：采集模块、设定模块、通信模块、照明模块、中央控制器；

采集模块，采集灯杆所处位置的环境光照度；

设定模块，设定光照度的最大设定值以及标准值；

通信模块，将照明模块接入网络并从交通流量监控中心接收照明模块所在位置的交通流量信息并传输至中央控制器；

中央控制器，根据交通流量信息确认车辆数目并根据车辆数目开启照明模块的工作模式。

在一个具体的实施例中，在根据车辆数目开启照明模块的工作模式之前，检测车辆数目是否更新。

在一个具体的实施例中，当车辆数目更新时根据更新后的车辆数目确定是否需要切换照明模块的工作模式，包括以下步骤：

获取车辆数目分区数据；

根据更新后的车辆数目信息和车辆数目分区数据确定当前车辆所处的数目分区；

根据车辆数目分区数据，获取与当前车辆所处的数目分区对应的照明模式；

比较对应的照明模式与当前所在照明模式是否相同，如果不相同则需要切换照明模式，如果相同则不需要切换；

若不相同，则根据新的车辆数目信息切换当前的照明模式。

在一个具体的实施例中，车辆数目分区数据包括以下数目区段和每个数目区段所对应的照明模式；

当车辆数目大于等于第一阈值时，照明模块工作在常亮模式下；

当车辆数目小于第一阈值且大于等于第二阈值时，照明模块工作在自适应调光模式下；

当车辆数目小于第二阈值时，照明模块工作在微弱照明模式下。

在一个具体的实施例中，在微弱照明模式下，中央控制器控制照明模块以固定的驱动电流进行发光；

在自适应调光模式下，中央控制器根据实时采集的环境光照度与设定的标准值比较，计算出照明模块需要补偿的照度值，并转化为中央控制器内第一寄存器的值，记为当前值，将前第一寄存器值记为原值，将原值与当前值不断比较递增或递减，使第一寄存器输出以极小的步长跟踪当前值，从而控制照明模块使其输出的电流变化，实现平滑调光。

在一个具体的实施例中，还包括供电模块，供电模块包括太阳能板、逆变器和蓄电池，太阳能板安装在灯杆安装有照明模块一侧的对侧，太阳能板倾斜向上设置，照明模块通过逆变器与太阳能板连接，照明模块通过逆变器与蓄电池连接，太阳能板与蓄电池连接。

在一个具体的实施例中，供电模块还包括辅助供电模块，在太阳能板不能正常运行的情况，通过辅助供电模块，使得即使在光线较弱时，也能继续给照明模块供电。

其中，辅助供电模块可以利用光敏电阻受光照阻值发生变化的特性，控制辅助供电模块工作与否。当光敏电阻受光照时，其阻值变小，辅助供电模块工作；当光敏电阻不受光照时，辅助供电电路不工作。还可以通过采集模块检测光线的强弱，当光线较强时，可以使用太阳能板进行供电；当光线较弱时，可以切换为辅助供电电路，从而实现减少工作损耗。又或者太阳能板和辅助供电模块同时使用，增加供电量，可以快速蓄电和供电。

另一方面，提供一种一体化的城市智慧灯杆系统照明控制方法，包括以下步骤：

采集灯杆所处位置的环境光照度；

设定光照度的最大设定值以及标准值；

将照明模块接入网络并从交通流量监控中心接收照明模块所在位置的交通流量信息并传输至中央控制器；

中央控制器，根据交通流量信息确认车辆数目并根据车辆数目开启照明模块的工作模式。

在一个具体的实施例中，在根据车辆数目开启照明模块的工作模式之前，检测车辆数目是否更新；

当车辆数目更新时根据更新后的车辆数目确定是否需要切换照明模块的工作模式，包括以下步骤：

获取车辆数目分区数据；

根据更新后的车辆数目信息和车辆数目分区数据确定当前车辆所处的数目分区；

根据车辆数目分区数据，获取与当前车辆所处的数目分区对应的照明模式；

比较对应的照明模式与当前所在照明模式是否相同，如果不相同则需要切换照明模式，如果相同则不需要切换；

若不相同，则根据新的车辆数目信息切换当前的照明模式。

在一个具体的实施例中，车辆数目分区数据包括以下数目区段和每个数目区段所对应的照明模式；

当车辆数目大于等于第一阈值时，照明模块工作在常亮模式下；

当车辆数目小于第一阈值且大于等于第二阈值时，照明模块工作在自适应调光模式下；

当车辆数目小于第二阈值时，照明模块工作在微弱照明模式下；

在微弱照明模式下，中央控制器控制照明模块以固定的驱动电流进行发光；

在自适应调光模式下，中央控制器根据实时采集的环境光照度与设定的标准值比较，计算出照明模块需要补偿的照度值，并转化为中央控制器内第一寄存器的值，记为当前值，将前第一寄存器值记为原值，将原值与当前值不断比较递增或递减，使第一寄存器输出以极小的步长跟踪当前值，从而控制照明模块使其输出的电流变化，实现平滑调光。

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。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种一体化的城市智慧灯杆系统，其特征在于，包括：采集模块、设定模块、通信模块、照明模块、中央控制器；

所述采集模块，采集灯杆所处位置的环境光照度；

所述设定模块，设定光照度的最大设定值以及标准值；

所述通信模块，将照明模块接入网络并从交通流量监控中心接收照明模块所在位置的交通流量信息并传输至中央控制器；

所述中央控制器，根据交通流量信息确认车辆数目并根据车辆数目开启照明模块的工作模式。

2.根据权利要求1所述的一种一体化的城市智慧灯杆系统，其特征在于，在所述根据车辆数目开启照明模块的工作模式之前，检测车辆数目是否更新。

3.根据权利要求2所述的一种一体化的城市智慧灯杆系统，其特征在于，

当车辆数目更新时根据更新后的车辆数目确定是否需要切换照明模块的工作模式，包括以下步骤：

获取车辆数目分区数据；

根据更新后的车辆数目信息和车辆数目分区数据确定当前车辆所处的数目分区；

根据车辆数目分区数据，获取与当前车辆所处的数目分区对应的照明模式；

比较对应的照明模式与当前所在照明模式是否相同，如果不相同则需要切换照明模式，如果相同则不需要切换；

若不相同，则根据新的车辆数目信息切换当前的照明模式。

4.根据权利要求3所述的一种一体化的城市智慧灯杆系统，其特征在于，

所述车辆数目分区数据包括以下数目区段和每个数目区段所对应的照明模式；

当所述车辆数目大于等于第一阈值时，所述照明模块工作在常亮模式下；

当所述车辆数目小于第一阈值且大于等于第二阈值时，所述照明模块工作在自适应调光模式下；

当所述车辆数目小于第二阈值时，所述照明模块工作在微弱照明模式下。

5.根据权利要求4所述的一种一体化的城市智慧灯杆系统，其特征在于，

在所述微弱照明模式下，中央控制器控制所述照明模块以固定的驱动电流进行发光；

在自适应调光模式下，中央控制器根据实时采集的环境光照度与设定的标准值比较，计算出照明模块需要补偿的照度值，并转化为中央控制器内第一寄存器的值，记为当前值，将前第一寄存器值记为原值，将原值与当前值不断比较递增或递减，使第一寄存器输出以极小的步长跟踪当前值，从而控制照明模块使其输出的电流变化，实现平滑调光。

6.根据权利要求1所述的一种一体化的城市智慧灯杆系统，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块包括太阳能板、逆变器和蓄电池，所述太阳能板安装在灯杆安装有照明模块一侧的对侧，太阳能板倾斜向上设置，照明模块通过逆变器与太阳能板连接，照明模块通过逆变器与蓄电池连接，太阳能板与蓄电池连接。

7.根据权利要求6所述的一种一体化的城市智慧灯杆系统，其特征在于，所述供电模块还包括辅助供电模块，在太阳能板不能正常运行的情况，通过辅助供电模块，使得即使在光线较弱时，也能继续给照明模块供电。

8.一种一体化的城市智慧灯杆系统照明控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集灯杆所处位置的环境光照度；

设定光照度的最大设定值以及标准值；

将照明模块接入网络并从交通流量监控中心接收照明模块所在位置的交通流量信息并传输至中央控制器；

所述中央控制器，根据交通流量信息确认车辆数目并根据车辆数目开启照明模块的工作模式。

9.根据权利要求8所述的一种一体化的城市智慧灯杆系统照明控制方法，其特征在于，

在所述根据车辆数目开启照明模块的工作模式之前，检测车辆数目是否更新；

当车辆数目更新时根据更新后的车辆数目确定是否需要切换照明模块的工作模式，包括以下步骤：

获取车辆数目分区数据；

根据更新后的车辆数目信息和车辆数目分区数据确定当前车辆所处的数目分区；

根据车辆数目分区数据，获取与当前车辆所处的数目分区对应的照明模式；

比较对应的照明模式与当前所在照明模式是否相同，如果不相同则需要切换照明模式，如果相同则不需要切换；

若不相同，则根据新的车辆数目信息切换当前的照明模式。

10.根据权利要求9所述的一种一体化的城市智慧灯杆系统照明控制方法，其特征在于，

所述车辆数目分区数据包括以下数目区段和每个数目区段所对应的照明模式；

当所述车辆数目大于等于第一阈值时，所述照明模块工作在常亮模式下；

当所述车辆数目小于第一阈值且大于等于第二阈值时，所述照明模块工作在自适应调光模式下；

当所述车辆数目小于第二阈值时，所述照明模块工作在微弱照明模式下；

在所述微弱照明模式下，中央控制器控制所述照明模块以固定的驱动电流进行发光；

在自适应调光模式下，中央控制器根据实时采集的环境光照度与设定的标准值比较，计算出照明模块需要补偿的照度值，并转化为中央控制器内第一寄存器的值，记为当前值，将前第一寄存器值记为原值，将原值与当前值不断比较递增或递减，使第一寄存器输出以极小的步长跟踪当前值，从而控制照明模块使其输出的电流变化，实现平滑调光。