专利名称：一种隧道灯节能调光控制系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种隧道灯控制系统和方法,尤其涉及的是一种隧道灯的节能和智能调光控制系统和方法。
背景技术：
随着现有技术的公路和铁路建设的扩展,隧道的总里程数在大幅度上升:而在隧道内的照明如果保持全天常亮,其能耗是非常大的，而其寿命也会因为持续点亮而远较间歇性用灯的总体时间变短。因此，对隧道内照明系统进行控制以便平衡节能和安全的需要是必要的。
在现有的隧道照明系统中通常普遍使用的是金属面化物灯，金属卤化物灯因亮度高、体积小，故相对寿命较短，由于材料、工艺的限制，目前
国产金属卣化物灯寿命仍低于1000小时，进口的金属卤化物灯寿命可达几
千小时。
金属卣化物灯的另一个缺点是启动困难，必须用专门的触发器触发；启动后亮度是逐渐增加的，如果启动能量过大，启动速度过快，就会影响灯泡的寿命。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED隧道灯节能调光控制系统和方法，通过对LED隧道灯的控制系统调节和反馈，实现对整个隧道内照明系统的节能和智能控制。本发明的技术方案如下
一种LED隧道灯节能调光控制系统，其包括用于隧道照明的隧道灯；其中，还包括用于控制所述隧道灯的开闭及亮度调节的中央系统；与所述中央系统连接的用来控制调整所述隧道灯的亮度的区域PLC控制器、用于采集洞外亮度的第一亮度传感器，以及釆集洞内亮度的第二亮度传感器。
所述的系统，其中，所述隧道灯包括入口段隧道灯、基本段隧道灯及出口段隧道灯；所述区域PLC控制器包括分别控制入口段隧道灯、基本段隧道灯及出口段隧道灯的入口段区域PLC控制器、基本段区域PLC控制器以及出口段区域PLC控制器。
所述的系统，其中，在所述入口段与所述基本段之间还设置有过渡段隧道灯，在入口段区域PLC控制器、基本段区域PLC控制器之间设置有用来控制过渡段隧道灯的过渡区域PLC控制器。
所述的系统，其中，所述中央系统还通讯连接一用于检测车流量和车速的^r测系统。
所述的系统，其中，所述各区域PLC控制器与所述中央系统之间通过RS-485串口连接。
一种所述系统的LED隧道灯节能调光控制方法，其包括以下步骤
A、 采集隧道环境参数；
B、 才艮据所述隧道环境参数，调整隧道内入口段LED隧道灯亮度，使之与隧道外亮度的差距满足安全要求；
C、 调整降低隧道内各段LED隧道灯的亮度。所述的方法，其中，还包括以下步骤
D、 调整提高隧道内出口段LED隧道灯的亮度，使之与隧道外亮度的差距满足安全要求。
所述的方法，其中，所述隧道环境参数包括对隧道外环境亮度参数、、以及车流量和车速。所述的方法，其中，所述隧道内无车时所述步骤c还包括关闭整个隧
道内的LED隧道灯。
所述的方法，其中，在所述入口段和所述出口段之间还设置有多个基本段，所述出口段的LED隧道灯亮度为基本段LED隧道灯亮度的5倍。
本发明所提供的一种LED隧道灯节能调光控制系统和方法，由于采用了中央系统对隧道内的LED隧道灯的分组控制，以及结合对隧道内外环境参数采集和调整结果的反馈，实现了对LED隧道灯的节能和智能控制。
图1为本发明系统的调光控制结构模块示意图；图2为本发明方法的流程示意图。
具体实施例方式
以下对本发明的4交佳实施例加以详细说明。
本发明LED隧道灯节能调光控制系统和方法针对现有调光的手段，使用调光系统控制LED隧道灯，并通过采集交通情况，分析照明需求，提供多方式，多级调节LED隧道的亮度，符合了隧道安全、节能的照明需求。
如图1所示是本发明的LED隧道灯照明调光控制系统的结构示意图，其包括一中央系统，可以设置为一PC机，并依次通讯连接有一采集洞外亮度的第一亮度传感器、 一探测车流量以及车速探测系统、 一用于采集洞内亮度的第二亮度传感器，都连接到该中央系统上，同时，所述中央系统还连接有多个区域PLC控制器，由该PLC控制器分别控制了隧道内的多个LED隧道灯。
所述多个LED隧道灯根据其在所述隧道内的位置，可以区分为多组，例如设置包括入口段、过渡段、多个基本段以及出口段，由于入口段的位置是车辆进入隧道的第一段，本发明中央系统将根据采集到的洞外亮度，调整洞外亮度与隧道内的入口段LED隧道灯亮度，使洞外亮度与隧道内的保持合适的亮度差距，这样，方便驾驶员在进入隧道后的肉眼调节，防止安全事故的发生。
本发明所述LED隧道灯节能调光控制系统在洞外亮度的采集时，还可以根据洞外亮度调整所述隧道入口段的LED隧道灯亮度值，例如在白天和黑夜时，洞外亮度有不同；甚至在同时白天时，阴晴的洞外亮度也有不同，这样，本发明的中央系统可以预先设置算法，例如根据本地日照时间以及实时采集的亮度值判断如何调整隧道的入口段LED隧道灯亮度。
在车辆进入隧道后的，入口段的LED隧道灯亮度与洞外亮度保持合适差距，但随着车辆的继续行使，隧道内的LED隧道灯的亮度可以进行连续等级的调节，例如进入过渡段的多个LED灯即可降低其亮度一个等级，直至进入多个基本段。在所述基本段的LED隧道灯的亮度是最低的，但依然保证驾驶员的安全，因为此时驾驶员已经适应了隧道内灯光的低亮度。如此，就可以提高隧道内的节能。
在车辆将出隧道时，至少设置一出口段的多个LED灯亮度提升，以适合洞外亮度状态，出口段LED隧道灯的亮度可以基本段的5倍，这样可以方便驾驶员在驶出隧道时其眼镜的亮度适应洞外的亮度值变化，防止安全事故的发生。肉眼对亮度的过快变化会适应不了，从亮处进入黑暗处或从暗处进入过亮的亮处时会导致短时看不见。
同时，本发明LED隧道灯节能调光控制系统的中央系统还连接有至少一车流量和车速的检测系统，该检测系统可以采用现有的检测手段，如在道路上预埋线圈，或者，红外探测等方式。在隧道内的车速快时，需要相应提高各段的LED隧道灯亮度以防止出现过暗驾驶员的反应不灵敏。在隧道内的车流量过多时，也要相应提高各段的LED隧道灯的亮度。
而当整个隧道内没有车辆时，或者可以预埋设线圈，在该预埋设线圈不寻皮触发时，可以关闭整个隧道内的所有LED隧道灯，如此，对白天和黑夜的车流量差别^f艮大的隧道将具有非常明显的节能效果。
本发明所述LED隧道灯节能调光控制系统中，所述中央系统对各段LED隧道灯的控制都是通过对该段的区域PLC控制器进行控制的，其通讯方式可采用很多已有的技术，例如可以采用RS-485串口连接，并且可以进行有线连接或无线连接。此外，所述入口段、过渡段、以及出口段可以设置为多个，并且根据实际需要，其长度可以进行任意的调整。
如图2所示，本发明LED隧道灯节能调光控制方法包括以下步骤首先，加电系统初始化，所述中央系统从所述第一亮度传感器以及车流量及车速的探测系统分别采样得到隧道环境参数包括洞外亮度值即隧道外环境亮度参数，车流量，车速等数值，所述中央系统根据预先设定的值分析得出满足照明需求时候隧道灯的亮度值，将亮度值通过RS-485串口下发到区域PLC控制器，所述区域PLC控制器包括有入口段区域PLC控制器、过渡段区域PLC控制器、若干基^I爻区域PLC控制器、出口段区域PLC控制器。
所述各个区域PLC控制器在得到中央系统的控制信息后，根据中央系统的控制，通过RS-485串口下发控制命令到LED隧道灯。LED隧道灯接收到控制命令，根据控制命令，做出亮度或者状态改变，这样就完成了一个控制过程。
在本发明系统中还增加了 一个用于采集洞内亮度的第二亮度传感器做探测反馈器，中央系统通过第二亮度传感器(探测反馈器)获取当前隧道内的亮度，判断当前的亮度是否满足隧道照明需求，如果不满足，就下发新的亮度控制命令到LED隧道灯改变隧道灯的亮度，以达到照度需求。
根据LED隧道灯本身可支持功能，每个区域PLC控制器都可以分别采用以下三种调光控制方式之一
1. 亮度调节控制调节LED灯具的灯管亮度，可采用256级亮度pwm ( Pulse ^Vidth Modulation ) 4空制。2. 隧道灯的灯管列控制可以关闭或点亮LED隧道灯具中某一列或多列灯管。
3. 群组控制关闭或点亮奇数灯具，或者，关闭或点亮偶数灯具，或者，关闭或者点亮所有灯具。如此，可以调节对多个LED隧道灯的点亮控制，实现间歇点亮，以延长整个灯具的使用寿命。
本发明LED隧道灯节能调光控制系统和方法，通过采用中央系统采集隧道照明亮度需求的三个相关量数值，包括车速、车流量、洞外亮度等，并进行分析得出隧道照明需求，及时进行LED隧道灯亮度调节；还附加第二亮度传感器，随时检测洞内的亮度是否符合照明需求，并及时进行调节LED隧道灯亮度，达到了节能和安全的效果。
本发明系统和方法采用了 LED照明技术作为隧道灯，具有节能高效，高指向性，绿色环保，无重金属污染，长寿命，响应时间^l短等众多优势，本发明系统和方法中，由于采用了 LED隧道照明控制方式，可以控制隧道内打开关闭某盏灯的亮度调节方式，进行更细微级别的亮度调整；其次，使隧道内照明的均匀度指数较高，照度均匀并保证了行车的安全性；而且可自动根据隧道的当时情况，进行智能调节LED隧道灯亮度。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种LED隧道灯节能调光控制系统，其包括用于隧道照明的隧道灯；其特征在于，还包括用于控制所述隧道灯的开闭及亮度调节的中央系统；与所述中央系统连接的用来控制调整所述隧道灯的亮度的区域PLC控制器、用于采集洞外亮度的第一亮度传感器，以及采集洞内亮度的第二亮度传感器。
2、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隧道灯包括入口 段隧道灯、基本段隧道灯及出口段隧道灯；所述区域PLC控制器包括分别 控制入口段隧道灯、基本段隧道灯及出口段隧道灯的入口段区域PLC控制 器、基本段区域PLC控制器以及出口段区域PLC控制器。。
3、 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述入口段与所述 基本段之间还设置有过渡段隧道灯，在入口段区域PLC控制器、基本段区 域PLC控制器之间设置有用来控制过渡段隧道灯的过渡区域PLC控制器。
4、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央系统还通讯 连接一用于检测车流量和车速的检测系统。
5 、 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述各区域PLC控制 器与所述中央系统之间通过RS-485串口连接。
6、 一种如^l利要求1所述系统的LED隧道灯节能调光控制方法， 其包括以下步骤A、 采集隧道环境参数；B、 根据所述隧道环境参数，调整隧道内入口段LED隧道灯亮度，使 之与隧道外亮度的差距满足安全要求；C、 调整降低隧道内各段LED隧道灯的亮度。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤D、 调整提高隧道内出口段LED隧道灯的亮度，使之与隧道外亮度的 差距满足安全要求。
8、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述隧道环境参数包 括对隧道外环境亮度参数、以及车流量和车速。
9、 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述隧道内无车时所 述步骤C还包括关闭整个隧道内的LED隧道灯。
10、 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述入口段和所述 出口段之间还设置有多个基本段，所述出口段的LED隧道灯亮度为基本段 LED隧道灯亮度的5倍。
全文摘要
本发明公开了一种LED隧道灯节能调光控制系统和方法，其系统包括多个用于隧道照明的隧道灯；还设置一中央系统，用于控制所述隧道灯的开闭及亮度调节；所述中央系统还连接控制有多个区域PLC控制器，所述区域PLC控制器连接控制所述隧道内一段距离内的至少一LED隧道灯，用于调整各段LED隧道灯的亮度；所述中央系统还连接一用于采集洞外亮度的第一亮度传感器以及一采集洞内亮度的第二亮度传感器。本发明系统和方法由于采用了中央系统对隧道内的LED隧道灯的分组控制，以及结合对隧道外和调整结果的反馈，实现了对LED隧道灯的节能和智能控制。
文档编号H05B37/02GK101541118SQ20081006631
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者硕 黄 申请人:深圳市同洲电子股份有限公司