本發(fā)明涉及一種交通照明技術(shù)，特別涉及一種公路照明系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

能源是推動(dòng)人類文明不斷向前發(fā)展的基礎(chǔ)動(dòng)力。在當(dāng)今時(shí)代，人類社會(huì)更是處處都要用到能源。在我國(guó)每年用于城鎮(zhèn)公共照明的能源支出高到300多億元，其中路燈照明的能源支出占35%以上?，F(xiàn)我國(guó)路燈照明領(lǐng)域的路燈總數(shù)超過(guò)三千萬(wàn)盞，每年新增路燈數(shù)量10%，約300萬(wàn)盞。其中僅計(jì)算景觀燈和路燈等照明設(shè)施的用電量，其年用電量就占中國(guó)總發(fā)電量的5%左右，相當(dāng)于三峽水力發(fā)電的年發(fā)電能力?；谝陨显?，城市道路照明的能耗問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越受到重視。

路燈是城市建設(shè)中必備的系統(tǒng)之一，隨著現(xiàn)有公路系統(tǒng)的快速發(fā)展，一般路燈已經(jīng)漸漸不能適應(yīng)交通事業(yè)發(fā)展的進(jìn)度。夜間路燈的照明時(shí)間長(zhǎng)短直接影響著電能的消耗。當(dāng)前路燈主要采用全夜燈、半夜燈、和持續(xù)照明與延時(shí)照明間隔使用的控制方式，而這些控制方式都存在某些弊端，如浪費(fèi)能源、安全隱患、和控制不靈活等問(wèn)題。比如“半夜燈（前半夜全亮后半夜全滅）”的控制存在著安全隱患，尤其是城市的非主干道路（主要是繞城高速和高速公路，還有郊區(qū)公路），如繞城高速，當(dāng)后半夜路燈全部關(guān)閉后，會(huì)給司機(jī)的行車造成困難。雖然高速公路路面有反光標(biāo)識(shí)，但是如果遇上了霧雨天氣反光標(biāo)識(shí)會(huì)變得很不清晰，司機(jī)的視線容易受到干擾，存在嚴(yán)重的安全隱患。全夜燈（路燈整夜都處于打開狀態(tài)）照明的方式雖然消除了這種安全隱患，但由于午夜過(guò)后道路上幾乎空無(wú)一人，車輛也非常少而這些路燈卻一直保持打開狀態(tài)，這就造成了車少燈亮的不合理情況。因此午夜后路燈利用率低，路燈的真正有效照明時(shí)間只占整個(gè)照明的20%～30%，所以這種情況就造成了電能的浪費(fèi)，為此特別需要一種可以更加節(jié)約能耗的方式。

微波車輛檢測(cè)器是一種利用數(shù)字雷達(dá)波檢測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)交通流量、平均車速、車型及車道占用率等交通數(shù)據(jù)的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于高速公路、城市道路、橋梁等進(jìn)行全天候的交通檢測(cè)，能夠精確的檢測(cè)高速公路上的任何車輛，包括從摩托車到多軸、高車身的車輛，拖車作為一輛車檢測(cè)。

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)有節(jié)能的需要也越來(lái)越必須，設(shè)計(jì)低成本，高節(jié)能，智能交通照明成為了一種必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)在公路照明存在的問(wèn)題，提出了一種公路照明系統(tǒng)及控制方法，用于高速或繞城公路上路燈照明的消耗，節(jié)約電能。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種公路照明系統(tǒng)，包括光伏控制子系統(tǒng)、車輛檢測(cè)裝置子系統(tǒng)和照明延時(shí)裝置子系統(tǒng)，光伏控制子系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏板、蓄電池、光伏開路電壓測(cè)量裝置組成，太陽(yáng)能光伏板裝在感應(yīng)路燈燈頂，太陽(yáng)能光伏板與蓄電池連接，蓄電池存儲(chǔ)多余太陽(yáng)能，光伏開路電壓測(cè)量裝置測(cè)量光伏板開路電壓的大小來(lái)確定光照強(qiáng)度，車輛檢測(cè)裝置子系統(tǒng)裝在燈柱底部檢測(cè)車輛經(jīng)過(guò)并發(fā)送信號(hào)到光伏控制子系統(tǒng)，光伏控制子系統(tǒng)控制照明延時(shí)裝置子系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉，照明延時(shí)裝置子系統(tǒng)連接控制數(shù)個(gè)感應(yīng)路燈開或關(guān)。

所述太陽(yáng)能光伏板轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能為電能儲(chǔ)存在蓄電池，光伏開路電壓測(cè)量裝置每隔設(shè)定時(shí)間，斷開蓄電池，檢測(cè)光伏板開路電壓，作為當(dāng)前光照強(qiáng)度信息與設(shè)定電壓值比較，當(dāng)光伏板開路電壓大于設(shè)定電壓值時(shí)，光線較強(qiáng)，輸出控制信號(hào)到照明延時(shí)裝置子系統(tǒng)，關(guān)閉所有管轄內(nèi)路燈，切斷供給路燈的電源，太陽(yáng)能光伏板與蓄電池連接，太陽(yáng)能光伏板將轉(zhuǎn)化的電能送蓄電池儲(chǔ)存；

當(dāng)光伏板開路電壓小于設(shè)定電壓值時(shí)，光照較弱時(shí)，蓄電池給路燈供電，車輛檢測(cè)器位于路口，后面每相隔n盞路燈裝一車輛檢測(cè)器，車輛監(jiān)測(cè)器位于汽車行駛方向的后方，受控的感應(yīng)照明路燈位于車輛行駛方向的前方，汽車先通過(guò)車輛檢測(cè)器，光伏控制子系統(tǒng)輸出控制信號(hào)到照明延時(shí)裝置子系統(tǒng)，開啟車輛前方有效視野n盞路燈，汽車行駛過(guò)后，后方路燈延時(shí)熄滅。

所述n的數(shù)值由公路限速以及路燈間隔距離所確定。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明公路照明系統(tǒng)及控制方法，可根據(jù)環(huán)境光照情況自由靈活控制開啟或關(guān)閉，并且在白天光照好的情況下，吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)在蓄電池中，為光照條件差的情況下檢測(cè)器開啟后所需能量提供能量可以大大提高能量利用減少電能消耗，甚至實(shí)現(xiàn)自給自足；本發(fā)明能檢測(cè)路面是否有汽車通過(guò)，在感應(yīng)路段由車輛檢測(cè)器檢測(cè)車輛信號(hào)，系統(tǒng)接收信號(hào)開啟前方道路路燈并智能設(shè)定開燈時(shí)間長(zhǎng)短保證車輛通過(guò)且前后都有照明車輛通過(guò)后延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，而靈活自由控制路面的照明情況，使得汽車安全行駛。路燈延時(shí)熄滅的狀態(tài)，極大的節(jié)約了電能的消耗。具備了自由、安全，智能節(jié)約用電等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明公路照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明公路照明控制框圖。

具體實(shí)施方式

公路照明系統(tǒng)包括：光伏控制子系統(tǒng)、車輛檢測(cè)裝置子系統(tǒng)、照明延時(shí)裝置子系統(tǒng)。如圖1所示公路照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，所述光伏控制子系統(tǒng)由太陽(yáng)能光伏板1、蓄電池2、光伏開路電壓測(cè)量裝置4組成，太陽(yáng)能光伏板1裝在感應(yīng)路燈燈柱頂部，與蓄電池2連接，蓄電池存儲(chǔ)多余太陽(yáng)能，光伏開路電壓測(cè)量裝置4測(cè)量光伏板開路電壓大小來(lái)確定光照強(qiáng)度，車輛檢測(cè)裝置子系統(tǒng)3裝在燈柱下部檢測(cè)車輛經(jīng)過(guò)并發(fā)送信號(hào)到光伏控制子系統(tǒng)，光伏控制子系統(tǒng)控制照明延時(shí)裝置子系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉，照明延時(shí)裝置子系統(tǒng)控制數(shù)個(gè)感應(yīng)路燈開或關(guān)。為了更為直觀的說(shuō)明本發(fā)明，在此假設(shè)某段公路，路口設(shè)置一車輛檢測(cè)器3，當(dāng)汽車通過(guò)時(shí)，車輛檢測(cè)器3檢測(cè)到汽車駛?cè)牍?，信?hào)反饋立即使在汽車行駛所能看到的有效視野的路燈全部開啟，假設(shè)為n盞燈，即有效視野為n盞燈，而當(dāng)汽車通過(guò)第2盞燈的時(shí)，前方第n+1盞燈亮，其有效視野依舊為n盞燈，不影響安全行駛。本發(fā)明為延時(shí)路燈，故第一盞路燈在設(shè)定的時(shí)間之后自動(dòng)熄滅，之后依照上述行進(jìn)下去，節(jié)約更多電能。較優(yōu)的，所述汽車檢測(cè)器僅在路口采用一個(gè)，此后不再安裝采用，路燈可根據(jù)公路所限車速確定的時(shí)間逐一在有效視野內(nèi)亮起，汽車通過(guò)之后延時(shí)熄滅。更優(yōu)的，考慮到車可能由于其他原因沒(méi)有繼續(xù)前進(jìn)，因而采用每相隔n盞燈就另安裝一汽車檢測(cè)器檢測(cè)車輛是否繼續(xù)前進(jìn)，用以確定之后路燈是否需要逐一連續(xù)開啟。所述感應(yīng)燈延時(shí)時(shí)間、照明路燈間距可以根據(jù)汽車速度、路燈選取等情況按實(shí)際情況設(shè)計(jì)。

本發(fā)明所述光伏控制子系統(tǒng)采用的是感光控制，具體的，光伏開路電壓測(cè)量裝置4與太陽(yáng)能光伏板1連接，因太陽(yáng)能光伏強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度增大，太陽(yáng)能光伏1的開路電壓也會(huì)成對(duì)數(shù)增加，所以本裝置與普通光敏電路存在某些不同。本測(cè)定開路電壓裝置通過(guò)測(cè)量光伏板開路電壓來(lái)測(cè)定光照強(qiáng)度，因后與蓄電池連接電壓有所改變不能直接測(cè)量，故本發(fā)明采用的是每隔一定時(shí)間就斷開蓄電池，測(cè)量開路電壓，與設(shè)定的開路電壓值比較以確定道路光照強(qiáng)度是否達(dá)到需要開啟和關(guān)閉照明延時(shí)裝置子系統(tǒng)。因本光伏控制子系統(tǒng)由光伏板、蓄電池組成，在光照條件好的情況下，光伏板可把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能存入蓄電池中，而在光照變?nèi)跸到y(tǒng)開啟狀態(tài)下所需能量可有蓄電池提供，更加節(jié)能。由于考慮的惡劣天氣情況，還采用了現(xiàn)有統(tǒng)一電子系統(tǒng)控制，在系統(tǒng)設(shè)定的各種情況下自動(dòng)開啟供電，使系統(tǒng)處于完全開啟狀態(tài)，確保行車安全。

如圖2所示公路照明控制框圖，光伏板感應(yīng)光照測(cè)定當(dāng)時(shí)光照強(qiáng)度，并轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能為電能儲(chǔ)存在蓄電池。通過(guò)比較光伏板開路電壓可獲得當(dāng)前光照強(qiáng)度信息，當(dāng)光照較強(qiáng)時(shí)，工作電路斷路（即控制車輛檢測(cè)器以及路燈的連接電路），路燈開關(guān)斷開，切斷供給路燈的電源，使光照強(qiáng)的時(shí)候無(wú)論是否有車輛通過(guò)，路燈均不照明。太陽(yáng)能光伏板與蓄電池連接，因光照條件好，太陽(yáng)能光伏板發(fā)電，并儲(chǔ)存電能給蓄電池。光照較弱時(shí)，測(cè)定光伏開路電壓小，工作電路導(dǎo)通，從而使得路燈開關(guān)開啟，照明系統(tǒng)開啟。蓄電池儲(chǔ)存的電量可為控制系統(tǒng)利用，節(jié)約能耗。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的監(jiān)測(cè)感應(yīng)控制，本發(fā)明車輛檢測(cè)器位于路口和相隔n盞路燈處，車輛監(jiān)測(cè)器位于照明燈的前方，即車輛監(jiān)測(cè)器位于汽車行駛方向的后方，感應(yīng)照明路燈位于車輛行駛方向的前方，汽車首先通過(guò)車輛檢測(cè)器，隨后進(jìn)入受系統(tǒng)控制而逐一開啟的感應(yīng)照明燈所在的路段。本發(fā)明有效視野為n盞燈，汽車行駛過(guò)后，為使后方視野清晰，后方路燈延時(shí)熄滅。

所述雷達(dá)車輛檢測(cè)器安裝在路口，后面每相隔n盞燈處設(shè)一個(gè)（n的數(shù)值由公路限速多少以及路燈間隔等所確定）。所述車輛檢測(cè)器檢測(cè)車輛是否通過(guò)。然后由所在路段的限速多少來(lái)確定開啟車輛檢測(cè)器之后第n盞路燈，并在車輛通過(guò)后延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。從而實(shí)現(xiàn)車輛在該路段行駛時(shí)，其遠(yuǎn)方（距離由數(shù)值n和路燈間隔確定）路燈逐一開啟并延時(shí)至車輛到達(dá)后再關(guān)閉，確保行駛安全。