一種雙控式LED隧道照明節能控制器制造技術

本發明專利技術涉及一種雙控式LED隧道照明節能控制器。本發明專利技術包括LED照度調節模塊、供電控制模塊、車流量檢測模塊、自然光跟蹤模塊、載波通信模塊和顯示模塊。供電控制模塊給LED照度調節模塊提供電壓，車流量檢測模塊檢測進入隧道車輛通行數量，自然光跟蹤模塊采集當前自然光亮度信息，車流量檢測模塊檢測和自然光跟蹤模塊的輸出通過載波通信模塊傳給LED照度調節模塊，LED照度調節模塊根據車輛數量以及自然光亮度信息，控制隧道內LED燈具，實現對LED燈進行無級調光控制，顯示模塊實時顯示當前隧道內車流量情況。本發明專利技術采用車流量檢測模塊和自然光跟蹤模塊實現雙控式調光，使得照明系統更加智能化。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于計算機應用
，特別是涉及一種采用嵌入式計算機技術和計算機信號處理技術的雙控式隧道照明節能控制器。
技術介紹
在公路養護經費支出中，假如不考慮遭遇自然災害或超載等人為因素破壞而必須修復的情況下，那么隧道照明支出將占據較大的比重。隨著我國綜合國力的不斷增強，新建或改建公路的建設理念也從80年代前的遇山盤山改為遇山穿洞，在設計中放大了轉變半徑，平緩了坡度，提高行駛速度，縮短了行車距離。在給人們帶來快捷降耗的同時卻增加了養護的成本，即產生的巨額隧道照明支出。長期以來，巨額隧道照明支出與安全行車之間的矛盾一直困擾著隧道的管理者和經營者。有的隧道經營者為了降低照明電費的支出，不顧隧道內的行車安全無故少開燈，入夜后干脆不開燈。導致隧道內存在著較大的安全隱患，這種為降低隧道的營運成本，依靠少開燈或不開燈的做法是非常不理智和冒險的。要想真正降低隧道營運成本必須要采取科技的手段，這也是今后一個時期低碳交通和隧道照明節能的方向。LED燈以其低能耗、高效率、節能、環保和長壽命的特點，在照明行業得到廣泛應用。長期以來在公路隧道照明燈具中高壓鈉燈一直占據著主導地位，但和LED燈比較，高壓鈉燈存在著很多不足的地方，如功率因素較低，亮度無法隨著交通流量的變化可調，不利于節能。而LED光源耗電少、能耗高、亮度可無極調節，是隧道照明節能控制的首選光源。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對隧道照明系統存在的過度照明、洞口亮度不夠導致安全隱患等缺點，提供一種節能效果更好、可靠性更高的雙控式LED隧道照明節能控制器。一種雙控式LED隧道照明節能控制器包括LED照度調節模塊、供電控制模塊、車流量檢測模塊、自然光跟蹤模塊、載波通信模塊和顯示模塊。供電控制模塊給LED照度調節模塊提供5V電壓，車流量檢測模塊檢測進入隧道車輛通行數量，自然光跟蹤模塊采集當前自然光亮度信息，車流量檢測模塊檢測和自然光跟蹤模塊的輸出通過載波通信模塊傳給LED 照度調節模塊，LED照度調節模塊根據車流量檢測模塊檢測到的車輛數量以及自然光跟蹤模塊采集的自然光亮度信息，控制隧道內LED燈具，實現對LED燈進行無級調光控制，LED照度調節模塊通過顯示模塊實時顯示當前隧道內車流量情況。所述的車流量檢測模塊包括兩個激光發射端和兩個激光接收端；兩個激光發射端均由12V電源供電；激光發射端、激光接收端采用對射式激光探測器組，第一激光發射端和第二激光發射端分別發射激光束，第一激光接收端接收車輛車頭通過時激光束通斷所產生的開關量信號，第二激光接收端接收車輛車尾通過時激光束通斷所產生的開關量信號。所述的自然光跟蹤模塊主要包括自然光變送器、直流0 5V信號輸入接口和分壓模塊；自然光變送器信號采集自然光，送到直流0 5V信號輸入接口，經過分壓處理后，通過載波通信模塊送到LED照度調節模塊的模數轉換器進行AD采樣。所述的載波通信模塊包括CPU、鎖相環分頻器、EPLD芯片、載波發送模塊、載波接收模塊、電力線接口、用戶接口以及RS485總線；鎖相分頻器負責載波頻點的鎖定功能，用于給EPLD芯片提供時鐘信號，EPLD芯片負責載波信號的調制解調，一方面通過載波發送模塊傳輸給電力線接口，另一方面調制解調信號傳輸給CPU，并通過RS485總線用于與用戶接口連接；所述的EPLD芯片包含載波通信模塊的輸入口，用戶接口為載波通信模塊的輸出□。所述的LED照度調節模塊包括處理器和DAC輸出控制模塊；處理器采用ATMEGA8， 處理器對兩個激光接收端送來的信號進行分析及處理，并根據接收信號的先后順序判斷過往車輛的數量及行駛方向，同時處理器讀取自然光跟蹤模塊輸出數據，做平均值計算得出光亮度值，根據光的亮度，通過DAC輸出控制模塊實現對LED燈的亮度進行調節，自然光亮度值可通過顯示模塊顯示。本專利技術具有的有益效果是本專利技術采用車流量檢測模塊和自然光跟蹤模塊實現雙控式調光，使得系統更加智能化；本專利技術實現的控制器節能效果更好，穩定性更高。附圖說明圖1是系統結構圖。圖2是車流量檢測模塊結構圖。圖3是自然光跟蹤模塊結構圖。圖4是載波通信原理圖。圖5是LED照度調節模塊結構圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術作進一步說明。如圖1所示，一種雙控式LED隧道照明節能控制器，包括LED照度調節模塊4、供電控制模塊5、車流量檢測模塊1、自然光跟蹤模塊2、載波通信模塊3和顯示模塊7。供電控制模塊5給LED照度調節模塊3提供5V電壓，車流量檢測模塊1檢測進入隧道車輛通行數量，自然光跟蹤模塊2采集當前自然光亮度信息，車流量檢測模塊檢測1和自然光跟蹤模塊 2的輸出通過載波通信模塊3傳給LED照度調節模塊4，LED照度調節模塊4根據車流量檢測模塊1檢測到的車輛數量以及自然光跟蹤模塊2采集的自然光亮度信息，控制隧道內LED 燈具6，實現對LED燈具6進行無級調光控制，LED照度調節模塊4通過顯示模塊7實時顯示當前隧道內車流量情況。如圖2所示，車流量檢測模塊1包括兩個激光發射端A和B和兩個激光接收端A 和B ；激光發射端A和激光發射端B均由12V電源供電；激光發射端、激光接收端采用對射式激光探測器組，發射端A和發射端B分別發射激光束，接收端A接收車輛車頭通過時激光束通斷所產生的開關量信號，接收端B接收車輛車尾通過時激光束通斷所產生的開關量信號。具體做法是在隧道口兩端依次共裝有四組車流量檢測模塊，進行編號，LED照度調節模塊通過激光束產生的開關量信號判定是否有車輛經過隧道并對通過隧道的車輛計數統計，同時LED照度調節模塊會根據隧道內車輛的數量及隧道外自然光照度，實時調節LED 照度，使之與外界自然光照度匹配。顯示模塊可以實時顯示隧道內車流量，通過進行顯示參數設置可顯示任一時間段車流量情況。如圖3所示，自然光跟蹤模塊主要包括自然光變送器、直流0 5V信號輸入接口和分壓模塊；自然光變送器信號采集自然光，送到直流0 5V信號輸入接口，經過分壓處理后，通過載波通信模塊送到LED照度調節模塊處理器的模數轉換器進行AD采樣。如圖4所示，載波通信模塊包括CPU、鎖相環分頻器、EPLD芯片、載波發送模塊、載波接收模塊、電力線接口、用戶接口以及RS485總線；鎖相分頻器負責載波頻點的鎖定功能，用于給EPLD芯片提供時鐘信號，EPLD芯片負責載波信號的調制解調，一方面通過載波發送模塊傳輸給電力線接口，另一方面調制解調信號傳輸給CPU，并通過RS485總線用于與用戶接口連接；所述的EPLD芯片包含載波通信模塊的輸入口，用戶接口為載波通信模塊的輸出口。載波發送使用3檔功率抽頭，分別為高、中、低，分別與電力線接口 1、2、3上，載波接收負責耦合電力線上的載波調制信號；CPU負責和終端設備進行數據交換，并對EPLD芯片的調制解調數據進行分析處理。如圖5所示，LED照度調節模塊包括處理器和DAC輸出控制模塊；處理器采用 ATMEGA8，處理器對兩個激光接收端送來的信號進行分析及處理，并根據接收信號的先后順序判斷過往車輛的數量及行駛方向，同時處理器讀取自然光跟蹤模塊輸出數據，做平均值計算得出光亮度值，根據光的亮度，通過DAC輸出控制模塊實現對LED燈的亮度進行調節， 自然光亮度值可通過顯示模塊顯示。LED照度調節模塊有7個檔位設定，分別設定7中不同的外界自然光亮度本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種雙控式ＬＥＤ隧道照明節能控制器，包括ＬＥＤ照度調節模塊、供電控制模塊、車流量檢測模塊、自然光跟蹤模塊、載波通信模塊和顯示模塊，其特征在于：供電控制模塊給ＬＥＤ照度調節模塊提供５Ｖ電壓，車流量檢測模塊檢測進入隧道車輛通行數量，自然光跟蹤模塊采集當前自然光亮度信息，車流量檢測模塊檢測和自然光跟蹤模塊的輸出通過載波通信模塊傳給ＬＥＤ照度調節模塊，ＬＥＤ照度調節模塊根據車流量檢測模塊檢測到的車輛數量以及自然光跟蹤模塊采集的自然光亮度信息，控制隧道內ＬＥＤ燈具，實現對ＬＥＤ燈進行無級調光控制，ＬＥＤ照度調節模塊通過顯示模塊實時顯示當前隧道內車流量情況；所述的車流量檢測模塊包括兩個激光發射端和兩個激光接收端；兩個激光發射端均由１２Ｖ電源供電；激光發射端、激光接收端采用對射式激光探測器組，第一激光發射端和第二激光發射端分別發射激光束，第一激光接收端接收車輛車頭通過時激光束通斷所產生的開關量信號，第二激光接收端接收車輛車尾通過時激光束通斷所產生的開關量信號；所述的自然光跟蹤模塊主要包括自然光變送器、直流０～５Ｖ信號輸入接口和分壓模塊；自然光變送器信號采集自然光，送到直流０～５Ｖ信號輸入接口，經過分壓處理后，通過載波通信模塊送到ＬＥＤ照度調節模塊的模數轉換器進行ＡＤ采樣；所述的載波通信模塊包括ＣＰＵ、鎖相環分頻器、ＥＰＬＤ芯片、載波發送模塊、載波接收模塊、電力線接口、用戶接口以及ＲＳ４８５總線；鎖相分頻器負責載波頻點的鎖定功能，用于給ＥＰＬＤ芯片提供時鐘信號，ＥＰＬＤ芯片負責載波信號的調制解調，一方面通過載波發送模塊傳輸給電力線接口，另一方面調制解調信號傳輸給ＣＰＵ，并通過ＲＳ４８５總線用于與用戶接口連接；所述的ＥＰＬＤ芯片包含載波通信模塊的輸入口，用戶接口為載波通信模塊的輸出口；所述的ＬＥＤ照度調節模塊包括處理器和ＤＡＣ輸出控制模塊；處理器采用ＡＴＭＥＧＡ８，處理器對兩個激光接收端送來的信號進行分析及處理，并根據接收信號的先后順序判斷過往車輛的數量及行駛方向，同時處理器讀取自然光跟蹤模塊輸出數據，做平均值計算得出光亮度值，根據光的亮度，通過ＤＡＣ輸出控制模塊實現對ＬＥＤ燈的亮度進行調節，自然光亮度值可通過顯示模塊顯示。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王長華，曾虹，葉承松，楊松，朱春強，諸葛申，
申請(專利權)人：麗水市海威光控科技有限公司，
類型：發明
國別省市：33