自适应路灯控制系统的制作方法

本发明属于自动控制技术领域，具体的说是一种自适应路灯控制系统。

背景技术：

傍晚到晚上12点钟之间是人们出行的繁忙时间段，晚上12点钟至天亮之间是人们出行空闲时间段，在此时间段内，如果全时间段采用恒亮的照明方式，大部分电能是白白地浪费了，不能够节约能量，造成资源浪费，但是目前市面上路灯基本上都是采用恒亮的照明方式。鉴于此如果采用自适应路灯控制系统，可以实现按需照明，可以节约大量的电能；此外市面上路灯的控制方式基本多为人工控制或定时控制，这两种控制方式比较简单，存在很大的缺陷。人工控制不能达到最佳节能的目的，对于复杂的道路，定时控制并不能做到足够的人性化。

我国传统路灯照明控制系统并不是很好，相对来说是比较落后的，主要体现在其适应能力并不是很强，加上缺乏具有针对性的、操作性强的控制机制与调整系统。当面临一个比较复杂的环境时，传统的路灯照明控制方式根本不能适应，所以导致工作质量下降，严重的影响了道路照明工作的进展，提升了今后的维护成本以及维修成本，这样就给财政带来了巨大的压力，不利于城市的健康发展。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种自适应路灯控制系统，这种控制系统能够实现路灯的分时明灭控制，并在特定的时段采用人流量的平均值来进行路灯的明灭控制，达到既充分节能又体现人性化的目的。

本发明的一种自适应路灯控制系统，包括沿马路连续设置的多个子系统，每个子系统主要由路灯a、b1、b2和c四基路灯构成，其中，路灯a与路灯b1分别设于马路两侧相对位置，路灯b2与路灯c分别设于马路两侧相对位置，路灯a和路灯b2位于马路一侧，路灯b1和路灯c位于马路另一侧；

路灯a、b1、b2和c中每种路灯的路灯支撑柱上设有传感器模块、控制模块、继电器模块、led模块、时钟模块和电源模块；传感器模块、控制模块、继电器模块、led模块依次信号连接，时钟模块与控制模块信号连接；电源模块与传感器模块、控制模块、继电器模块、led模块电连接，用于供电；

传感器模块包括人体红外线传感器、激光发射器、激光接收器和光线传感器；

人体红外线传感器，其数量为若干个并绕路灯支撑柱均匀布置，用于监测靠近路灯的人体所发射的红外线并输出电信号；

激光发射器和激光接收器，激光发射器用于发射激光，激光接收器用于接收激光，位于马路一侧路灯的激光发射器与位于马路另一侧相对位置路灯的激光接收器配套工作，用于统计从这两个路灯之间经过的人数并输出电信号；

光线传感器，感应光线强度并输出电信号；

继电器模块，与led模块信号连接，用于控制led模块点亮/熄灭；

led模块，主要由led灯构成；

时钟模块，用于统计路灯工作天数和提供24小时制时间，并输出天数；

控制模块，路灯a采用控制模块a，路灯b1、b2采用控制模块b，路灯c采用控制模块c；

控制模块a、b、c包括控制过程s1-s5，其中，

s1：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t1时间段：

若是，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s2；

控制模块b、c的控制过程s1与控制模块a的控制过程s1相同；

s2：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t2时间段：

若是，则控制模块a检测光线传感器发送的信号进而对继电器模块进行闭合/断开控制；若检测到低电平信号，则发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；若检测到高电平信号，则发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s3；

控制模块b、c的控制过程s1与控制模块a的控制过程s1相同；

s3：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t3时间段：

若是，则控制模块a发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；

若否，则进入s4；

控制模块b接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t3时间段：

若是，则控制模块b发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s4；

控制模块c接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t3时间段：

若是，则控制模块c发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；

若否，则进入s4；

s4：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t4时间段：

若是，则控制模块a发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；

若否，则进入s5；

控制模块b接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t4时间段：

若是，则控制模块b发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s5；

控制模块c接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t4时间段：

若是，则控制模块c发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；控制模块c接收激光传感器发送的t4时间段的低电平信号，人每经过一次配套工作的激光传感器之间，激光传感器会向控制模块发送一次低电平信号，控制模块c统计t4时间段内低电平信号的次数n，以及获取时钟模块工作的工作天数d，并获取控制模块c内部统计的历史总时段激光传感器发送的低电平信号的总次数n；控制模块c将n与n/d进行比较：若n﹥n/d，则向继电器模块发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮，若n≦n/d，则发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s5；

s5：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t5时间段：

若是，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；控制模块a检测人体红外传感器发送的信号进而对继电器模块进行闭合/断开控制，若检测到低电平信号，则控制模块a发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；若检测不到低电平信号，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s1

控制模块b、c与控制模块a具有相同的控制过程s5；

上述时间段t1为t1-t2，t2为t2-t3，t3为t3-t4，t4为t4-t5，t5为t5-t1，其中t1、t2、t3、t4、t5是在0-24时间段依次取的5个时间点。

上述自适应路灯控制系统中，时间点t1、t2、t3、t4、t5分别选自9:30-10:30、16:30-17:30、22:30-23.30、0:30-1:30和3:30-4:30。

上述自适应路灯控制系统中，t1、t2、t3、t4、t5分别设置为10:00、17:00、23:00、1:00和4:00。

上述自适应路灯控制系统中，人体红外传感器围绕路灯支撑柱环绕安装在四个不同的方位，安装高度为4-4.6m，用于识别路灯四周的人，能够提高检测的精度。

上述自适应路灯控制系统中，所述控制模块采用单片机stm32f103rbt6。

上述自适应路灯控制系统中，所述时钟模块采用时钟芯片ds12c887。

上述自适应路灯控制系统中，所述光线传感器安装于路灯支撑柱顶部。

上述自适应路灯控制系统中，所述激光接收器及激光发射器的安装高度为0.8-1.2m。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明控制系统能够实现路灯的分时明灭控制，并在特定的时段采用人流量的平均值来进行路灯的明灭控制，达到既充分节能又体现人性化的目的。

本发明采用人体红外传感器监测是否有人靠近路灯，采用激光发射器及激光接收器统计某个时段经过对应路段的人数，采用光线传感器监测天黑或者天亮，将监测到的信号传递至中央控制器。

本发明中每个子系统由路灯a、b1、b2和c四基路灯构成，每基路灯分时分别控制能够达到节约电能的作用。

附图说明

图1为本发明实施例自适应路灯控制系统框图；

图2为本发明实施例自适应路灯控制系统中路灯结构示意图；

图3为本发明实施例自适应路灯控制系统中子系统布置示意图；

图4为本发明实施例自适应路灯控制系统控制模块a的控制流程图

图5为本发明实施例自适应路灯控制系统控制模块b的控制流程图；

图6为本发明实施例自适应路灯控制系统控制模块c的控制流程图。

图中：1-电源模块；2-传感器模块；201-红外线传感器；202-激光发射器；203-激光接收器；204-光线传感器；3-控制模块；4-继电器模块；5-led模块；6-时钟模块；7-马路；8-子系统；801-路灯a；802-路灯b1；803-路灯b2；804-路灯c；9-路灯支撑柱；10-固定钢丝；11-激光。

具体实施方式

下面结合图1-6对本发明自适应路灯控制系统作进一步说明。

＜实施例＞

本发明实施例提供一种自适应路灯控制系统，包括沿马路连续设置的多个子系统，每个子系统主要由路灯a、b1、b2和c四基路灯构成，其中，路灯a与路灯b1分别设于马路两侧相对位置，路灯b2与路灯c分别设于马路两侧相对位置，路灯a和路灯b2位于马路一侧，路灯b1和路灯c位于马路另一侧；

路灯a、b1、b2和c中每种路灯的路灯支撑柱上设有传感器模块、控制模块、继电器模块、led模块、时钟模块和电源模块；传感器模块、控制模块、继电器模块、led模块依次信号连接，时钟模块与控制模块信号连接；电源模块与传感器模块、控制模块、继电器模块、led模块电连接，用于供电；

传感器模块包括人体红外线传感器、激光发射器、激光接收器和光线传感器；

人体红外线传感器，其数量为若干个并绕路灯支撑柱均匀布置，用于监测靠近路灯的人体所发射的红外线并输出电信号；

激光发射器和激光接收器，激光发射器用于发射激光，激光接收器用于接收激光，位于马路一侧路灯的激光发射器与位于马路另一侧相对位置路灯的激光接收器配套工作，用于统计从这两个路灯之间经过的人数并输出电信号；

光线传感器，感应光线强度并输出电信号；

继电器模块，与led模块信号连接，用于控制led模块点亮/熄灭；

led模块，主要由led灯构成；

时钟模块，用于统计路灯工作天数和提供24小时制时间，并输出天数；

控制模块，路灯a采用控制模块a，路灯b1、b2采用控制模块b，路灯c采用控制模块c。

控制模块a、b、c的控制过程具体如下：

(1)控制模块a包括控制过程s1-s5，其中，

s1：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t1时间段：

若是，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s2；

s2：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t2时间段：

若是，则控制模块a检测光线传感器发送的信号进而对继电器模块进行闭合/断开控制；若检测到低电平信号，则发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；若检测到高电平信号，则发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s3；

s3：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t3时间段：

若是，则控制模块a发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；

若否，则进入s4；

s4：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t4时间段：

若是，则控制模块a发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；

若否，则进入s5；

s5：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t5时间段：

若是，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；控制模块a检测人体红外传感器发送的信号进而对继电器模块进行闭合/断开控制，若检测到低电平信号，则控制模块a发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；若检测不到低电平信号，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s1。

(2)控制模块b包括控制过程s1-s5，其中，

s1：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t1时间段：

若是，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s2；

s2：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t2时间段：

若是，则控制模块a检测光线传感器发送的信号进而对继电器模块进行闭合/断开控制；若检测到低电平信号，则发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；若检测到高电平信号，则发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s3；

s3：

控制模块b接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t3时间段：

若是，则控制模块b发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s4；

s4：

控制模块b接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t4时间段：

若是，则控制模块b发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s5；

s5：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t5时间段：

若是，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；控制模块a检测人体红外传感器发送的信号进而对继电器模块进行闭合/断开控制，若检测到低电平信号，则控制模块a发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；若检测不到低电平信号，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s1。

(3)控制模块c包括控制过程s1-s5，其中，

s1：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t1时间段：

若是，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s2；

s2：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t2时间段：

若是，则控制模块a检测光线传感器发送的信号进而对继电器模块进行闭合/断开控制；若检测到低电平信号，则发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；若检测到高电平信号，则发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s3；

s3：

控制模块c接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t3时间段：

若是，则控制模块c发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；

若否，则进入s4；

s4：

控制模块c接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t4时间段：

若是，则控制模块c发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；控制模块c接收激光传感器发送的t4时间段的低电平信号，人每经过一次配套工作的激光传感器之间，激光传感器会向控制模块发送一次低电平信号，控制模块c统计t4时间段内低电平信号的次数n，以及获取时钟模块工作的工作天数d，并获取控制模块c内部统计的历史总时段激光传感器发送的低电平信号的总次数n；控制模块c将n与n/d进行比较：若n﹥n/d，则向继电器模块发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮，若n≦n/d，则发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s5；

s5：

控制模块a接收时钟模块发送的时间电信号，并判断时钟模块时间是否在t5时间段：

若是，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；控制模块a检测人体红外传感器发送的信号进而对继电器模块进行闭合/断开控制，若检测到低电平信号，则控制模块a发出闭合继电器模块指令，此时继电器模块闭合、led模块点亮；若检测不到低电平信号，则控制模块a发出断开继电器模块指令，此时继电器模块断开、led模块熄灭；

若否，则进入s1。

上述时间段t1为t1-t2，t2为t2-t3，t3为t3-t4，t4为t4-t5，t5为t5-t1，其中t1、t2、t3、t4、t5是在0-24时间段依次取的5个时间点。

上述自适应路灯控制系统中，时间点t1、t2、t3、t4、t5分别选自9:30-10:30、16:30-17:30、22:30-23.30、0:30-1:30和3:30-4:30。

上述自适应路灯控制系统中，t1、t2、t3、t4、t5分别设置为10:00、17:00、23:00、1:00和4:00。

上述自适应路灯控制系统中，人体红外传感器围绕路灯支撑柱环绕安装在四个不同的方位，安装高度为4-4.6m，优选4.5m，用于识别路灯四周的人，能够提高检测的精度。

上述自适应路灯控制系统中，所述控制模块采用单片机stm32f103rbt6。

上述自适应路灯控制系统中，所述时钟模块采用时钟芯片ds12c887。

上述自适应路灯控制系统中，所述光线传感器安装于路灯支撑柱顶部。

上述自适应路灯控制系统中，所述激光接收器及激光发射器的安装高度为0.8-1.2m，优选1m。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。