一种城市照明控制系统的制作方法

本发明涉及城市照明技术领域，特别是一种城市照明控制系统。

背景技术：

随着城市照明建设的飞速发展，城市照明系统虽然在为人们提供便捷生活、营造城市宜居环境，但是我们也不能忽视其所消耗的大量电力资源，为了缓解这两者的矛盾，在智慧城市发展过程中，必将产生一种按需照明，智能管理的照明信息管理系统，对提高整个城市照明的亮灯率、节约能源、改善投资环境、减少交通事故、保障人身安全，稳定社会治安等起到有效的作用。

城市道路照明是一个城市的重要基础建设，随着城市建设的发展，城市照明建设越来越注重于城市的形象，城市路灯照明的监控程度也成为了城市的重要标志之一。它反映了一个现代化城市的精神风貌，是一个城市的形象代表。对城市治安、城市美化、夜间交通以及城市文明建设起重要作用，为城市人民生活和经济活动提供了重要的保障。路灯控制运营是通过控制对路灯灯具的供电来实现的，路灯照明的基本供电回路是变压器、供配电柜、电缆到灯杆、再到灯杆上的路灯灯具，控制方式是控制供配电柜中交流接触器的开闭实现开关灯控制的。

路灯作为城市亮化工程的主要组成部分，在夜晚，起到了非常重要的作用。路灯不仅提供夜间交通安全照明，更是维持夜间治安必要的设施，从路灯设施的好坏可以看出一个城市现代化的水平，因此世界各城市对路灯设施的建设均非常重视。随着近几年来能源价格的大幅上涨，庞大的路灯电费开支也成了当地政府的一大负担，缺电和照明落后成为制约经济发展的瓶颈。近年来，照明节电问题被列为除动力节电以外的另一重大节电项目，这无疑对推动用电节能工作的开展，具有非常重要的意义。

城市路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施。路灯照明耗电量约占总耗电量的 15%，全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题。面对供电紧张形势，路灯巡查对于市政部门来讲是一项需要耗费大量人力的工作，各种临时应急节电措施被广泛采用：夜晚间隔关灯、调整路灯开关的时间、在用电紧张的日子里关闭景观照明等等，当用电高峰过后，这些措施可能就被束之高阁，明年的用电高峰来临，一切又会重新开始。这样的节电措施，在缓解用电紧张的同时，却带来资源的浪费和对人们日常生活的负面影响。缓解用电紧张的最佳和有效的办法是对用电实施智能化管理，减少浪费，使我们的每一度电都能物尽其用。

现在传统的路灯开关大多采用时间控制或人工控制，这在实际管理过程中会带来很多不方便。由于外界环境的不确定性，通过时间控制经常会形成当晚上路灯已经打开，天却还没黑，或早上天已经亮了，路灯却还开着，造成严重的电能浪费。冬季日照时间短，又会形成天已经黑了路灯仍然没打开，早上天还没亮路灯却已经熄灭，影响行人和车辆的出行。

而且传统的路灯如果通过人工控制则需要工作人员每天对路灯现场进行巡查，对于城市交通维护的工作量太大。道路的治安问题也是日益严重，经常一些大的交通、治安问题，由于没有真实的视频资料，导致这些问题很难解决。另一方面城市公共照明中亮灯率已成为人民群众十分关注的敏感问题，一般地方采用巡查方法，浪费工时，并且不能及时发现损坏情况。

路灯作为城市重要的市政设施之一，是满足人们出行、为道路提供照明功能的重要工具。 雾霾和灰尘会使严重影响路灯的照明效果，给人们的出行带来安全隐患。 因此，路灯清洁是环卫保洁的一项重要工作。路灯清洁方法是采用车辆升降装置加上环卫工人的人工作业， 而人工作业并无专用的清洁工具，一般就采用长杆加抹布的组合方式，此种操作给路灯的清洁工作带来了诸多不便，另外灯杆上常会贴一些小广告，清理比较麻烦，普通的利用软布和钢刷都不能对小广告进行很好的清除。路灯属于城市的公共设施，一般位于户外。路灯灯头外的发光罩由于长期使用，加上空气中的灰尘、粉尘等，使得发光罩的表面会覆盖有大量的灰尘，如果得不到及时的清洗，路灯灯具的透光率会下降，影响路灯的效果，很容易造成交通事故。采用人工清洗城市道路上的路灯是一项巨大的工程，路灯一般位置较高，清洗起来非常不方便，需要投入大量的人力。现有的 LED 路灯的灯罩大部分不具备清洁结构，当灯罩在使用过程中会逐渐被污染，降低 LED 路灯的光照强度，为道路交通安全带来隐患。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种城市照明控制系统，根据环境明暗自动开关灯，且可通过时间继电器控制自清洁装置定时开启，以达到清洗路灯上灰尘的目的。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种城市照明控制系统，包括电流检测电路、亮度检测电路、视频传感器、中央处理器、功率调节电路、LED驱动模块、LED光源、时间继电器、自清洁装置、电源模块、无线通信模块和监测终端；所述功率调节电路包括AC输入电路、滤波及整流电路、有源功率因素校正电路、隔离变压器、光电隔离器和恒流驱动器；其中，

电流检测电路、亮度检测电路、视频传感器、时间继电器、自清洁装置、光电隔离器、无线通信模块分别与中央处理器连接，无线通信模块和监测终端连接，电源模块与功率调节电路连接，光电隔离器和恒流驱动器连接，AC输入电路、滤波及整流电路、有源功率因素校正电路、隔离变压器、恒流驱动器、LED驱动模块、LED光源依次顺序连接。

作为本发明所述的一种城市照明控制系统进一步优化方案，所述自清洁装置包括位于路灯灯具顶部的集水器和控制器，设置在路灯灯杆上的喷头，喷头位于路灯灯具下侧，路灯灯具的发光罩下部设有刷洗器，集水器与喷头通过水管连接，集水器内设置有水位感应器，水位感应器和控制器连接，喷头和刷洗器分别与控制器连接。

作为本发明所述的一种城市照明控制系统进一步优化方案，所述集水器为设置有漏水孔的集水箱。

作为本发明所述的一种城市照明控制系统进一步优化方案，刷洗器为毛刷或刮片胶条。

作为本发明所述的一种城市照明控制系统进一步优化方案，所述电源模块包括CC2530芯片、LTC4414芯片、主电源、备用电源、第一至第五电阻、第一P沟道场效应管至第四P沟道场效应管、第一发光二极管和第一电容；其中，LTC4414芯片的CTL端与CC2530芯片的P1_2端连接，LTC4414芯片的Vin端分别与主电源、地、第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端、CC2530芯片的P0_3端连接，第二电阻的另一端接地；LTC4414芯片的STAT端与第四P沟道场效应管的栅极连接，第一发光二极管的正极分别与第五电阻的一端、第三P沟道场效应管的栅极、第四P沟道场效应管的栅极连接，第三P沟道场效应管的源极分别与第五电阻的另一端、第一发光二极管的负极、第四P沟道场效应管的源极连接；LTC4414芯片的SENSE端分别与第四P沟道场效应管的漏极、第二P沟道场效应管的漏极、第一电容的一端连接，第一电容的另一端接地；LTC4414芯片的GATE端分别与第一P沟道场效应管的栅极、第二P沟道场效应管的栅极连接，第一P沟道场效应管的源极与第二P沟道场效应管的源极连接，第一P沟道场效应管的漏极接地，第三P沟道场效应管的漏极分别与备用电源、第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端分别与第四电阻的一端、CC2530芯片的P0_1端连接，第四电阻的另一端接地。

作为本发明所述的一种城市照明控制系统进一步优化方案，所述无线通信模块包括Wi-Fi设备。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）根据环境亮度达到设定的开灯值或关灯值时，自动开关灯，开关灯的亮度值还可根据需要进行重新设置，使路灯能够适应环境的变化，减少了电能的浪费，延长了路灯的使用寿命；

（2）能够实时监控路灯及线路的使用情况，一旦路灯出现问题，将及时把有问题的路灯或线路的具体位置在管理平台上显示，方便工作人员监控和及时修整或变换，加快了道路路灯故障处理的速度，减少了维护成本；在特殊情况下，控制人员可以跳过控制机构，随时手动控制路灯，实现自动和手动控制的切换，提高了应变能力，减少了可能存在的安全隐患；

（3）可以通过视频监控检测到路灯照明的视频信息，以便工作人员检修；也可以监控监测道路的交通、治安问题，当有重大交通事故和道路治安事故发生时能够给相应的治安部门提供有利的证据，提高治安部门处理事故的效率；可以通过视频监控避免电缆和道路设施的偷盗；

（4）可通过时间继电器控制自清洁装置定时开启，以达到清洗路灯上灰尘的目的；也利用集水器收集雨水，并用水管将集水器内的雨水引到路灯灯具下方的喷头内，以便利用收集的雨水对发光罩进行自动冲刷；路灯清洁装置，结构简单，操作方便，能够高效的对路灯进行清洁，同时具有省时、省力的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是电源模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1是本发明的结构示意图，一种城市照明控制系统，包括电流检测电路、亮度检测电路、视频传感器、中央处理器、功率调节电路、LED驱动模块、LED光源、时间继电器、自清洁装置、电源模块、无线通信模块和监测终端；所述功率调节电路包括AC输入电路、滤波及整流电路、有源功率因素校正电路、隔离变压器、光电隔离器和恒流驱动器；其中，

电流检测电路、亮度检测电路、视频传感器、时间继电器、自清洁装置、光电隔离器、无线通信模块分别与中央处理器连接，无线通信模块和监测终端连接，电源模块与功率调节电路连接，光电隔离器和恒流驱动器连接，AC输入电路、滤波及整流电路、有源功率因素校正电路、隔离变压器、恒流驱动器、LED驱动模块、LED光源依次顺序连接。

所述自清洁装置包括位于路灯灯具顶部的集水器和控制器，设置在路灯灯杆上的喷头，喷头位于路灯灯具下侧，路灯灯具的发光罩下部设有刷洗器，集水器与喷头通过水管连接，集水器内设置有水位感应器，水位感应器和控制器连接，喷头和刷洗器分别与控制器连接。

所述集水器为设置有漏水孔的集水箱。

刷洗器为毛刷或刮片胶条。所述无线通信模块包括Wi-Fi设备。

图2是电源模块的电路图，电源模块包括CC2530芯片、LTC4414芯片、主电源、备用电源、第一至第五电阻R1-R5、第一P沟道场效应管至第四P沟道场效应管Q1-Q4、第一发光二极管D1和第一电容C1；其中，LTC4414芯片的CTL端与CC2530芯片的P1_2端连接，LTC4414芯片的Vin端分别与主电源、地、第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端、CC2530芯片的P0_3端连接，第二电阻的另一端接地；LTC4414芯片的STAT端与第四P沟道场效应管的栅极连接，第一发光二极管的正极分别与第五电阻的一端、第三P沟道场效应管的栅极、第四P沟道场效应管的栅极连接，第三P沟道场效应管的源极分别与第五电阻的另一端、第一发光二极管的负极、第四P沟道场效应管的源极连接；LTC4414芯片的SENSE端分别与第四P沟道场效应管的漏极、第二P沟道场效应管的漏极、第一电容的一端连接，第一电容的另一端接地；LTC4414芯片的GATE端分别与第一P沟道场效应管的栅极、第二P沟道场效应管的栅极连接，第一P沟道场效应管的源极与第二P沟道场效应管的源极连接，第一P沟道场效应管的漏极接地，第三P沟道场效应管的漏极分别与备用电源、第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端分别与第四电阻的一端、CC2530芯片的P0_1端连接，第四电阻的另一端接地。

电流检测电路用于将检测出的电流信息输出至中央处理器，经其处理后得到电流值信号，过流时会切断电源；电流值信号也可由无线通信模块传输至监控终端，监控终端即可实时监测出电流信息。

亮度检测电路，用于将检测出的光照强度信息传输至中央处理器，当光照强度减小预设的阈值时，则控制路灯开启，反之则控制路灯关闭；

视频传感器用于将采集到的路面的实时画面输出至中央处理器，经其处理后输出显示视频信息经无线通信模块传输至监测终端，这样，监测终端就能通过网络实时监控从远方传输过来的视频信息。

路灯上均设有自清洁装置，通过时间继电器控制自清洁装置定时开启，以达到清洗路灯上灰尘的目的，以保证路灯的清晰度；监控终端也可以发出清洁指令经无线通信模块传输至中央处理器，从而控制自清洁装置工作。

监控终端可通过无线通信模块向中央处理器发送开启路灯信号，中央处理器的PWM信号输出端通过光电隔离器与恒流驱动器连接。通过网络进行远程设定，经功率调节电路可实现LED光源的最大功率、最小功率和延时待机时间等。

本发明的自清洁装置可以包括位于路灯灯具顶部的集水器和控制器，设置在路灯灯杆上的喷头，喷头位于路灯灯具下侧，路灯灯具的发光罩下部设有刷洗器，集水器与喷头通过水管连接，集水器内设置有水位感应器，水位感应器和控制器连接，喷头和刷洗器分别与控制器连接。

在下雨的时候，位于路灯灯具顶部的集水器收集雨水；集水器内的水位感应器检测到集水器内的雨水到达指定阈值时，将信号传递给控制器，控制器输出控制信号给喷头和刷洗器；喷头将集水器内的水通过水管向路灯灯具的发光罩喷水，刷洗器则清洗发光罩表面的灰尘，直至集水器内没有水为止或者清洗一定时间内为止，完成清洁工作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替代，都应当视为属于本发明的保护范围。