[发明专利]智能LED隧道灯无级调光控制系统和控制方法

说明书

技术领域

本发明属于LED照明控制领域，更具体地，涉及一种智能LED隧道灯无级调光控制系统和控制方法。

背景技术

随着我国公路交通事业的飞速发展，公路等级不断提高，隧道照明的高能耗和安全运营问题显得越来越突出。根据《公路隧道通风照明设计规范》，隧道照明主要分为入口段照明、过渡段照明、中间段照明和出口段照明四部分。不同的隧道区域对照明的要求是不一样的，即使同一区域在不同的条件下，对隧道内的照明要求也是不一样的，它们与车速、车流量、洞外亮度、洞内亮度等诸多因素有关。

目前，隧道照明系统主要使用高压钠灯，且以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。此种模式暴露出了许多问题。一方面，高压钠灯存在启动延时，且调光幅度很小。另一方面，系统没有考虑实时环境因素，仅能在有限的照明回路里对灯具进行控制，这将导致隧道照明的亮度在很多时候超过实际需求，造成能源的大量浪费，且其无法保证隧道内亮度的均匀性及各段之间亮度的平滑过渡，隧道会出现所谓的“斑马线”，导致驾驶员视觉疲劳，带来重大安全隐患。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种智能LED隧道灯无级调光控制系统，其利用LED灯调光幅度宽的特性，根据隧道环境信息和LED灯工作状态信息智能调整LED照明参数，进一步提高了LED灯的光效，延长了LED灯的寿命。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能LED隧道灯无级调光控制系统，包括远程控制中心、汇聚模块、多个分控制器、多个感应采集模块、多个功率控制模块、多个供电模块、多个LED灯组和多个自检模块，远程控制中心与汇聚模块之间通过汇聚网络相连，汇聚模块与分控制器相连，分控制器与感应采集模块和功率控制模块相连，感应采集模块和功率控制模块与LED灯组之间通过RS-485总线相连，供电模块与LED灯组相连。

每个LED灯组中LED灯的数量最多为128盏，分控制器、感应采集模块、功率控制模块、供电模块和LED灯组的数量相同，每个LED灯对应有一个自检模块，汇聚网络为光纤网络或无线蜂窝网络。

自检模块包括温度传感器、电压传感器、电流传感器、模数转换子模块、第一信息转发子模块和定时子模块，温度传感器、电压传感器和电流传感器用于每隔秒钟采集次数据，连续采集分钟，以获取信号均值，模数转换子模块用于将信号均值进行模拟数字转换，并上传给第一信息转发子模块，第一信息转发子模块用于将转换后的信号均值上传给感应采集模块。定时子模块用于设置自检定时器，并用于判断自检定时器是否超时，第一信息转发子模块还用于判断是否收到感应采集模块下发的自检命令。

感应采集模块包括速度传感器、光电传感器、光照传感器、信息处理子模块和第二信息转发子模块，传感器、光电传感器和光照传感器用于采集所在区段的平均车速、车流量和环境亮度等环境信息，信息处理子模块用于将采集到的环境信息进行模数转换，并将转换后的环境信息和接收的LED灯当前工作状态信息一起封装成采集数据帧，第二信息转发子模块用于将采集数据帧上传给分控制器，分控制器用于将接收的采集数据帧直接透明传输给汇聚模块。

汇聚模块包括通道选择子模块、数据处理子模块和第三信息转发子模块，通道选择子模块用于判断是否存在光纤通道且工作正常，若存在且工作正常，则第三信息转发子模块将采集数据帧直接透明传输给远程控制中心，通道选择子模块还用于判断是否存在无线蜂窝网接口，若不存在，则第三信息转发子模块将采集数据帧缓存在本地，并等待无线蜂窝网恢复正常，通道选择子模块还用于判断是否已建立无线数据链路，若没有建立，则建立无线数据链路，数据处理子模块用于根据无线蜂窝网的网络状态将接收的采集数据帧动态拆分成多个数据包，第三信息转发子模块还用于将拆分后的数据包依次上传给远程控制中心，上传过程中若出现故障，先将数据包缓存在本地，再等链路恢复正常后续传，远程控制中心用于根据接收的数据判断区段的环境信息和LED灯当前工作状态信息的变化是否超过门限值，远程控制中心还用于根据区段的环境信息和LED灯当前工作状态信息获取区段中所有LED灯的新调光方案，并将获取的新调光方案转发给汇聚模块，汇聚模块还用于根据新调光方案中的区段编号信息进行路由，以将新调光方案转发给区段编号信息相应的分控制器。