色温调节方法和路灯控制系统与流程

1.本技术涉及室外照明领域，特别涉及一种色温调节方法和系统。


背景技术：

2.数字城市建设战略任务和重点部分将发展“智能照明电器”列为推进信息化与工业化深度融合加快发展的智能制造装备和产品之一。智能照明技术是通过网络连接到控制系统，利用智能客户端对灯光进行调控，改变灯光亮度、颜色、色温及模式以调配出更舒适、安全、节能、健康的适宜光环境。从发展趋势来看，智能照明将是未来智能家居、智慧城市的重要组成部分，将会伴随着智能家居、隧道照明、智慧城市的发展和智能控制技术的进步而逐步得到推广。
3.在智慧照明行业中现行色温的控制方面存在以下问题：应用层面：现今led路灯灯具在设计时没有可选色温智能调节方案，导致在灯具设计时只存在单一色温设计方案，不能满足不同使用环境和季节气候环境下的需求，灯具设计方案无法实现更舒适、安全、节能、健康的适宜光环境。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种色温调节方法和系统。
5.一种色温调节方法，包括：根据环境温度确定第一色温值s1；根据能见度确定第二色温值s2；根据所述第一色温值s1和所述第二色温值s2得到工作色温值s。
6.在一个实施例中，所述根据所述第一色温值和所述第二色温值得到工作色温值s中，工作色温值s=s1
×
k1+s2
×
k2，其中，s1为第一色温值，s2为第二色温值，k1+ k2=100%，且k1和k2均为大于等于零的实数。
7.在一个实施例中，第一色温值s1=3000k+x1
×
a，其中，a为环境温度，x1为调整函数，其中；第一色温值s1大于等于3000k小于等于5000k。
8.在一个实施例中，环境温度a小于等于0
°
时，第一色温值s1等于3000k；环境温度a大于0
°
小于等于20
°
时，第一色温值s1大于3000k，小于等4000k；环境温度a大于20
°
小于等于30
°
时，第一色温值s1大于等于4000k，小于5000k；环境温度a大于30
°
时，第一色温值s1等于5000k。
9.在一个实施例中，第二色温值s2=3000k+y1
×
e；其中，e 为能见度，le为能见度阈值，y1为调整函数，当e 大于等于le时， y1为大于零的函数，其中le等于1km。
10.在一个实施例中，若le小于1km时触发报警。
11.在一个实施例中，在根据环境温度确定第一色温值s1，根据能见度确定第二色温值s2之前，还包括根据设定周期采集所述温度和所述能见度。
12.一种路灯控制系统，包括：环境检测传感器，用于采集环境数据，所述环境数据包括环境温度数据和能见度；智能控制主机和算法服务器，所述智能控制主机用于将所述环境数据发送至所述算法服务器，所述算法服务器，用于根据权利要求1-6任一项所述的色温调节方法得到所述工作色温值s；综合管理平台，用于将所述工作色温值s发送用户。
13.在一个实施例中，还包括：多个智能通讯单元，所述智能通讯单元与所述智能控制主机连接；用户终端，用于通过所述智能控制主机控制所述智能通讯单元。
14.在一个实施例中，所述路灯控制系统还包括：整流滤波单元；智能控制单元，与所述整流滤波模块连接；驱动单元，与所述智能控制单元连接；共阳极双色温模组，与所述驱动单元连接；以及反馈单元，分别与所述智能控制单元和所述共阳极双色温模组连接。
15.本技术实施例提供的色温调节方法和系统，根据环境温度确定第一色温值s1；根据能见度确定第二色温值s2；根据所述第一色温值s1和所述第二色温值s2得到工作色温值s。也就是说，路灯的工作时的工作色温值，考虑了第一色温值和第二色温值两个因素，这两因素所占的权重可以根据实际情况进行调整。也就是说，工作色温值s能够动态调整，因此给用户更舒适的体验。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术实施例提供的路灯控制系统示意图；图2为本技术实施例提供的智能化一体电源示意图；图3为本技术实施例提供的调光曲线示意图；图4为本技术实施例提供的路灯控制系统工作流程图。
具体实施方式
18.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
19.本技术实施例提供一种色温调节方法。所述色温调节方法包括：s10,根据环境温度确定第一色温值s1；
s20,根据能见度确定第二色温值s2；s30,根据所述第一色温值和所述第二色温值得到工作色温值s。
20.所述s10中，对于道路路灯，光源的色温不同，带给用户的感觉也会有所不同（例如色温值在3000k以下，光色偏红给人以温暖的感觉，而色温值在4000k左右，光色偏白给人以清爽的感觉）。因此在冬季环境温度低的时候选用的色温值较低，而夏季温度高的时候选用的色温值较高,色温值选用3000k-5000k。
21.在一些实施例中，所述第一色温值s1=3000k+x1
×
a，其中，a为环境温度，x1为调整函数，其中；第一色温值s1大于等于3000k，小于等于5000k。也就是说，所述第一色温值s1在0
°
时对应的第一色温值s1为3000k。根据采集得到的环境温度a,能够调节所述第一色温值s1。其中，x1做为调整函数，能够随着温度的变化动态调整第一色温值s1。使得第一色温值s1大于等于3000k，小于等于5000k。
22.在一些实施例中，环境温度a小于等于0
°
时，第一色温值s1等于3000k；环境温度a大于0
°
小于等于20
°
时，第一色温值s1大于3000k，小于等4000k；环境温度a大于20
°
小于等于30
°
时，第一色温值s1大于等于4000k，小于5000k ；环境温度a大于30
°
时，第一色温值s1等于5000k。
23.也就是说，通过调整函数，能够使得第一色温值s1的值随着环境温度的变化而在一定范围内变化。
24.在一些实施例中，s20，根据能见度确定第二色温值s2中，第二色温值s2=3000k+y1
×
e；其中，其中，e 为能见度，le为能见度阈值，y1为调整函数，当e 大于等于le时， y1为大于零的函数，其中le等于1km。
25.可以理解，影响能见度的气候条件有霾（干）、雾（湿）、降雨、降雪等。大气污染现象发生时，气溶胶状态的大气污染物，主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等对大气消光系数和能见度产生一定程度的影响。
26.能见度20-30公里，能见度极好，视野清晰；能见度15-25公里，能见度好，视野较清晰；能见度10-20公里，能见度一般；能见度5-15公里，能见度较差，视野不清晰；能见度1-10公里，轻雾能见度差，视野不清晰；能见度0.3-1公里，大雾，能见度很差；能见度小于0.3公里，重雾，能见度极差；能见度小于0.1公里，浓雾，能见度极差；低能见度严重影响道路行驶安全，色温兼具生理和心理两种属性。例如，光的穿透性影响驾驶者的辨识能力和反应速度，属于生理性；同时，穿透能力差使驾驶者感觉朦胧，精神高度紧张，属于心理性。led路灯色温在5000k左右散发的是白光，在3000k左右的为黄光或者暖白光。低色温的黄光或者暖白光穿透能力比高色温白光穿透能力强，目前市场led路灯色温一般设定在4500k左右属
‘
中性白’且不可调。因此无法适时调节。
27.本技术实施例中，将与能见度相关的第二色温值s2设定为与能见度相关，并能够随着能见度的变化而变化，以给用户更舒适的色温变化。
28.本技术实施例中，设定le为1km时摄氏度基准色温值为3000k。随着能见度的增大，第二色温值s2也会相应增大。可以理解，根据实际情况，y1可以为一次、二次函数。
29.本实施例中，当能见度小于能见度阈值时，路灯照明切换到紧急模式，路灯色温切换至穿透能力最强值，以确保用户驾驶安全。
30.在一个实施例中，当le小于1km时触发报警，以提醒用户。
31.在一些实施例中，在根据环境温度确定第一色温值s1，根据能见度确定第二色温值s2之前，还包括根据设定周期采集所述温度和所述能见度。采集周期可以根据需要确定，例如以10分钟、20分钟、30分钟、60分钟作为采集周期。
32.在一些实施例中，所述根据所述第一色温值和所述第二色温值得到工作色温值s中，工作色温值s=s1
×
k1+s2
×
k2，其中，s1为第一色温值，s2为第二色温值，k1+ k2=100%，且k1和k2均为大于等于零的实数。
33.本实施例中，路灯的工作时的工作色温值，包含了第一色温值和第二色温值两个因素，这两因素所占的权重k1和k2根据实际情况进行调整。也就是说，工作色温值s能够动态调整，给用户更舒适的体验。
34.请参见图1，本技术实施例还提供一种路灯控制系统，舒适路灯控制系统包括：环境检测传感器、智能控制主机、算法服务器和综合管理平台。所述环境检测传感器用于采集环境数据，所述环境数据包括环境温度数据和能见度。所述智能控制主机用于将所述环境数据发送至所述算法服务器，所述算法服务器用于根据所述的色温调节方法得到所述工作色温值s。所述综合管理平台用于将所述工作色温值s发送用户。
35.在一些实施例中，路灯控制系统还包括多个智能通讯单元和用户终端，所述智能通讯单元与所述智能控制主机连接。所述用户终端用于通过所述智能控制主机控制所述智能通讯单元。
36.在一些实施例中，所述多个智能通讯单元分别用于控制冷光led灯串和暖光led灯串。所述智能控制主机还用于，根据所述工作色温值s及策略设定的输出功率值p，确定智能电源a路输出的pwm1调光值和b路输出的pwm2调光值,并分别控制所述冷光led灯串和暖光led灯串工作。
37.在一些实施例中，所述环境检测传感器采集到温度和能见度。所述环境检测传感器可以为一体化环境检测传感器，所述环境检测传感器通过rs485线传输到所述智能控制主机，所述智能控制主机通过4g把数据传输到所述算法服务器，所述算法服务器把计算的结果传输给智慧路灯综合管理平台，把数据展示到所述综合平台和用户终端。所述用户终端可以为移动用户端app或者管理主机。
38.用户可以通过用户端设定功率n、及设定阀值le、紧急状态下的功率和色温等。例如，能见度阀值设定：le=1km，采集能见度数据推送至算法服务器，判断能见度e《le时，控制系统进入紧急状态，功率调整为100%或者设定值p3，工作色温值调整为穿透能力最强的色温值s3。需要说明的是，用户可提前设定p3、s3值。所述综合管理平台可以为智慧灯杆管理平台。智慧灯杆管理平台可以弹出报警。智慧灯杆管理平台可以具有手动模式。平台手动模式操作具备优先权限；当采集能见度数据e推送至算法服务器且e大于等于le时，进入日常
模式，功率执行策略任务，路灯的色温值设定执行上述函数曲线变化。
39.请参见图2，所述路灯控制系统可以包括智能化一体电源。
40.所述电源包含整流滤波单元、智能控制单元、恒流驱动电源、反馈单元组成，市电ac经整流滤波进入智能控制单元，智能控制单元控制恒流驱动电源通断，信号pwm1、pwm2分别控制驱动电源的负载输出out1-和out2-，out+接入双色模组的共阳极+，out1-和out2-接入双色温模组阴极，控制单元通过控制驱动电源的输出来实现色温模组的开关和色温调节，驱动电源经反馈单元把执行数据反馈给智能控制单元。
41.智能通讯电源的性能参数可以包括以下特性：智能通讯电源集成载波跳频通信（增加抗干扰能力），计量（用电量统计、电压、电流、功率、功率因数）、功能整体输出功率无级可调，电源双路输出（a路+b路=总功率），可与plc智能控制主机通信。
42.智能化一体电源硬件集集智能控制单元、驱动电源、反馈调节单元、通讯单元为一体，双路输出，一路负载暖光led灯珠串（3000k），另一路负载led冷光灯珠串（6000k），功率不影响色温可调，色温不影响功率可调，功率色温组合色温等级可达2
2n
，满足基于环境变化智能调节色温、功率的led模组控制要求，算法应用要求。
43.由上述实施例可知. 根据工作色温值s及策略设定的输出功率值p，确定智能电源a路（驱动单元a）输出的pwm1调光值和b路(驱动单元b)输出的pwm2调光值,输出控制信号，调光曲线见图3，,图中横坐标为占空比，纵坐标为亮度占空比。
44.a路输出最大功率p1；b 路输出最大功率p2；总输出功率：p=p1=p2；a路输出调光比pwm1；b路输出调光比pwm2；总功率调光百分比n，功率百分比，用户可以设定，可以为策略或者手动调光的亮度；pn=p1
×
pwm1
×
n+p2
×
pwm2
×
n；其中，功率不影响色温可调，色温不影响功率可调。
45.本技术实施例提供的路灯控制系统，实现网络连接到控制系统，利用智能客户端对灯光进行调控，改变灯光亮度、颜色、色温及模式以调配出更舒适、安全、节能、健康的适宜光环境。
46.请参见图4，本技术实施例提供的所述路灯控制系统，能够设定数据采集推送周期t，然后采集数据温度a，能见度e，然后判断e是否小于le。若e小于le，则进入紧急状态，执行功率值p3和色温值s3。若e不小于le，则根据温度a设定第一色温值s1,根据能见度e设定第二色温值s2，再根据需要设定s1和s2的权重，得到工作色温值s，再计算pwm1/pmw2，最后执行测量功率，执行动态测温，如此循环工作。在保证安全的同时，能够动态调整工作色温，给用户舒适的体验。
47.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例中的控制等方式，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易
失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（read-only memory，rom）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（random access memory，ram）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（static random access memory，sram）或动态随机存取存储器（dynamic random access memory，dram）等。
48.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
49.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。