[发明专利]节能路灯智能控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种节能路灯智能控制方法。

背景技术

在现有的路灯照明中，大部分是定时开启和关闭的。一般来说，路灯在白天是不会开启的，当遇上恶劣天气造成道路光照度不足的时候，路灯不及时开启就容易发生意外交通事故；而在傍晚天色暗下时，如果路灯不能够及时开启，也会使道路能见度降低，给行车和行人带来安全隐患；在白天天亮后如果不及时关闭路灯，会造成能源和资源的浪费；而在后半夜，电网用电量大大减少，路灯的供电电压升高，如果不对路灯电压进行降压控制，路灯就会变得特别的亮，而这段时间道路上行车和行人稀少，不但造成能源浪费，路灯也因为长时间承受过高电压而缩短寿命。

现有技术中的节能路灯的控制方式较为单一，只使用声音控制、感光控制或者时间控制中的一种，这些方式仅仅能解决当前节能路灯出现的某一方面问题，但由于控制算法的单一，总体控制效果仍不能令人满意。比如在后半夜电网电压升高、路上行人稀少的时间段内，大部分节能路灯都没有降压控制，这样会造成电能的浪费。有些通过路灯的串并联组合变化，或者间隔关闭一半路灯的方法来节约电能，但这样会减少节能路灯的使用寿命，不够科学合理；还有少部分采用声音时间组合控制、感光时间组合控制的，但都不能科学合理地设计路灯的控制规律，这些组合控制都无法在电网电压升高时稳定和降低路灯的电压，于是，在半夜以后，节能路灯上电压过高，道路上行人稀少，不但造成电能的浪费，而且缩短了节能路灯的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，通过优化组合不同的控制方案，设计一种节能路灯的智能控制算法，使得节能路灯能够根据天气、时间、电网电压等多种情况的变化对路灯实现智能化控制，在保证道路照明度的前提下，节约电能、延长路灯的使用寿命。

为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：节能路灯智能控制方法，包括以下步骤：(1)当时间处于黎明至傍晚时，路灯感光检测外界光线强度；根据检测所得光强来调节路灯工作电压的高低，得到路灯期望电压；

(2)当时间处于夜晚时，设定多个时间段，根据时间段的不同调节路灯的工作电压的高低，得到路灯期望电压。

以上步骤为将时间控制与感光控制相结合的分段组合式电压优化控制方法，是在研究了人们生活习惯对于路面需求的基础上提出来的。在白天，道路处于使用高峰，天气良好的时候自然光线已经可以提供足够的照明；在傍晚，应该根据光照的情况开启路灯，天黑的早应该早开，天黑的晚可以晚开；在晚上某个时刻以后，行人行车减少，可以降低路灯的照明亮度；到了凌晨的某个时刻，行人行车更加稀少，可以让路灯进行低亮度照明。不过，如果白天出现十分恶劣的天气，导致路面光线太暗，应该开启路灯至最亮，避免路面在人流车流的高峰期发生交通意外。因此基于人们生活习惯的分段组合式优化控制算法是采用自然光照亮度与时间作为组合条件，设计的分段组合的优化控制算法。

所述路灯期望电压与实时电网电压结合确定实时控制信号，该控制信号用于调整并稳定路灯电压。

所述实时控制信号的值等于路灯期望电压与实时电网电压的比值并与U的乘积。该U为调压模块控制信号最大值，它由调压模块自身特性决定，与电网电压成线性关系，0到U线性成比例对应0到最大电网电压值。

由于电网电压并不稳定，在用电高峰，电网电压不断波动，为了使得路灯在电网电压波动时，尤其是在下半夜电网供电电压升高较多的时候，能够将路灯电压稳定在所设计的亮度对应的电压数值，同时电网电压的波动不但会影响节能路灯的使用寿命，而且会浪费资源，因而为了稳定路灯电压至指定数值，使用抑制电网电压波动的路灯电压大范围稳定控制方法，使得路灯在电网电压在大范围变化时，系统依然能够将路灯电压控制在指定的数值。

基于以上分段组合式电压优化控制方法和抑制电网电压波动的路灯电压大范围稳定控制方法的结合，使得节能路灯的智能控制系统能够更加稳定可靠地控制路灯的电压。

在上述步骤(1)之前还包括有接收路灯开启信号的步骤，其具体为：(S1)设置当前路灯电压值，该当前路灯电压值等于前一刻路灯电压值与u的和，该u值为期望路灯电压与N的比值，N为自然数；(S2)从步骤(S1)中获取当前路灯电压值，如果该当前路灯电压值达到路灯期望电压值，则路灯保持该期望电压，否则返回步骤(S1)重新判断。为使路灯升压平稳不闪动，N可取大于等于200的值。