LED路燈智能控制系統

文/彭依彧

LED路燈智能控制系統

文/彭依彧

當下各種智慧城市終端的應用越來越普遍，因此傳統的路燈控制方式已經不能滿足社會發展的需要，因此LED路燈照明越來越得到普及，尤其是LED路燈的節能與照射效果都非常的不錯，因此LED路燈也越來越得到了廣泛的應用。在實際的應用當中，LED路燈照明的時長和效果需要智能控制系統來進行操作，而就目前來說智能控制系統并沒有特別的完善，因此基于智能控制系統的研究還需要去探索，這也是目前LED路燈照明系統亟需解決的問題，本文就LED路燈智能控制系統的一些問題進行闡述。

LED路燈 智能控制系統 研究

1 LED路燈照明系統的現狀

LED智能路燈與傳統路燈相比具有發光效率高、使用壽命長、安全可靠、節能環保等特點，因此越來越受到廣泛的使用，主要是應用在城市的主次干道、城鄉道路等領域，目前智能控制系統并不完善，全國已經有一些LED路燈的實驗項目正在進行，由于LED路燈的大量普及，如何智能高效的控制路燈成為一個比較重要的問題。

2 LED路燈智能化控制系統的構成

LED路燈的智能控制系統主要是用單片機作為主控器，進而利用PWM的方式進行操作智能控制，最后結合無線數據傳輸模塊進行無線數據的收發。系統主要是由測量光強度、實時時鐘、脈沖寬度調節、無線數據傳輸四個模塊組成，來發揮其智能控制的功能。

當智能控制系統開始工作時，如當光線很弱時，測量光強度模塊就會把信號傳達給中央處理器，從而驅動LED路燈的開啟；實時時鐘模塊為整個系統提供精確的時間基準，可以自如的控制所有路燈在某一時間開啟或關閉；控制器通過PWM在系統中的調節而控制驅動系統中輸出電流的大小，從而控制LED路燈的照明強度；最后的模塊是無線數據的收發，完成了整個智能控制系統的操作，大大減少了電能的浪費以及節約了人工操作方面的費用。

3 智能控制系統在LED路燈照明系統中的應用

目前隨著人民生活水平的不斷提高，節約能源的理念越來越深入人心，在很多領域都有應用，而智能控制系統就能很好的體現這一文化理念，智能控制系統能夠根據道路實際情況控制調節路燈照明強度。那么智能控制系統的應用具有什么意義呢？使用LED路燈的主要目的是為了減少電能的損耗。在目前的LED路燈照明系統中，基本上都是使用直接的照射，直接照射的缺點是會浪費電能，而相較于直接照射，智能控制系統可以根據周圍的路況和周圍光度的強弱進行調節，進行適度的照明，這樣就很大程度上降低了能源的損耗。

智能控制系統在LED路燈照明中的應用，實際上也是根據遠程通信原理和單片機的中心控制，在這其中最為重要的就是光控系統和感控系統。智能控制系統在實際的應用過程中主要是：智能控制系統的光感系統感知外界的亮度來根據實際情況進行亮度的調節。而傳統的路燈照明中，一般都是由工作人員進行操作，在一定的時間由工作人員全部開閉，之后到達一定時間后再同意關閉，這種操作方式雖然在操作成本上降低了費用，但是也有其缺點存在，比如浪費了運營成本，另外也是比較麻煩的，而采用光感控制系統，由其智能感知周圍的亮度來進行調節，根據實際情況來調節，這樣在很大的程度上做到了節約能源。再者在LED路燈照明系統中，一般都會根據路燈間的距離及照明的亮度進行設計，在實際應用中，有的地方不需要啟動，或者有的地方不需要完全氣筒，亮度也可以適當調低，這樣的話智能控制系統可以智能的進行省電，這些都可以通過智能控制系統來實現。

4 LED 路燈照明系統中核心技術的開發

LED路燈照明系統中，仍然是需要控制中心和遠程控制前臺相互配合進行工作的，這樣才能實現遠程通信，達到遠程操控的目的。但是目前這并不能達到理想程度上，在實際應用中因為遠程通信可能會出現一些差錯，從而會造成LED路燈照明系統出現錯誤的操作。另外，在智能控制系統中，具體的功能都需要通信技術手段來實現。那么怎樣才能更好的發揮智能控制系統的作用呢，這也是一個根本的問題，需要技術人員進一步開發核心技術。

（1）智能控制系統中光感系統在LED照明系統中占據了很大的地位，是非常重要的角色，光感系統能夠感知光路況中光的強度從而根據實際情況進行調節，那么應該怎樣實現這一功能呢。主要是通過光敏元件結合應用的單片機芯片，光敏傳感器將光強度進行信號傳導，利用光電轉換技術將其轉換為電信號進行傳遞，到達單片機的控制中心，進行相應的電流大小的變換，而電流的大小直接決定了照明強度的大小，從而來進行相應的照射強度的調節。

（2）在選擇合適的光照強度及照明方式的時候，需要利用集成電路控制技術來進行實現。不管是單片機的中心控制技術還是遠程通信技術原理都是一樣的，都是利用計算機編程程序來實現的。在LED路燈的智能系統中，所有的信號接收都是來源于光信號。因此光電轉換系統是非常重要的，轉換成的電信號要通過無線數據來收發進行數據的分析和處理，從而來實現具體的操作。

（3）關于LED路燈中智能控制系統的設計與開發，其一是系統硬件的設計，包括系統總體設計、控制節點設計、基站控制設計；其二是關于通信協議的設計，本協議適用于LED路燈智能控制系統基站和路燈節點之間，以及基站和上位機軟件之間的數據通信；最后是關于系統軟件的設計，根據系統硬件及實際應用中的需求，對系統軟件進行設計，使其根據感知的光強度調節LED路燈照明的強度。

5 結束語

LED路燈具有傳統路燈不具備的優勢，因此目前來說應用的越來越廣泛，智能控制系統滿足了城市發展的需求。研究設計智能化、運行可靠和高效節能的路燈控制系統對智能控制系統是必然的，通過單片機的中心控制，光電信號的轉換，光感裝置的感知等手段來實現完整的操控。為實現這樣的技術手段，需要系統硬件、通信協議、系統軟件的共同協作，在節能環保的理念下，進行相應的LED路燈照明操作。系統設計完全是從節能和性價比的角度出發，是未來路燈照明系統發展的方向，有著非常廣闊的社會和商業前景。

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作者單位廣州代諾可光電科技有限公司 廣東省廣州市510800

彭依彧（1973-），男，臺灣省新竹市人，博士學位，畢業于美國高登大學。現就就職于廣州代諾可光電科技有限公司，研究方向為LED散熱、照明、燈具結構、照明規劃設計。