[发明专利]LED自动控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及LED路灯控制系统，具体涉及一种能够根据工作环境、时间 的变化自动控制LED路灯的开关和亮度，同时能实时监控路灯工作情况，并 将工作情况反馈到上位机显示的LED自动控制系统。

背景技术

能源问题是当今社会的主要问题，如何提高节能效率是现代产品开发的 主导思想。对于LED这种新型的路灯来说，节能效率是产品的关键参数之一， 要最大限度的提高节能效率，LED路灯智能控制系统的引入成为主要的发展 方向。

由于LED灯具以开关电源为“整流器”，相对于钠灯、金卤灯等传统灯 具的电感整流器来说，控制系统的引入更加方便、可靠，实现的控制方式也 更加多样、灵活和人性化。但是，现在传统LED路灯开关大多采用时间控制 或人工控制，这在实际管理过程中会带来很多不方便：由于外界环境的不确 定性，通过时间控制经常会形成当晚上路灯已经打开，天却还没黑，或早上 天已经亮了，路灯却还开着，造成严重的电能浪费；冬季日照时间短，又会 形成天已经黑了路灯仍然没打开，早上天还没亮路灯却已经熄灭，影响行人 和车辆的出行。而且传统的路灯由于无法调节灯光亮度，当深夜行人较少， 路灯亮度仍然很高，也造成不必要的电能浪费，如果关掉部分路灯，又会在 道路上形成黑影，存在安全隐患。如果通过人工控制则需要工作人员每天对 路灯现场进行巡查，对于城市交通维护的工作量太大。

现有的LED控制开关基本都采用单灯控制的方式，即在每个灯具内安装 一个控制器，如CN201039533公开的“一种分时段、自动化LED路灯控制器”， 其主要工作原理是通过光敏电阻对外界环境的监测，实现LED路灯的自动点 亮，在单片机程序中预先设置好路灯前6小时为全亮，后4小时为半亮，然 后自动熄灭。这种控制器采用独立工作模式，互相不传递信息，互不影响， 功能单一，并不能形成一个控制系统，虽然对提高节能效率有一定作用，但 控制方式不灵活，不能根据实际的需要以及环境的变化随时改变控制方式， 维护也不方便，无法对路灯使用状态进行实时监测，不能完全脱离人工监控 的模式。

发明内容

针对现有技术中大部分LED路灯只能通过时间控制或人工控制，不能根 据环境的变化调整开、关灯的时间和亮度，造成电能浪费，而且无法实时监 测路灯运行状态的不足，本发明的目的是提供一种采用电力载波通信，能够 根据环境亮度自动控制路灯开关，可根据时间调节路灯亮度，实时监控路灯 运行状态，并且可以实现自动和手动控制相互切换的LED自动控制系统。

本发明的目的是这样实现的：一种LED自动控制系统，包括上位机，上 位机为计算机硬件设备，其内安装有智能系统控制软件，上位机与控制主机 通过电力载波的方式通信，控制主机安装在配电柜中，控制主机与电力载波 路由的串行通信接口相连，电力载波路由通过电力线分别接入各个分机的电 力载波通道，每个分机的电力载波通道通过串行通信接口与有电源控制模块 连接，电源控制模块与LED路灯电源相连。控制主机始终处于工作状态，实 时检测外界环境亮度，自动控制路灯的开启和关闭，并能通过上位机改变开 关灯的照度值，通过控制主机上的按键可实现手动和自动控制的切换；电源 控制模块按照系统设置的调光时间点和调光比例，自动控制路灯的调光时间 和亮度，同时实时监控路灯工作状态，并将路灯的工作状态反馈到上位机进 行显示。

进一步特征，所述控制主机以P89LPC938为核心芯片，在外围分别连接 有降压芯片SP6200、实现自然光检测的光强传感器ISL29010、对系统校时的 时钟芯片PCF2129和与上位机通信的单片机P89LPC916。

所述电源控制模块以STC12C5410AD为核心芯片，在外围分别连接有调 节输出电压的DA芯片MAX531、DA输出有源滤波芯片MAX7409、时钟芯 片DS1302和运放LM324。

相对于现有技术，本发明具有以下显著优点：

1、采用电力载波通信方式，系统中的各种信息通过现有的电力线传输， 无需搭建专门的通信网络，大大降低了成本，提高了系统的可靠性；

2、根据道路的等级和特点，通过控制系统平台可以对不同道路的路灯进 行分类设定，当外界环境亮度达到设定的开灯值或关灯值时自动控制系统中 路灯开启或关闭，开关灯的亮度值还可根据需要进行重新设置，使路灯能够 适应环境的变化，减少了电能的浪费，延长了路灯的使用寿命；