智能化led路燈的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種智能化LED路燈，包括控制處理單元、光控單元、紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元；其中，所述LED照明單元布置在LED路燈的燈罩下方；紅外傳感單元包括設(shè)置在相鄰若干路段內(nèi)LED路燈燈柱下部的熱釋電傳感器，以及與熱釋電傳感器電連接的傳感器控制單元；光控單元設(shè)置在LED路燈的燈罩上方，光控單元包括電源、設(shè)置在LED路燈燈罩上方的光敏傳感單元和控制執(zhí)行單元構(gòu)成，電源分別與光敏傳感單元及控制執(zhí)行單元連接。能夠自行監(jiān)控環(huán)境光線明暗的變化，車流量的大小，車速的快慢，通過(guò)傳感器對(duì)環(huán)境光線和道路車流狀況的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，經(jīng)過(guò)處理后來(lái)對(duì)LED路燈的強(qiáng)弱進(jìn)行控制。
【專利說(shuō)明】智能化LED路燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于LED燈領(lǐng)域，具體涉及一種能夠根據(jù)車流以量大小和光線的強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)整明暗的LED路燈。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，以LED為光源的新一代照明燈具，在功能性照明方面正逐步取代傳統(tǒng)照明燈具。其具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高，便于數(shù)字化控制等特點(diǎn)被人們所熟知。近幾年，城鎮(zhèn)化速度的加快，國(guó)家政府對(duì)節(jié)能減排工作的日益重視，“十城萬(wàn)盞”LED半導(dǎo)體照明示范城市的推動(dòng)，LED路燈在道路照明方面如雨后春筍發(fā)展迅速。LED路燈本身無(wú)疑是節(jié)能的，目前來(lái)看在應(yīng)用方面也存在著諸多的問(wèn)題沒(méi)有很好的解決。
[0003]LED路燈在省電方面比傳統(tǒng)路燈已經(jīng)有了很大的改觀，但是LED路燈的功耗和壽命還是取決于LED路燈點(diǎn)亮的時(shí)間以及亮度。目前，LED路燈普遍采用簡(jiǎn)單的恒流控制方式，不能根據(jù)需要進(jìn)行照明控制，尤其是在深夜無(wú)行人與車輛的情況下，路燈還按正常亮度在照明，既浪費(fèi)電能，也影響路燈壽命。而現(xiàn)有的對(duì)LED路燈進(jìn)行調(diào)光的技術(shù)，一般采用可控恒流控制方式，控制信號(hào)采用單獨(dú)拉控制線方式，還有一種是采用電力線載波傳輸方式。雖然這些方式可以達(dá)到調(diào)光節(jié)能的目的，但存在以下問(wèn)題:控制復(fù)雜，使得LED路燈可靠性降低，成本高，采用單獨(dú)鋪設(shè)控制線形式，增加布線成本和增加了系統(tǒng)節(jié)能改造難度。甚至某些應(yīng)用工程采用的是在配電箱裝時(shí)間繼電器，采取在前半夜點(diǎn)燈，在后半夜熄滅一半數(shù)量的燈具方式來(lái)進(jìn)行節(jié)能，以上幾種控制方式可以說(shuō)是簡(jiǎn)單粗暴的，需要專門的人員根據(jù)季節(jié)性特點(diǎn)提前對(duì)相應(yīng)的控制裝置進(jìn)行設(shè)置，也不能夠根據(jù)道路的實(shí)時(shí)情況分析進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整路燈的亮度，雖然降低了運(yùn)行的功率卻未能滿足照明的基本需求，對(duì)交通安全造成一定的安全隱患，無(wú)法真正達(dá)到LED路燈照明二次節(jié)能的目的。而本實(shí)用新型針對(duì)以上存在的不足不僅解決了 LED路燈二次節(jié)能的問(wèn)題同時(shí)也能夠很好的滿足道路照明的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足提供一種智能化LED路燈，能夠自行監(jiān)控環(huán)境光線明暗的變化，車流量的大小，車速的快慢，通過(guò)傳感器對(duì)環(huán)境光線和道路車流狀況的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，經(jīng)過(guò)處理后來(lái)對(duì)LED路燈的強(qiáng)弱進(jìn)行控制。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種智能化LED路燈，包括控制處理單元、光控單元、紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元；
[0007]其中，所述LED照明單元布置在LED路燈的燈罩下方；
[0008]紅外傳感單元包括設(shè)置在相鄰若干路段內(nèi)LED路燈燈柱下部的的熱釋電傳感器，以及與熱釋電傳感器電連接的傳感器控制單元；[0009]光控單元設(shè)置在LED路燈的燈罩上方，光控單元包括電源、設(shè)置在LED路燈燈罩上方的光敏傳感單元和控制執(zhí)行單元構(gòu)成，電源分別與光敏傳感單元及控制執(zhí)行單元連接，當(dāng)光敏傳感單元檢測(cè)到周圍環(huán)境的光線變暗時(shí)，控制執(zhí)行單元迅速導(dǎo)通紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元；與此同時(shí)所述檢測(cè)區(qū)間內(nèi)有車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，紅外傳感單元的熱釋電傳感器輸出電壓脈沖信號(hào)，經(jīng)傳感器控制單元后，輸入到控制處理單元，控制處理單元經(jīng)過(guò)分析從而控制調(diào)光單元對(duì)與之相鄰的下一段檢測(cè)區(qū)間內(nèi)的LED照明單元進(jìn)行調(diào)光；
[0010]當(dāng)光敏傳感單元檢測(cè)到周圍環(huán)境光線變亮?xí)r，控制執(zhí)行單元切斷后端紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元的電源。
[0011]上述智能化LED路燈，與熱釋電傳感器電連接的傳感器控制單元包括放大器和電壓比較器，放大器分別與熱釋電傳感器和電壓比較器電連接，當(dāng)檢測(cè)區(qū)間內(nèi)有車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，熱釋電傳感器輸出微弱的電壓脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器二級(jí)放大后，將輸出信號(hào)送入電壓比較器進(jìn)行分析處理，然后輸入到控制處理單元。
[0012]采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型內(nèi)容主要是提供了一種智能化的LED路燈，能夠自行監(jiān)控環(huán)境光線明暗的變化，車流量的大小，車速的快慢，通過(guò)光敏傳感器對(duì)環(huán)境光線數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再通過(guò)紅外傳感單元對(duì)道路車流狀況的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后將采集的數(shù)據(jù)送至控制處理單元進(jìn)行分析，將分析的結(jié)果與預(yù)先設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，然后由控制處理單元輸出相應(yīng)占空比的PWM波形對(duì)LED發(fā)光電路進(jìn)行調(diào)光，能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)LED路燈亮度進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到二次節(jié)能的目的，無(wú)需人工干涉和重新布線，不僅節(jié)省了人工和材料成本也延長(zhǎng)了 LED路燈的壽命，同時(shí)節(jié)約了寶貴的電能，完全符合國(guó)家節(jié)能減排的政策，非常適合城市的路燈照明改造工程。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1和圖2所示的一種智能化LED路燈，包括控制處理單元、光控單元、紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元；
[0016]其中，所述LED照明單元布置在LED路燈的燈罩下方；
[0017]紅外傳感單元包括設(shè)置在相鄰若干路段內(nèi)LED路燈燈柱下部的的熱釋電傳感器，以及與熱釋電傳感器電連接的傳感器控制單元；
[0018]光控單元設(shè)置在LED路燈的燈罩上方，光控單元包括電源、設(shè)置在LED路燈燈罩上方的光敏傳感單元和控制執(zhí)行單元構(gòu)成，控制執(zhí)行單元是繼電器，電源分別與光敏傳感單元及控制執(zhí)行單元連接，當(dāng)光敏傳感單元檢測(cè)到周圍環(huán)境的光線變暗時(shí)，繼電器迅速導(dǎo)通紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元；與此同時(shí)所述檢測(cè)區(qū)間內(nèi)有車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，紅外傳感單元的熱釋電傳感器輸出電壓脈沖信號(hào)，與熱釋電傳感器電連接的傳感器控制單元包括放大器和電壓比較器，放大器分別與熱釋電傳感器和電壓比較器電連接，當(dāng)檢測(cè)區(qū)間內(nèi)有車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，熱釋電傳感器輸出微弱的電壓脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器二級(jí)放大后，將輸出信號(hào)送入電壓比較器進(jìn)行分析處理，然后輸入到控制處理單元，控制處理單元經(jīng)過(guò)分析從而控制調(diào)光單元對(duì)與之相鄰的下一段檢測(cè)區(qū)間內(nèi)的LED照明單元進(jìn)行調(diào)光；
[0019]當(dāng)光敏傳感單元檢測(cè)到周圍環(huán)境光線變亮?xí)r，繼電器切斷后端紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元的電源。
[0020]本實(shí)用新型的具體控制方法如下:當(dāng)光敏傳感單元檢測(cè)到周圍環(huán)境光線變亮?xí)r，控制執(zhí)行單元切斷后端紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元的電源，使LED停止工作；當(dāng)光敏傳感單元檢測(cè)到光線變暗時(shí)，繼電器吸合，后端電路開(kāi)始工作，紅外傳感電路在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)采集車輛數(shù)據(jù)信息，并經(jīng)過(guò)放大處理，去除干擾信號(hào)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算后將數(shù)據(jù)送入控制處理單元進(jìn)行分析處理，根據(jù)分析處理的結(jié)果，輸出相應(yīng)占空比的PWM波驅(qū)動(dòng)與之相鄰的下一段檢測(cè)區(qū)間內(nèi)調(diào)光單元進(jìn)行調(diào)光，LED照明單元作出相應(yīng)的明暗變化。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型包括光控單元、紅外傳感單元、控制處理單元、調(diào)光單元、LED照明單元組成，光控單元主要負(fù)責(zé)監(jiān)控周圍環(huán)境光線明暗的變化，當(dāng)環(huán)境光線變亮?xí)r，切斷電源后端電路停止工作，檢測(cè)到光線變暗時(shí)，繼電器吸合，后端電路開(kāi)始工作，紅外傳感電路在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)采集車輛數(shù)據(jù)信息，并經(jīng)過(guò)放大處理，去除干擾信號(hào)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算后將數(shù)據(jù)送入控制處理單元進(jìn)行分析處理，根據(jù)分析處理的結(jié)果，控制處理單元輸出相應(yīng)占空比的PWM波驅(qū)動(dòng)與之相鄰的下一段檢測(cè)區(qū)間內(nèi)調(diào)光單元的開(kāi)關(guān)三極管進(jìn)行調(diào)光，LED照明單元作出相應(yīng)的明暗變化。
[0022]如圖2所示，變壓器Tl對(duì)220V市電進(jìn)行降壓后送入整流橋Dl，整流為脈動(dòng)的直流電，電解電容Cl并聯(lián)在整流橋Dl后進(jìn)行濾波，由變壓器Tl，整流橋Dl，電解電容Cl構(gòu)成電源電路，由電阻R1、變阻器RWl、光敏電阻RL、陶瓷電容C2組成光敏傳感電路，由電阻R2, R3,三極管Q1Q2Q3，開(kāi)關(guān)二極管D2，繼電器K組成控制執(zhí)行電路，二極管D3用作續(xù)流二極管使用，避免繼電器線圈產(chǎn)生的干擾而使繼電器不能快速的斷開(kāi)和吸合。調(diào)整變阻器RWl的阻值可以改變光控電路的靈敏度。
[0023]三端穩(wěn)壓器7805，濾波電容C3C4C5組成電源電路，電阻R4去除射頻干擾，由電容C6C7C8C9，電傳感器PY，電阻R5R6R7，運(yùn)算放大器IClA組成一級(jí)放大電路，經(jīng)電容C10，R8直接耦合到運(yùn)算放大器IClB的反向輸入端，由電阻R9R10R11電容Cl 1C12運(yùn)算放大器IClB組成二級(jí)信號(hào)放大電路，通過(guò)電阻R12耦合到由電阻R13R14電位器RW2電容C13運(yùn)算放大器IC2A IC2B組成的窗口電壓比較器進(jìn)行比較。然后通過(guò)二極管D4D5邏輯或運(yùn)算后送單片機(jī)TO腳。
[0024]一級(jí)放大器放大倍數(shù)為A1=R7/R6，二級(jí)放大倍數(shù)為A2=1+R11/R8，前級(jí)低通有源濾波的截止頻率fC=l/2IIR5C9。當(dāng)IClB端輸出電壓在Ul和U2之間時(shí)，IC2A IC2B輸出端無(wú)信號(hào)，當(dāng)IClB端輸出電壓高于Ul時(shí)，IC2A端輸出高電平，當(dāng)IClB端輸出電壓低于U2時(shí)，IC2B端輸出高電平。調(diào)整電位器RW2可以設(shè)置窗口電壓比較值。
[0025]由控制處理單元即單片機(jī)(MCU)，上拉電阻R16，開(kāi)關(guān)三極管Q4組成調(diào)光電路。單片機(jī)P腳接開(kāi)管三極管Q4的基極，上拉電阻連接在VCC端和三極管Q4基極端。三極管Q4集電極接LED發(fā)光電路LED燈串LEDS的負(fù)極。
[0026]LED發(fā)光電路由若干LED燈珠串接在一起組成，具體數(shù)量可根據(jù)LED路燈功率，驅(qū)動(dòng)電源電壓和電流的特性進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.一種智能化LED路燈，其特征在于:包括控制處理單元、光控單元、紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元； 其中，所述LED照明單元布置在LED路燈的燈罩下方； 紅外傳感單元包括設(shè)置在相鄰若干路段內(nèi)LED路燈燈柱下部的的熱釋電傳感器，以及與熱釋電傳感器電連接的傳感器控制單元； 光控單元設(shè)置在LED路燈的燈罩上方，光控單元包括電源、設(shè)置在LED路燈燈罩上方的光敏傳感單元和控制執(zhí)行單元構(gòu)成，電源分別與光敏傳感單元及控制執(zhí)行單元連接，當(dāng)光敏傳感單元檢測(cè)到周圍環(huán)境的光線變暗時(shí)，控制執(zhí)行單元迅速導(dǎo)通紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元；與此同時(shí)所述檢測(cè)區(qū)間內(nèi)有車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，紅外傳感單元的熱釋電傳感器輸出電壓脈沖信號(hào)，經(jīng)傳感器控制單元后，輸入到控制處理單元，控制處理單元經(jīng)過(guò)分析從而控制調(diào)光單元對(duì)與之相鄰的下一段檢測(cè)區(qū)間內(nèi)的LED照明單元進(jìn)行調(diào)光； 當(dāng)光敏傳感單元檢測(cè)到周圍環(huán)境光線變亮?xí)r，控制執(zhí)行單元切斷后端紅外傳感單元、調(diào)光單元和LED照明單元的電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化LED路燈，其特征在于:與熱釋電傳感器電連接的傳感器控制單元包括放大器和電壓比較器，放大器分別與熱釋電傳感器和電壓比較器電連接，當(dāng)檢測(cè)區(qū)間內(nèi)有車輛經(jīng)過(guò)時(shí)，熱釋電傳感器輸出微弱的電壓脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大器二級(jí)放大后，將輸出信號(hào)送入電壓比較器進(jìn)行分析處理，然后輸入到控制處理單元。
【文檔編號(hào)】F21S8/00GK203413481SQ201320528005
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】程貞珠 申請(qǐng)人:河南新飛利照明科技有限責(zé)任公司