[发明专利]一种节能的路灯亮度随需动态调节系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种路灯的节能及远程集中监控技术。

背景技术

据统计，2006年我国总发电量为28344亿kWh，其中照明用电占到全社会用电总量的 12％左右，而城市道路公共照明用电量占到整个照明用电的30％左右，2006年我国道路照明 用电量已超过1000亿kWh。

目前路灯的控制系统主要采用时控和光控的方法。光控，利用光敏传感器采样周围光照强 度，通过控制电路来点亮或熄灭路灯。若周围光照强度低于某一阀值，则点亮路灯，高于某 一阀值，则熄灭路灯。时控，不同区域所处纬度不同，所以昼夜长短不一。时控就是利用当 地一年四季昼夜的长短来粗略的控制路灯的亮灭时间。众所周知，午夜过后路上行人车辆大 大减少，采用上述两种控制方式都依然需要点亮路灯，维持一定的亮度。尽管近年来有所改 进，那就是在午夜过后隔盏开灯、单边开灯、调低路灯亮度。随着技术的发展，微控制器、 公用数据信道(有线Internet/WLAN/GPRS/CDMA/GSM等)、电力线载波传输等技术的发展， 使得现代路灯节能系统可以实现遥测、遥控，但是主要还是基于上述两种控制方式及人工控 制方式，无法实现亮度的随需调节。未能从根本上解决路灯的节能问题，造成严重的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种节能的路灯亮度随需动态调节系统 及控制方法。

本发明是这样实现的：

本系统由灯上设备、街道级控制中心组成。灯上设备和街道级控制中心之间由数据通信 模块连接。

灯上设备：光源、亮度调节模块、微控制器、车辆/行人探测模块、数据通信模块。亮度 调节模块、车辆/行人探测模块、数据通信模块均与微控制器连接。光源和亮度调节模块连接。

街道级控制中心：运算平台及运行在其上面的控制算法、数据通信模块，数据通信模块 与运算平台连接，本部分的数据通信模块和灯上设备的数据通信模块连接。

上述系统及控制方法，可以实现在没有分叉的街道上路灯亮度随需动态调节。

若需要增加远程集中计费/运行监测/控制功能，需同时在灯上设备增加电流/电压测量模 块、在街道级控制中心增加公用数字通信信道接口、增加包含运行数据库/GIS系统/监测软件 的计算机和公用数字通信信道接口的城市级服务器。城市级服务器的计算机和公用数字通信 信道接口连接，公用数字通信信道接口和街道级控制中心的公用数字通信信道接口连接。

若需要增加交通流量统计和疏导功能，需同时在部分灯上设备增加显示模块、在街道级 控制中心增加公用数字通信信道接口、增加包含运行数据库/GIS系统/交通流量统计及疏导软 件的计算机和公用数字通信信道接口的城市级服务器。城市级服务器的计算机和公用数字通 信信道接口连接，公用数字通信信道接口和街道级控制中心的公用数字通信信道接口连接。

若需要增加紧急情况报警功能，需同时在灯上设备增加紧急情况报警按钮、在街道级控 制中心增加公用数字通信信道接口、增加包含运行数据库/GIS系统/紧急情况报警软件的计算 机和公用数字通信信道接口的城市级服务器。城市级服务器的计算机和公用数字通信信道接 口连接，公用数字通信信道接口和街道级控制中心的公用数字通信信道接口连接。

上述三种衍生功能需要增加的软件和硬件模块重叠部分可以合并。例如，在同时需要上 述三种功能时，只需要一个城市级服务器即可。

本发明之系统，主要有两种工作模式：恒亮模式和亮度随需动态调节模式。针对某些交 通繁忙时段，比如午夜12点之前，系统采用恒亮模式。此时，与普通的路灯系统一样，所有 路灯均打开，保持恒定亮度。到了交通闲时，例如午夜之后到黎明，就进入亮度随需动态调 节模式，在这种模式下，没有车辆经过时，路灯维持较低的亮度，一旦车辆/行人探测模块检 测到车辆/行人经过，灯上设备通过数据通信模块传送信息给街道级控制中心，经过控制算法 的运算，街道级控制中心给车辆行驶方向前方的一定数目的灯上设备发出调高亮度命令。在 车辆驶过之后，再发出调低亮度命令。这样就可以保持只有车辆行驶前方的一定数目的路灯 高亮，其余路灯回到低亮度状态，以达到节能效果。前方高亮路灯的数目由车辆的行驶速度 决定，速度越快，数目越多。