專利名稱：一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制器及控制方法
技術領域：
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：
在世界能源日益緊張的21世紀，出于需求持續(xù)發(fā)展和綠色環(huán)保的考慮，節(jié)能已經成為全世界共同的主題。在歐美臨近推行碳關稅的同時，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)能技術和節(jié)能產品。1996年制定的《中國綠色照明工程實施工程》尤其針對照明領域，要求照明要與經濟及環(huán)境等協(xié)調發(fā)展。照明領域包括市政照明、公路照 明、民用照明，特殊照明等等。面對即將迎來的飛速發(fā)展，為促進照明和電力資源的可持續(xù)利用，保護生態(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)明內容
本發(fā)明所要解決的技術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、車輛檢測器、車輛信號轉換器、洞口內亮度檢測器、洞口外亮度檢測器、亮度信號轉換器、鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊；車輛檢測器的輸出端接車輛信號轉換器的輸入端；洞口內亮度檢測器和洞口外亮度檢測器的輸出端均接亮度信號轉換器的輸入端；車輛信號轉換器的輸出端和亮度信號轉換器的輸出端均與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用于根據從車輛信號轉換器獲取的車流量信息以及從亮度信號轉換器獲取的亮度信息進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鈉燈和LED燈的開啟、關閉和開啟時的功率。所述的洞口內亮度檢測器和洞口外亮度檢測器均為亮度傳感器，所述的亮度信號轉換器為A/D轉換器。所述的車輛信號轉換器采用脈沖計數(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通過洞口內亮度檢測器和亮度信號轉換器采集洞內亮度數(shù)據即亮度值b，DSP通過洞口外亮度檢測器和亮度信號轉換器采集洞外亮度數(shù)據即亮度值a，DSP通過車輛檢測器和車輛信號轉換器獲取車流量數(shù)據，車流量用變量k表征；控制過程如下
當有車經過，即k大于O時，若b大于a，已經滿足安全行車的要求，DSP不進行任何控制；當有車經過，即k大于O時，若b小于a，不滿足安全行車的要求，DSP給出控制信號到功率控制模塊，鈉燈和LED燈全功率工作；當無車經過，即k等于O時，需要控制鈉燈和LED燈節(jié)能，DSP給出控制信號到功率控制模塊，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)值根據實際情況由人工提前設定。當洞口內亮度低于洞口外的亮度時，開啟位于洞口處的鈉燈和LED燈。在隧道前段和后段分別設有車輛檢測器，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；控制方法如下當位于后段的車輛檢測器檢測到該段車流量k大于0，且位于前段的車輛檢測器檢測到車流量等于O時，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)；當位于后段的車輛檢測器檢測到該段車流量k等于O且位于前段的車輛檢測器檢測到車流量大于O時，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)；當位于后段和前段的車輛檢測器都檢測到車流量k等于O時，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，隧道內鈉燈和LED燈根據控制器中預設數(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檢測器傳來的車輛相關信息后，參考隧道口內外亮度差值，給出入口段的照明燈工作信號。車輛進入隧道后可隧道中段的照明燈可采用時序控制，有車和車流量較大時全功率工作，無車和車流量較小時低功率工作?，F(xiàn)階段隧道中段通過時序控制照明燈理論和實踐均已成熟，簡述如下，18點至02點間，日常車流量較大，時序控制器給出控制信息一照明燈打開；02點至07點間，車流量較小，時序控制器給出控制信息一照明燈關閉；07點間至18點采用日光照明，時序控制器給出控制信息一照明燈關閉。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，可使隧道照明運營達到節(jié)能目的，延長各燈具的使用壽命，有顯著的社會和經濟效益。


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為車流量較大時隧道照明示意圖；圖4為車流量較小時且無車通過時隧道照明示意圖；圖5為車流量較小時且有車進入隧道照明示意圖；圖6為車流量較小時且有車駛出隧道內照明示意圖；圖7為隧道分段示意圖。
具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明實施例I :參照圖1，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器和亮度檢測器采集目標信息，經對應信號轉換器對信號進行處理后，經網絡連接到控制中心。輸入模塊對信號轉換器傳來的數(shù)據進行打包往后傳遞到DSP程控模塊處理。DSP程控模塊按預定程序處理數(shù)據流，后將指令傳輸?shù)捷敵瞿K，輸出模塊將數(shù)據分流分別傳遞給對應燈種的功率控制模塊，實現(xiàn)對鈉燈和LED燈的亮度控制。其中，車輛檢測器采用激光傳感器。激光傳感器由一個接收端和一個發(fā)射端組成，發(fā)射端不間斷的向接收端發(fā)射激光。當有車經過時，激光被阻斷。隧道入口前一定距離安置兩個以上相鄰激光傳感器可以得到車流量和車速信息。 參照圖2，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)開機后自檢軟硬件錯誤，在確定軟硬件正常后進入到工作狀態(tài)。車輛檢測器和亮度檢測器分別采集并實時上傳采集車輛信息數(shù)據和隧道洞口內外亮度信息數(shù)據。經DSP程控模塊進行亮度分析、對比，車輛分析，判偽，判斷是否需要調整功率輸出。低功率狀態(tài)下，有車進入隧道時，調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分鐘內無車通過，調整照明燈具為低功率狀態(tài)；有車通過，則保持原狀。若判斷結果是不需要調整功率輸出，則不給出控制信號，不改變燈具狀態(tài)，維持原狀；若判斷結果是需要調整功率輸出，則給出控制信號，控制鈉燈功率同時控制模塊和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。參照圖3，此為車流量較大時隧道照明示意圖。當10分鐘內有超過兩輛車輛通過時，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為車流量較小時且無車通過時隧道照明示意圖。當無車通過時，前端車輛檢測器未檢測到車輛信號，系統(tǒng)判斷為無車通過。故鈉燈和LED燈以50%-99%低功率運行，按最小亮度照明，實現(xiàn)節(jié)能。具體功率系數(shù)跟控制器內置參數(shù)有關，分檔設置。圖5為車流量較小時且有車進入隧道照明示意圖。在車流量較小系統(tǒng)中鈉燈和LED燈均以低功率運行時，前段車輛檢測器采集車輛信號，經系統(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行狀態(tài)轉變成正常照明，保證安全照明，參見圖7。圖6為車流量較小時且有車駛出隧道內照明示意圖。在車輛駛入隧道內后，隧道前段照明燈具恢復為低功率運行。隧道后段照明燈具由低功率運行運轉轉變?yōu)檎Ｕ彰鳡顟B(tài)，保證安全照明。
權利要求
1.一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制器，其特征在于，包括DSP、車輛檢測器、車輛信號轉換器、洞口內亮度檢測器、洞口外亮度檢測器、亮度信號轉換器、鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊； 車輛檢測器的輸出端接車輛信號轉換器的輸入端；洞口內亮度檢測器和洞口外亮度檢測器的輸出端均接亮度信號轉換器的輸入端；車輛信號轉換器的輸出端和亮度信號轉換器的輸出端均與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用于根據從車輛信號轉換器獲取的車流量信息以及從亮度信號轉換器獲取的亮度信息進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鈉燈和LED燈的開啟、關閉和開啟時的功率。
2.根據權利要求I所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制器，其特征在于，所述的洞口內亮度檢測器和洞口外亮度檢測器均為亮度傳感器，所述的亮度信號轉換器為A/D轉換器。
3.根據權利要求I所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制器，其特征在于，所述的車輛信號轉換器采用脈沖計數(shù)器。
4.一種雙燈種隧道照明節(jié)能控制方法，其特征在于，采用權利要求1-3任一項所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制器控制鈉燈和LED燈； DSP通過洞口內亮度檢測器和亮度信號轉換器采集洞內亮度數(shù)據即亮度值b，DSP通過洞口外亮度檢測器和亮度信號轉換器采集洞外亮度數(shù)據即亮度值a，DSP通過車輛檢測器和車輛信號轉換器獲取車流量數(shù)據，車流量用變量k表征； 控制過程如下 當有車經過，即k大于O時，若b大于a，已經滿足安全行車的要求，DSP不進行任何控制； 當有車經過，即k大于O時，若b小于a，不滿足安全行車的要求，DSP給出控制信號到功率控制模塊，鈉燈和LED燈全功率工作； 當無車經過，即k等于O時，需要控制鈉燈和LED燈節(jié)能，DSP給出控制信號到功率控制模塊，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.根據權利要求4所述的雙燈種隧道照明節(jié)能控制方法，其特征在于，當洞口內亮度低于洞口外的亮度時，開啟位于洞口處的鈉燈和LED燈。
6.根據權利要求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有車輛檢測器，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；控制方法如下當位于后段的車輛檢測器檢測到該段車流量k大于O，且位于前段的車輛檢測器檢測到車流量等于O時，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)； 當位于后段的車輛檢測器檢測到該段車流量k等于O且位于前段的車輛檢測器檢測到車流量大于O時，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)； 當位于后段和前段的車輛檢測器都檢測到車流量k等于O時，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、車輛檢測器、車輛信號轉換器、洞口內亮度檢測器、洞口外亮度檢測器、亮度信號轉換器、鈉燈功率控制模塊和LED燈功率控制模塊；車輛檢測器的輸出端接車輛信號轉換器的輸入端；洞口內亮度檢測器和洞口外亮度檢測器的輸出端均接亮度信號轉換器的輸入端；車輛信號轉換器的輸出端和亮度信號轉換器的輸出端均與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H05B37/02GK102802326SQ20121033689
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權日2012年9月12日
發(fā)明者謝威力, 程棟, 李銘, 李麗娟 申請人:湖南新航程智能測控技術有限公司