專利名稱：一種智能控制led隧道照明節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種隧道燈節(jié)能系統(tǒng)，具體為一種利用太陽能、風(fēng)能智能 控制LED的隧道照明節(jié)能系統(tǒng)。
技術(shù)背景目前隧道照明多采用電網(wǎng)市電，隧道運(yùn)營中對電力巨大的消耗使電網(wǎng)承受 了很大的負(fù)擔(dān)，同時(shí)高昂的隧道照明電費(fèi)也成了公路運(yùn)營成本的主要組成部分。 根據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》，隧道常規(guī)照明主要分為入口段照明、過渡 段照明、中間段照明和出口段照明四個部分；其中入口段的照明亮度為洞外亮 度乘以一個折減系數(shù)。從全年行車安全出發(fā)，入口段的照明亮度是以全年洞外 最大亮度和最高行車速度來確定隧道內(nèi)燈具功率和分布情況，不能實(shí)時(shí)地根據(jù) 洞外亮度進(jìn)行洞內(nèi)(特別是入口段)亮度的調(diào)節(jié)，而導(dǎo)致隧道內(nèi)各照明段的照明設(shè)施始終處于最大^:地工作狀態(tài)；從而造成了大量電能的浪費(fèi)。目前，在我國西部、西北部等交通量較小的地區(qū)，在無行車狀況下隧道內(nèi) 照明設(shè)施仍然處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，這對能源的消耗是巨大的。此外， 一些運(yùn) 營商采用降低照明標(biāo)準(zhǔn)的方法來降低能源消耗，但這一措施對于行車安全造成 了很大的隱患。目前還沒有解決這一問題更好的方法。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服背景技術(shù)中存在的上述問題，提供一種智能控 制LED的隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，該照明節(jié)能系統(tǒng)具有節(jié)約能源，提高照明質(zhì)量、 減少C02的排放量的特點(diǎn)。本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案是 一種智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，包 括供電裝置和與供電裝置電線連接的若干個LED燈組，其特征在于所述的供電裝置通過燈具智能控制電路與若干個LED燈組相連，燈具智能控制電路包括主控電路和分控電路，所述主控電路的輸入端與供電裝置相連，其信號輸出端與分控的信號輸入端連接，分控的輸出端與LED燈組連接。上述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，作為優(yōu)選，所述的主控電路主要 由微處理器、傳感器、上拉電阻、三極管、芯片構(gòu)成。上述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，作為優(yōu)選，所述的分控電路主要 由微處理器、上拉電阻、芯片和PNP三極管構(gòu)成。上述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，作為優(yōu)選，所述的供電裝置包括 太陽能發(fā)電裝置、風(fēng)能發(fā)電裝置和市電轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述的太陽能發(fā)電裝置和風(fēng) 能發(fā)電裝置分別通過太陽能整流控制器、風(fēng)能整流控制器將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化 為電能，再與市電一起通過整合電路整合在蓄電設(shè)備中。上述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，作為優(yōu)選，所述的蓄電設(shè)備包括 蓄電池、蓄電陣列和蓄電站。上述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，作為優(yōu)選，所述的蓄電設(shè)備通過 電源轉(zhuǎn)換裝置與燈具智能控制裝置連接。上述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，作為優(yōu)選，所述的燈具智能控制 裝置主控電路中設(shè)有一控制器電源，該控制器電源主要由降壓電阻、電解電容、 穩(wěn)壓管構(gòu)成。上述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，作為優(yōu)選，所述的燈具智能控制 裝置分控電路中還設(shè)有一控制器電源，該控制器電源主要由降壓電阻、電解電 容、穩(wěn)壓管構(gòu)成。上述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，作為優(yōu)選，所述的LED燈組由若 干個LED燈和驅(qū)動IC串聯(lián)而成。上述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，作為優(yōu)選，所述的傳感器包括車 輛感應(yīng)器和光照感應(yīng)器。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型提供的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)采用以太陽能，風(fēng)能為主的照明系統(tǒng)，充分利用綠色能源，有效減少資源的開采和對空氣的污染；采用此智能控制系統(tǒng)可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源，在不影 響車輛正常行進(jìn)的情況下可達(dá)到洞內(nèi)最大照度的設(shè)計(jì)要求，并兼顧洞內(nèi)外光強(qiáng) 對比度，真正做到按需照明。該系統(tǒng)適用于常規(guī)公路隧道、海底隧道、過江隧 道及高速鐵路隧道的照明中，較同類純市電照明隧道照明系統(tǒng)對能源的節(jié)省相 當(dāng)可觀，為運(yùn)營商減少費(fèi)用開支，為社會減少能源消耗。

圖1為本實(shí)用新型的電路方框圖； 圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型中燈具智能控制裝置中主控電路的電路原理圖； 圖4為本實(shí)用新型中燈具智能控制裝置中分控電路的電路原理圖； 圖5為圖3、圖4中的控制器電源的電路原理圖；圖6為本實(shí)用新型的中LED照明設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本實(shí)用新型使用原理示意圖。圖中1-太陽能發(fā)電裝置、2-太陽能整流控制器、3-風(fēng)能發(fā)電裝置、4-風(fēng) 能整流控制器、5-整合電路、6-市電轉(zhuǎn)換設(shè)備、7-蓄電設(shè)備、8-電源轉(zhuǎn)換裝置、 9-分控電路、10-LED燈組、n-主控電路、12-微處理器、13-傳感器、14-上拉 電阻、15-三極管、16-芯片、17-微處理器、18-上拉電阻、19-芯片、20-PNP三 極管、21-控制器電源、22-降壓電阻、22-電解電容、24-穩(wěn)壓管。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施方式
，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。
如圖所示，該智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，包括供電裝置和與供電裝 置電連接的若干個LED燈組，所述的供電裝置通過燈具智能控制電路與若干個 LED燈組10相連，燈具智能控制電路包括主控電路11和分控電路9，所述主控 電路的輸入端與供電裝置相連，其信號輸出端與分控的信號輸入端連接，分控 的輸出端與LED燈組連接。
所述的供電裝置包括太陽能發(fā)電裝置1、風(fēng)能發(fā)電裝置3和市電供電設(shè)備6， 所述的太陽能發(fā)電裝置1和風(fēng)能發(fā)電裝置3分別通過太陽能整流控制器2、風(fēng)能 整流控制器4將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，再與市電一起通過整合電路5整合 在蓄電設(shè)備7中。本實(shí)用新型的電力主要由太陽能和風(fēng)能發(fā)電提供，當(dāng)太陽能 和風(fēng)能不足時(shí)，可由市電補(bǔ)給。
所述的蓄電設(shè)備包括蓄電池、蓄電陣列和蓄電站，蓄電設(shè)備通過電源轉(zhuǎn)換 裝置8與燈具智能控制裝置11連接，以便為LED燈組的照明提供電源。所述的 蓄電設(shè)備可外購得到。
所述的主控電路11包括微處理器12、傳感器13、上拉電阻14、三極管15 和芯片16，所述傳感器包括光電開關(guān)和光敏電阻；微處理器12、傳感器13主 要用于控制隧道內(nèi)燈具點(diǎn)亮和熄滅。所述的主控電路ll中還設(shè)有一控制器電源 21，該控制器電源包括降壓電阻22、電解電容23、穩(wěn)壓管24。由于微處理器和 芯片的供電電壓為5V，所以需要將進(jìn)入主控電路的24V電壓先降到5V，該控制 器電源就是完成這個過程的。進(jìn)入主控電路的24V電壓依次通過降壓電阻R5、 電解電容C1、 C2、 C3、 7805穩(wěn)壓管后將電壓從24V降到5V。降壓的電源經(jīng)過電 阻Rl后分為兩條支路， 一條通過光敏電阻LDR， 一條進(jìn)入微處理器19腳ADC7/PI. 7，通過改變光敏電阻的大小，從而改變進(jìn)入微處理器19腳的電壓；即可以
通過微處理器ADC7/ Pl. 7腳讀取光敏電阻的電壓。進(jìn)入主控電路的24V電壓依 次通過電阻R2、光電開關(guān)、R4、與三極管Q1的B極相連，控制Q1的開和關(guān)， 三極管Ql的C極接一上拉電阻。同時(shí)Ql的C極和微處理器的6腳相連接。在 此電路中三極管Q1的作用是作為開關(guān)，當(dāng)關(guān)閉三極管時(shí)，電流從微處理器6腳 進(jìn)入，6腳為高定平，當(dāng)打開三極管時(shí)，電流流入地，6腳為低電平。微處理器 檢測到6腳的信號，然后經(jīng)過程序處理后，從微處理器3腳(TxD/P3.1腳)發(fā) 出數(shù)據(jù)信號，該數(shù)據(jù)信號進(jìn)入485芯片4腳后從芯片的6腳和7腳輸出。上述 所用的微處理器型號為STC12C5206AD，芯片型號為485芯片。
所述的分控電路包括微處理器17、上拉電阻18、 485芯片19和PNP三極管 20。當(dāng)分控電路中的第一個485芯片接收到主控電路485芯片上發(fā)來的數(shù)據(jù)信 號，從第一個485芯片的l腳輸出，輸出分為三條途徑，第一條進(jìn)入微處理器2 腳RxD/P3.0。第二條進(jìn)入6腳INT0/P3.2，進(jìn)入微處理器的信號經(jīng)過程序處理 后，從微處理器11腳CCP07/ P3. 7和12腳ADC0/ PL 0各輸出相應(yīng)燈具的控制 信號。R10作為微處理器12腳的上拉電阻，確保12腳能順利開關(guān)Q3。微處理 器的12腳過R9與三極管Q3的B極相連，用以對三極管Q3的開關(guān)控制，實(shí)現(xiàn) 對B燈具的點(diǎn)亮和熄滅的控制。R7作為微處理器ll腳的上拉電阻，確保12腳 能順利開關(guān)Q2。微處理器的11腳通過R8后與三極管Q2的B極相連，用以對三 極管Q2的開關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)C燈具的點(diǎn)亮和熄滅的控制。從第一個485芯片的1 腳輸出的另一條支路同時(shí)與第二個485芯片的4腳相連，以便把信號傳到第二 個485芯片上，用作信號加強(qiáng)。所述的三極管Q2與Q3分別與一組LED燈具相 連。說明書附圖中的GND符合表示的是接地。
使用時(shí)，如圖7所示，首先輸出轉(zhuǎn)換電源輸出24V的直流電給傳感器和智能控制器的主控電路供電。電流先流過主控里的電源部分，經(jīng)過穩(wěn)壓三極管
7805，輸出電壓5V，該電流進(jìn)入STC12C5206AD微處理器和485芯片。當(dāng)汽車沿 K方向進(jìn)入隧道中，傳感器(光電開關(guān))立即檢測到車輛，先產(chǎn)生一個高脈沖， 把三極管Ql的基極(B極)拉低，三極管Ql的BE結(jié)導(dǎo)通；此時(shí)三極管Ql的C 級為低電平，給微處理器的外部中斷一個低脈沖，微處理器開始執(zhí)行預(yù)定程序。 微處理器的ADC7/ P1.7腳讀取光敏電阻的電壓。(當(dāng)外界光強(qiáng)教強(qiáng)的時(shí)候，光 敏電阻LDR的阻值較小，光敏電阻上的電壓也較小，光強(qiáng)較弱時(shí)，光敏電阻LDR 的阻值較大，光敏電阻上的電壓也就越大)微處理器通過AD轉(zhuǎn)換，把光敏電阻 的電壓數(shù)量化，依次判定外界光的強(qiáng)弱，確定C燈具的亮度強(qiáng)弱。最后微處理 器的TxD/P3. 1腳發(fā)出點(diǎn)亮B燈和C的亮度信號。信號經(jīng)過485芯片轉(zhuǎn)換成差分 信號，然后向分控傳輸信號。此時(shí)信號流到分控電路中，分控電路中的第一個 485芯片接收到主控電路發(fā)來的數(shù)據(jù)信號，轉(zhuǎn)換為TTL電平，然后把信號傳送到 微處理器的RxD/P3.0腳。(同時(shí)也把信號傳到第二個485芯片上，用作信號加 強(qiáng)，把信號也傳送到下一個分控。)分控電路中的微處理器按接收到的信號，從 P3.7腳發(fā)送PmH言號打開連接C燈具的PNP三極管，用以調(diào)節(jié)亮度；同時(shí)Pl.O 腳發(fā)出TTL電平信號，打開連接B燈具的PNP三極管，點(diǎn)亮B燈具。其中所述 PNP的E極接24V電源，此時(shí)燈具B被點(diǎn)亮。所述燈具C的亮度也按照外界的光 強(qiáng)確定，并延時(shí)幾分鐘，確保車輛的通過。幾分鐘后，B、 C燈具熄滅。等待下 一輛車的經(jīng)過，控制系統(tǒng)重復(fù)以上工作。所述的A燈具為常量燈具，其供電系 統(tǒng)直接與電源相連，并不通過上述的控制系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，包括供電裝置和與供電裝置電連接的若干個LED燈組，其特征在于所述的供電裝置通過燈具智能控制電路與若干個LED燈組(10)相連，燈具智能控制電路包括主控電路(11)和分控電路(9)，所述主控電路的輸入端與供電裝置相連，其信號輸出端與分控電路的信號輸入端連接，分控電路的輸出端與LED燈組連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所 述的主控電路(11)包括微處理器(12)、傳感器(13)、上拉電阻(14)、三極 管(15)、芯片(16)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所 述的分控電路(9)包括微處理器(17)、上拉電阻(18)、芯片(19)和PNP三 極管(20)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所 述的供電裝置包括太陽能發(fā)電裝置(1)、風(fēng)能發(fā)電裝置(3)和市電供電設(shè)備(6)， 所述的太陽能發(fā)電裝置(1)和風(fēng)能發(fā)電裝置(3)分別通過太陽能整流控制器(2)、風(fēng)能整流控制器(4)將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，再與市電一起通過整 合電路(5)整合在蓄電設(shè)備中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所 述的蓄電設(shè)備(7)通過電源轉(zhuǎn)換裝置(8)與燈具智能控制裝置(11)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于 所述的燈具智能控制裝置主控電路(11)中設(shè)有一控制器電源(21)，該控制器 電源包括降壓電阻(22)、電解電容(23)、穩(wěn)壓管(24)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于 所述的燈具智能控制裝置分控電路(9)中還設(shè)有一控制器電源(21)，該控制器電源包括降壓電阻(22)、電解電容(23)、穩(wěn)壓管(24)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所 述的每個LED燈具(10)由若干個LED燈和驅(qū)動IC串聯(lián)而成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所 述的傳感器包括車輛感應(yīng)器和光照感應(yīng)器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種隧道燈節(jié)能系統(tǒng)。目的是提供一種智能控制LED的隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，該照明節(jié)能系統(tǒng)具有節(jié)約能源，提高照明質(zhì)量、減少CO₂的排放量的特點(diǎn)。本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案是一種智能控制LED隧道照明節(jié)能系統(tǒng)，包括供電裝置和與供電裝置電線連接的若干個LED燈組，其特征在于所述的供電裝置通過燈具智能控制電路與若干個LED燈組相連，燈具智能控制電路包括主控電路和分控電路，所述主控電路的輸入端與供電裝置相連，其信號輸出端與分控的信號輸入端連接，分控的輸出端與LED燈組連接。
文檔編號F21S9/02GK201391781SQ200920118320
公開日2010年1月27日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者森 張, 杜黎紅, 申法山, 勇 賀, 陳咚咚 申請人:浙江瑯盛光電科技股份有限公司