[实用新型]一种LED路灯及基于传感器网络的LED路灯监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED路灯及LED监控系统，尤其涉及一种基于传感器网络的LED路灯监控系统。

背景技术

公路及城市路灯照明是人们日常生活及道路交通中必不可少的公共设施，LED在道路照明方面的应用也倍受关注。然而，从城市景观灯、街道照明灯、公路照明灯、隧道照明灯等大功率LED路灯应用实践方面看，大功率LED路灯应用还存在一些常见问题，比如：路灯只能依靠人工或简单的定时器在固定的时间段内整体亮灭、路灯的发光强度与环境亮度不具备关联性等。

中国专利申请号为201310194108.4，专利名称为《一种LED智能控制系统及其方法》的专利文献公开了一种具备根据环境亮度等参数调节LED灯亮度值的方法，该方法利用参数传感器对外部环境采集数据，并通过数据调节LED亮度，从亮度角度看，解决了按需照明的节能问题，但上述方案仅仅从亮度着手，并不能根据外部环境的变化，动态调节照明时间和照明亮度。因此，亟需一种LED路灯，不仅能够根据外部环境调节LED灯照明的亮度，而且可以动态调节LED照明时间。

在系统监控方面，现有的系统不能及时反馈路灯信息，常常导致某个路灯的路灯损坏，长时间得不到维修。现有的通信系统大多采用两级或三级结构，要求所有路灯都能直接和主控制器通信，没有考虑路灯之间的相互通信，不能实现远距离通信。因此需要完备的路灯和监控系统解决上述问题，这也是LED应用的发展趋势。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能动态调节照明时间和照明亮度的LED路灯以及一种能够进行远距离通信和精确定位故障位置的照明监控系统。

本实用新型解决该技术问题采用的技术方案是：

一种LED路灯，包括LED灯阵列；对该LED灯阵列进行点阵式点亮控制的驱动电路；提供时钟信号的时钟芯片；照度检测电路模块，含有用于采集环境光照度的光敏传感器，以提供照度信号；温度检测电路模块,含有采集灯具自身温度的温度传感器，以提供温度信号；热释电红外传感器以及与所述时钟芯片、照度检测电路模块以及温度检测电路模块相连接的微处理器；与所述微处理器相连接的存储器以及提供电力供应的开关电源模块。

其中，微处理器还与驱动电路相连接，以根据接收的时钟信号、照度信号以及温度信号通过驱动电路对LED灯阵列进行不同时间点上的开关及亮度动态控制。

照度检测电路模块包括光敏传感器，光敏传感器采集环境光照度并经信号调理和线性放大成电压信号输出，在微处理器中通过拟合函数和数字滤波技术，得出环境光照度值，此时，每隔固定时间连续两次读取环境照度值，该固定时间可为10分钟、30分钟等，然后将这两次获取的数值进行比较，若差值小于预设差值，光敏标志位置1，否则重新读取照度值。

时钟芯片用于监测系统实时时钟是否进入预设开灯时间段，若是，开灯时间标志位置1，该预设开灯时间可设定为接近预定开灯时间约1个小时左右。

温度检测电路模块包括温度传感器，温度传感器采集路灯自身温度，如果灯身温度低于系统预设温度，温度标志位置1，其中系统预设温度为路灯最高安全工作温度，如果路灯自身温度高于系统预设温度，就无法确保LED路灯正常工作，此时温度标志位置0。

当光敏标志位、时间标志位、温度标志位同时置1，打开灯阵，并记录当前的照度值。

进一步地，路灯设置多个光敏分段阈值，路灯的亮度根据光敏分段阈值设定。

优选地，其中光敏分段阈值分别设置为3.2V～3.4V、2.8V～3.1V、1.4V～2.7V、0V～1.3V，对应的亮灯级别分别为全灭、1/3灯阵亮、1/2灯阵亮、全亮。

进一步地，驱动电路包括PWM调光模块，利用PWM调光模块调光功能根据照度信号控制LED灯阵的亮度。PWM，即脉冲调制，采用调整脉冲占空比达到调整电压、电流、功率，采用PWM调光可近似连续地控制亮度，与其他常用调光机制相比,PWM调光功能可以使灯的亮度比较均匀。

作为本实施例的改进，所述PWM调光功能还根据路灯温度值控制灯阵的亮度，若温度传感器检测到灯罩温度高于预设温度阈值时，调用PWM函数，调低LED灯阵亮度，从而降低路灯内部温度降低，确保LED路灯正常工作。如当此时亮灯级别为全亮时，温度传感器检测到此时的路灯温度已经超出了系统预设温度，如果此时使路灯全灭，会影响路人和行驶车辆的视线，造成危险；如果继续保持全亮状态，则LED路灯很有可能无法长时间作业，导致路灯损坏，同样不可取；此时可选择当亮灯级别降为1/3灯阵亮或1/2灯阵亮，可有效降低路灯损坏的概率，同时不影响路人和行驶车辆的视线。