LED智能路燈控制系統設計

江育杰

（重慶市魯能巴蜀中學校，重慶 400023）

關鍵字：路燈控制 節能 智能化

應用廣泛的傳統路燈存在能源浪費嚴重、管理手段單一、信息化水平低下、缺乏故障主動報警機制以及故障燈位置難以發現等一系列問題，這造成了社會資源和能源的巨大浪費，與國家提倡可持續發展，用科技、節能、智能化的方式服務生活的理念背道而馳。LED智能路燈控制系統就是利用物聯網和智能化的優勢，打造以節能為目標、減少能源浪費、實現可持續發展的經濟節約型智能路燈網絡。

LED智能路燈控制系統是基于物聯網和上位機遠程控制為一體的智能化系統。本系統可以實現路燈亮度實時控制，在需要的時間進行預定的設置。可根據春、夏、秋、冬時令的不同，對路燈照明時間進行調控，保證其節能、高效。可在黃昏、入夜、凌晨、黎明各個時段，根據照明的需要調節路燈的功率，實現節能最大化。除了節能設計以外，LED智能路燈控制系統還具有智能定位功能、故障自動診斷通知功能、緊急呼救功能、語音功能和遠程控制功能等功能。

傳統路燈造成了資源浪費，如今用LED智能路燈控制系統可替代傳統路燈，以達到節能、合理利用資源的目的。LED智能路燈控制系統的各個功能部件都可選擇性安裝，在采購時根據需要對LED智能路燈進行配置。

1 系統方案設計

1.1 系統實現

LED智能路燈控制系統分為上位機控制平臺和LED智能路燈部分。上位機控制平臺可無線控制路燈的狀態，路燈可以自主地根據外界變化改變自己的狀態。

LED智能路燈控制系統具有為節能而設計的智能調光模塊、實時光控的控制模塊，還有為提高實用性而設計的精準定位、故障自動診斷通知、緊急呼救、語音通信、遠程控制和實時監測功能等輔助控制系統。LED智能路燈控制系統如圖1所示，采用HT32F1765作為主控制器，PC機作為上位機控制平臺。

1.2 智能調光模塊

光敏傳感器和熱釋電紅外傳感器進行數據采集后，主控制器通過光敏傳感器傳來的光照的強度數據，來判斷路燈的開關動作。光敏傳感器采集的光照強度數據大時，主控制器判斷為白天，主控制器關閉路燈。光敏傳感器采集的光照強度數據小時，主控制器判斷為夜晚，主控制器開啟路燈。

開啟路燈時，主控制器通過熱釋電紅外傳感器檢測是否有人或車輛通過來調節路燈的亮度。當車或人靠近時，紅外傳感器采集數據傳送給主控制器，主控制器通過PWM波把路燈的亮度調高；當車和人遠離時，紅外傳感器采集數據傳送給主控制器，主控制器通過PWM波把路燈的亮度調低；當沒有車和人時路燈以正常亮度三分之一的功率繼續照明。

2 故障自動診斷模塊

2.1 主控制器

主控制器通過霍爾傳感器檢測連接路燈LED的導線是否有電流通過，來判斷路燈是否發生故障。當連接路燈LED的導線沒有電流通過時，主控制器通過無線模塊向上位機發送故障信息，上位機顯示故障路燈編號及地址，以便修理人員能夠及時修理路燈。該智能路燈網絡的每一個路燈都有一個獨有編碼，路燈的編號對應相應路燈安裝的地址。通過上位機可直接查詢路燈的編號，獲得路燈的詳細地址，方便檢修。

2.2 語音模塊

圖1 LED智能燈控系統結構

當檢測人員對求救做出回應時，可通過上位機與求救人員通話。上位機通過無線模塊把檢測人員的語音數據無線傳輸給主控制器，主控制器通過揚聲器播放語音數據。主控制器通過話筒對求救人員的語音進行采集并通過無線模塊發送給上位機。

2.3 求救模塊

當主控制器按鍵被按下時，主控制器開始采集求救信息并通過無線模塊向上位機發送求救信號，上位機顯示路燈號和路燈地址。

2.4 上位機模塊

上位機可以實時對每一個路燈進行精準的遠程控制，也可以對路燈進行開關控制、調光控制、分組控制等。開關控制有自動控制和人為遠程控制兩種方式。調光控制指在路燈智能調光模塊出現故障或者光照達不到需求時，可以在線遠程控制調光。分組控制是將路燈網絡區域化，進行分組控制。

3 結語

本系統擁有智能化的分時段、分距離等功能，來調節路燈的開關以及亮度高低達到節能的目的。同時，智能路燈控制系統還具有智能定位、語音通話、故障通知和一鍵呼救等輔助功能。主控制模塊和多種功能模塊組成的智能路燈網絡，會給人們帶來更好的生活體驗。