專利名稱：一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制器及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制器及控制方法。
背景技術(shù)：
在世界能源日益緊張的21世紀(jì)，出于需求持續(xù)發(fā)展和綠色環(huán)保的考慮，節(jié)能已經(jīng)成為全世界共同的主題。在歐美臨近推行碳關(guān)稅的同時(shí)，我們國家把節(jié)能提到了戰(zhàn)略高度，要求各行各業(yè)抓緊推行節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品。1996年制定的《中國綠色照明工程實(shí)施工程》尤其針對(duì)照明領(lǐng)域，要求照明要與經(jīng)濟(jì)及環(huán)境等協(xié)調(diào)發(fā)展。照明領(lǐng)域包括市政照明、公路照 明、民用照明，特殊照明等等。面對(duì)即將迎來的飛速發(fā)展，為促進(jìn)照明和電力資源的可持續(xù)利用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，交通節(jié)能的工作提上了日程。而隧道照明系統(tǒng)是公路交通領(lǐng)域的重要組成部分，在推行可持續(xù)發(fā)展、注重節(jié)能的今天，開展隧道照明節(jié)能工作尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制器及控制方法，該雙燈種隧道照明節(jié)能控制器及控制方法節(jié)能效果好。發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制器，包括DSP、車輛檢測(cè)器、車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器、洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器、洞口外亮度檢測(cè)器、亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器、鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊；車輛檢測(cè)器的輸出端接車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸入端；洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器和洞口外亮度檢測(cè)器的輸出端均接亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸入端；車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出端和亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出端均與DSP的輸入端口相接；鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊均與DSP的輸出端口相接；DSP用于根據(jù)從車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器獲取的車流量信息以及從亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器獲取的亮度信息進(jìn)而通過鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊控制隧道內(nèi)鈉燈和LED燈的開啟、關(guān)閉和開啟時(shí)的功率。所述的洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器和洞口外亮度檢測(cè)器均為亮度傳感器，所述的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器為A/D轉(zhuǎn)換器。所述的車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器采用脈沖計(jì)數(shù)器。一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制方法，采用前述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制器控制鈉燈和LED燈；DSP通過洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器和亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器采集洞內(nèi)亮度數(shù)據(jù)即亮度值b，DSP通過洞口外亮度檢測(cè)器和亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器采集洞外亮度數(shù)據(jù)即亮度值a，DSP通過車輛檢測(cè)器和車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器獲取車流量數(shù)據(jù)，車流量用變量k表征；控制過程如下
當(dāng)有車經(jīng)過，即k大于O時(shí)，若b大于a，已經(jīng)滿足安全行車的要求，DSP不進(jìn)行任何控制；當(dāng)有車經(jīng)過，即k大于O時(shí)，若b小于a，不滿足安全行車的要求，DSP給出控制信號(hào)到功率控制模塊，鈉燈和LED燈全功率工作；當(dāng)無車經(jīng)過，即k等于O時(shí)，需要控制鈉燈和LED燈節(jié)能，DSP給出控制信號(hào)到功率控制模塊，使得鈉燈和LED燈處于低功率工作狀態(tài)，低功率指正常功率的50%-99%的某一值具體數(shù)值根據(jù)實(shí)際情況由人工提前設(shè)定。當(dāng)洞口內(nèi)亮度低于洞口外的亮度時(shí)，開啟位于洞口處的鈉燈和LED燈。在隧道前段和后段分別設(shè)有車輛檢測(cè)器，且隧道前端和后段的 照明燈分段控制，照明燈為鈉燈和LED燈；控制方法如下當(dāng)位于后段的車輛檢測(cè)器檢測(cè)到該段車流量k大于0，且位于前段的車輛檢測(cè)器檢測(cè)到車流量等于O時(shí)，隧道后段的照明燈滿功率工作，隧道前段的照明燈狀態(tài)保持低功率狀態(tài)；當(dāng)位于后段的車輛檢測(cè)器檢測(cè)到該段車流量k等于O且位于前段的車輛檢測(cè)器檢測(cè)到車流量大于O時(shí)，隧道前段的照明燈滿功率工作，隧道后段的照明燈狀態(tài)保持低功率狀態(tài)；當(dāng)位于后段和前段的車輛檢測(cè)器都檢測(cè)到車流量k等于O時(shí)，前段和后段的照明燈均保持低功率工作狀態(tài)。有益效果本發(fā)明的雙燈種隧道照明節(jié)能控制器及控制方法，在車流量較小的情況下，隧道內(nèi)鈉燈和LED燈根據(jù)控制器中預(yù)設(shè)數(shù)值保持在額定功率的50%-99%的低功率工作狀態(tài)，即保持較低亮度。在控制的得到車輛型號(hào)檢測(cè)器傳來的車輛相關(guān)信息后，參考隧道口內(nèi)外亮度差值，給出入口段的照明燈工作信號(hào)。車輛進(jìn)入隧道后可隧道中段的照明燈可采用時(shí)序控制，有車和車流量較大時(shí)全功率工作，無車和車流量較小時(shí)低功率工作?，F(xiàn)階段隧道中段通過時(shí)序控制照明燈理論和實(shí)踐均已成熟，簡述如下，18點(diǎn)至02點(diǎn)間，日常車流量較大，時(shí)序控制器給出控制信息一照明燈打開；02點(diǎn)至07點(diǎn)間，車流量較小，時(shí)序控制器給出控制信息一照明燈關(guān)閉；07點(diǎn)間至18點(diǎn)采用日光照明，時(shí)序控制器給出控制信息一照明燈關(guān)閉。本發(fā)明采用的控制器，在車流量變化較大的隧道區(qū)域能全面的控制隧道內(nèi)的鈉燈和LED燈，多因素控制能保證安全行駛，可使隧道照明運(yùn)營達(dá)到節(jié)能目的，延長各燈具的使用壽命，有顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。


圖I為本發(fā)明雙燈種隧道照明節(jié)能控制器原理框圖；圖2為本發(fā)明雙燈種隧道照明節(jié)能控制器流程圖；圖3為車流量較大時(shí)隧道照明示意圖；圖4為車流量較小時(shí)且無車通過時(shí)隧道照明示意圖；圖5為車流量較小時(shí)且有車進(jìn)入隧道照明示意圖；圖6為車流量較小時(shí)且有車駛出隧道內(nèi)照明示意圖；圖7為隧道分段示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明實(shí)施例I :參照?qǐng)D1，本發(fā)明雙燈種隧道照明節(jié)能控制器框圖。控制器通過前端的車輛檢測(cè)器和亮度檢測(cè)器采集目標(biāo)信息，經(jīng)對(duì)應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接到控制中心。輸入模塊對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)換器傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包往后傳遞到DSP程控模塊處理。DSP程控模塊按預(yù)定程序處理數(shù)據(jù)流，后將指令傳輸?shù)捷敵瞿K，輸出模塊將數(shù)據(jù)分流分別傳遞給對(duì)應(yīng)燈種的功率控制模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)鈉燈和LED燈的亮度控制。其中，車輛檢測(cè)器采用激光傳感器。激光傳感器由一個(gè)接收端和一個(gè)發(fā)射端組成，發(fā)射端不間斷的向接收端發(fā)射激光。當(dāng)有車經(jīng)過時(shí)，激光被阻斷。隧道入口前一定距離安置兩個(gè)以上相鄰激光傳感器可以得到車流量和車速信息。 參照?qǐng)D2，這是本發(fā)明雙燈種隧道照明節(jié)能控制器流程圖。系統(tǒng)開機(jī)后自檢軟硬件錯(cuò)誤，在確定軟硬件正常后進(jìn)入到工作狀態(tài)。車輛檢測(cè)器和亮度檢測(cè)器分別采集并實(shí)時(shí)上傳采集車輛信息數(shù)據(jù)和隧道洞口內(nèi)外亮度信息數(shù)據(jù)。經(jīng)DSP程控模塊進(jìn)行亮度分析、對(duì)比，車輛分析，判偽，判斷是否需要調(diào)整功率輸出。低功率狀態(tài)下，有車進(jìn)入隧道時(shí)，調(diào)整照明燈具為正常照明；無車通過，則保持原狀。正常照明狀態(tài)下，10分鐘內(nèi)無車通過，調(diào)整照明燈具為低功率狀態(tài)；有車通過，則保持原狀。若判斷結(jié)果是不需要調(diào)整功率輸出，則不給出控制信號(hào)，不改變燈具狀態(tài)，維持原狀；若判斷結(jié)果是需要調(diào)整功率輸出，則給出控制信號(hào)，控制鈉燈功率同時(shí)控制模塊和LED燈功率控制模塊，最后傳遞到燈具表現(xiàn)為燈具亮度變化。參照?qǐng)D3，此為車流量較大時(shí)隧道照明示意圖。當(dāng)10分鐘內(nèi)有超過兩輛車輛通過時(shí)，系統(tǒng)判斷為車流量較大，隧道燈具按照正常照明需求提供照明。正常照明的鈉燈和LED燈全部打開正常照明，保證安全照明。圖4為車流量較小時(shí)且無車通過時(shí)隧道照明示意圖。當(dāng)無車通過時(shí)，前端車輛檢測(cè)器未檢測(cè)到車輛信號(hào)，系統(tǒng)判斷為無車通過。故鈉燈和LED燈以50%-99%低功率運(yùn)行，按最小亮度照明，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。具體功率系數(shù)跟控制器內(nèi)置參數(shù)有關(guān)，分檔設(shè)置。圖5為車流量較小時(shí)且有車進(jìn)入隧道照明示意圖。在車流量較小系統(tǒng)中鈉燈和LED燈均以低功率運(yùn)行時(shí)，前段車輛檢測(cè)器采集車輛信號(hào)，經(jīng)系統(tǒng)控制器處理后DSP程控單元給出控制指令，隧道前段燈具由低功率運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變成正常照明，保證安全照明，參見圖7。圖6為車流量較小時(shí)且有車駛出隧道內(nèi)照明示意圖。在車輛駛?cè)胨淼纼?nèi)后，隧道前段照明燈具恢復(fù)為低功率運(yùn)行。隧道后段照明燈具由低功率運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)檎Ｕ彰鳡顟B(tài)，保證安全照明。
權(quán)利要求
1.一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制器，其特征在于，包括DSP、車輛檢測(cè)器、車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器、洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器、洞口外亮度檢測(cè)器、亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器、鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊； 車輛檢測(cè)器的輸出端接車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸入端；洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器和洞口外亮度檢測(cè)器的輸出端均接亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸入端；車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出端和亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出端均與DSP的輸入端口相接； 鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊均與DSP的輸出端口相接； DSP用于根據(jù)從車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器獲取的車流量信息以及從亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器獲取的亮度信息進(jìn)而通過鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊控制隧道內(nèi)鈉燈和LED燈的開啟、關(guān)閉和開啟時(shí)的功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制器，其特征在于，所述的洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器和洞口外亮度檢測(cè)器均為亮度傳感器，所述的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器為A/D轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制器，其特征在于，所述的車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器采用脈沖計(jì)數(shù)器。
4.一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制器控制鈉燈和LED燈； DSP通過洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器和亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器采集洞內(nèi)亮度數(shù)據(jù)即亮度值b，DSP通過洞口外亮度檢測(cè)器和亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器采集洞外亮度數(shù)據(jù)即亮度值a，DSP通過車輛檢測(cè)器和車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器獲取車流量數(shù)據(jù)，車流量用變量k表征； 控制過程如下 當(dāng)有車經(jīng)過，即k大于O時(shí)，若b大于a，已經(jīng)滿足安全行車的要求，DSP不進(jìn)行任何控制； 當(dāng)有車經(jīng)過，即k大于O時(shí)，若b小于a，不滿足安全行車的要求，DSP給出控制信號(hào)到功率控制模塊，鈉燈和LED燈全功率工作； 當(dāng)無車經(jīng)過，即k等于O時(shí)，需要控制鈉燈和LED燈節(jié)能，DSP給出控制信號(hào)到功率控制模塊，使得鈉燈和LED燈處于低功率工作狀態(tài)，低功率指正常功率的50%-99%的某一值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制方法，其特征在于，當(dāng)洞口內(nèi)亮度低于洞口外的亮度時(shí)，開啟位于洞口處的鈉燈和LED燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制方法，其特征在于，在隧道前段和后段分別設(shè)有車輛檢測(cè)器，且隧道前端和后段的照明燈分段控制，照明燈為鈉燈和LED燈；控制方法如下當(dāng)位于后段的車輛檢測(cè)器檢測(cè)到該段車流量k大于O，且位于前段的車輛檢測(cè)器檢測(cè)到車流量等于O時(shí)，隧道后段的照明燈滿功率工作，隧道前段的照明燈狀態(tài)保持低功率狀態(tài)； 當(dāng)位于后段的車輛檢測(cè)器檢測(cè)到該段車流量k等于O且位于前段的車輛檢測(cè)器檢測(cè)到車流量大于O時(shí)，隧道前段的照明燈滿功率工作，隧道后段的照明燈狀態(tài)保持低功率狀態(tài)； 當(dāng)位于后段和前段的車輛檢測(cè)器都檢測(cè)到車流量k等于O時(shí)，前段和后段的照明燈均保持低功率工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制器及控制方法，所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制器包括DSP、車輛檢測(cè)器、車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器、洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器、洞口外亮度檢測(cè)器、亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器、鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊；車輛檢測(cè)器的輸出端接車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸入端；洞口內(nèi)亮度檢測(cè)器和洞口外亮度檢測(cè)器的輸出端均接亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸入端；車輛信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出端和亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換器的輸出端均與DSP的輸入端口相接；鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊均與DSP的輸出端口相接。該雙燈種隧道照明節(jié)能控制器及控制方法節(jié)能效果好。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102802326SQ20121033689
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者謝威力, 程棟, 李銘, 李麗娟 申請(qǐng)人:湖南新航程智能測(cè)控技術(shù)有限公司