一种路灯智能控制系统

1.一种路灯智能控制系统，其特征在于：包括路灯、可变电抗变换器、功率变换单元、智能控制器；所述智能控制器包括主智能控制器、从智能控制器；
所述主智能控制器由声学传感器、光电传感器、信号变送器、A/D转换器、微处理器、D/A转换器、无线通讯模块组成，所述声学传感器、光电传感器分别通过信号变送器与A/D转换器连接、所述A/D转换器通过微处理器与D/A转换器连接，所述D/A转换器与无线通讯模块连接，所述主智能控制器通过无线通讯模块与从智能控制器联系；
所述从智能控制器包括微处理器、无线通讯模块，所述从智能控制器通过功率变换单元与可变电抗变换器连接，所述可变电抗变换器连接路灯；所述从智能控制器通过功率变换单元对可变电抗变换器进行的控制，使可变电抗变换器一次线圈实现阻抗变换，从而实现对串联路灯负载调节；
所述功率变换单元包括照度变送器、触发控制器、高压LED驱动芯片，照度变送器连接触发控制器，触发控制器连接高压LED驱动芯片，通过高压LED驱动芯片驱动控制集成电路；
所述主智能控制器对现场信息进行采集、处理，系统通过主智能控制器来判断路灯开启的条件，由无线通讯模块将信息送至从智能控制器，通过从智能控制器控制功率变换单元，使可变电抗变换器一次线圈实现阻抗变换，从而实现串联路灯负载调节功能。

一种路灯智能控制系统 \n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及电子系统领域，尤其涉及一种路灯智能控制系统。 背景技术\n[0002] 近年来，国家大力提倡节能减耗，而传统的路灯控制方式多数是集中、定时控制其开关状态，其线路铺设、维护需要大量的人力和财力，同时对于路灯是否正常也只能通过人工方式进行检查，这些对路灯的管理极为不便，也容易造成电能损耗，因此有必要对路灯控制系统进行改进。 \n[0003] 申请号为：02137581.X的专利“节能型智能照明控制系统”公开了一种节能型智能照明控制系统，此专利是利用计算机控制整个路灯照明系统，可以实现对路灯照明的节能控制，不包含光电元件和语音模块的使用，不能根据自然光的变化和噪声实现智能控制。\n实际的使用效果不理想。 \n实用新型内容\n[0004] 本实用新型针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种路灯智能控制系统，主智能控制器主要由声学传感器、光电传感器、信号变送器、微处理器、A/D和D/A转换器等组成。光信号通过光电传感器转变成电信号，经信号变送器输入至A/D转换器，实现系统的开启和关闭。噪声信号通过声学传感器转变成电信号，经信号变送器输入至A/D转换器，统一汇集到微处理器，通过对光信号的采集与处理来判断现场的自然光照，从而控制路灯开启 与关断。当主控装置开启后，利用声学传感器来判断现场噪声的大小，从而预测交通道上车辆与行人的流量大小。通过模糊控制算法实时处理人车流量信息，动态调节灯光强弱度，实现节能控制。实现路灯的全自动监控，大大减少路灯管理、维护的费用，减轻工作人员的负担，同时降低电能损耗，实现对城市公共照明系统的智能控制。以克服传统路灯系统使用效果不理想的问题。 \n[0005] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现： \n[0006] 一种智能路灯节能系统，包括路灯、可变电抗变换器、功率变换单元、智能控制器；\n所述智能控制器包括主智能控制器、从智能控制器； \n[0007] 所述主智能控制器由声学传感器、光电传感器、信号变送器、A/D转换器、微处理器、D/A转换器、无线通讯模块组成，所述声学传感器、光电传感器分别通过信号变送器与A/D转换器连接、所述A/D转换器通过微处理器与D/A转换器连接，所述D/A转换器与无线通讯模块连接，所述主智能控制器通过无线通讯模块与从智能控制器联系； [0008] 所述从智能控制器包括微处理器、无线通讯模块；所述从智能控制器通过功率变换单元与可变电抗变换器连接，所述可变电抗变换器连接路灯；所述从智能控制器通过功率变换单元对可变电抗变换器进行的控制，使可变电抗变换器一次线圈实现阻抗变换，从而实现对串联路灯负载调节； \n[0009] 所述功率变换单元包括照度变送器、触发控制器、高压LED驱动芯片，照度变送器连接触发控制器，触发控制器连接高压LED驱动芯片，通过高压LED驱动芯片驱动控制集成电路； \n[0010] 所述主智能控制器对现场信息进行采集、处理，系统通过主智能控制器来判断路灯开启的条件，由无线通讯模块将信息送至从智能控制器，通过从智能 控制器控制功率变换单元，使可变电抗变换器一次线圈实现阻抗变换，从而实现串联路灯负载调节功能。 [0011] 本实用新型有益效果：不仅安装方便，而且成本低，投资少，维护方便。 附图说明\n[0012] 图1为本实用新型所述的一种智能路灯节能系统主智能控制器结构示意图。 [0013] 图2为本实用新型所述的一种智能路灯节能系统结构示意图。 \n具体实施方式\n[0014] 下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。 \n[0015] 如图2所示，一种路灯智能控制系统由路灯、可变电抗变换器、功率变换单元、无线通信系统和智能控制器等组成，所述智能控制器包括主智能控制器、从智能控制器；系统通过主智能控制器来判断路灯开启的条件，由无线模块将信息送至从智能控制器，通过从智能控制器控制功率变换单元，使可变电抗变换器一次线圈实现阻抗变换，从而达到串联路灯负载调功节能的目的。 \n[0016] 如图1所示，主智能控制器主要由噪声传感器、光电传感器、信号变送器、微处理器、A/D和D/A转换器等组成。光信号通过光电传感器转变成电信号，经变送器输入至A/D转换器，实现系统的开启和关闭。噪声信号通过噪声传感器转变成电信号，通过模糊控制算法实时处理人车流量信息，动态调节灯光强弱度，实现节能控制。 \n[0017] 可变电抗变换器其工作原理是将可变电抗变换器的一次线圈与路灯负载串 接，构成1次阻抗串联电路，其二次线圈与功率变换单元构成2次阻抗变换电路，通过改变二次阻抗来改变1次阻抗与负载阻抗的比例关系，实现路灯软起动和调压节能。 [0018] 功率变换单元由照度变送器、触发控制器、电力电子功率器件等组成。照度变送器连接触发控制器，触发控制器连接高压LED驱动芯片，通过高压LED驱动芯片驱动控制集成电路；通过照度变送器，对光信号的采集与处理来判断现场的自然光照，连接触发控制器，控制路灯的开启与关断，触发控制器连接高压LED驱动芯片，通过高压LED驱动芯片驱动控制集成电路，即电力电子功率器件，通过对晶闸管控制角的调整来控制路灯的端电压，从而控制路灯的亮度。 \n[0019] 无线通信模块通信覆盖半径可达150m，能与在其覆盖范围内的任何路灯节点自组网络和进行通信，除了实现路灯的物物相联以外，还具有调节电子镇流器的功率输出(30％～100％)，实现节能和绿色照明检测供电线路的电流、电压、功率因数以及、每一盏灯的工作状态，当发生故障时，实时向监控中心和相关部门报警等功能。无线通信模块还进行了防雨、防潮、防雷电防电磁干扰设计，并充分考虑了安装方便、维护简单和可恢复性，可以嵌入在路灯的灯杆底部、灯杆、灯罩等不同位置。 \n[0020] 本发明的工作原理为： 智能控制器分为主智能控制器、从智能控制器两个部分，在主智能控制器对现场信息进行采集时，从智能控制器只须完成可变电抗变换器的控制，而无须对现场的信息进行时实分析，当主控制器出现故障时，从控制器通过无线传感收发装置接受到其状态信息后，可独立进行工作，大大增强系统的实用性。 [0021] 主智能控制器主要由声学传感器、光电传感器、信号变送器、微处理器、A/D和D/A转换器等组成。光信号通过光电传感器转变成电信号，经信号变送器 输入至A/D转换器。\n噪声信号通过声学传感器转变成电信号，经信号变送器输入至A/D转换器，统一汇集到微处理器，通过对光信号的采集与处理来判断现场的自然光照，从而控制路灯开启与关断。当主控装置开启后，利用声学传感器来判断现场噪声的大小，从而预测交通道上车辆与行人的流量大小。通过模糊控制算法实时处理人车流量信息，动态调节灯光强弱度，实现节能控制。 \n[0022] 无线通信模块通信覆盖半径达到150米。每10个路灯自组一个网络，对照明实施按路段顺序编号，通过命令转发和状态返回实现节点之间拉手的通信。每10个路灯组为无线网络，设置一个无线控制器，通过采集路灯周围的声、光信息，利用无线网络传输至智能控制器，达到控制路灯的目的。 \n[0023] 本实用新型的使用过程如下： \n[0024] 首先利用时钟定时器划分两个时间段，从凌晨3点到晚上10点一个时间段作为光电控制时间段，从晚上十点到凌晨3点为声音控制段。光电控制段通过光敏元件接收自然光照亮度，当10个组网路灯的3个以上均显示需要开启时，开启路灯。声音控制段因为为全晚上，主要靠声学传感器来控制开关。如果十个路灯的声学传感器中有2个检测到有人车经过时，立刻通过无线模块发送到控制器，开启路灯。而没有人和车时，关闭路灯。