LED智能路灯控制系统设计

江育杰

（重庆市鲁能巴蜀中学校，重庆 400023）

关键字：路灯控制 节能 智能化

应用广泛的传统路灯存在能源浪费严重、管理手段单一、信息化水平低下、缺乏故障主动报警机制以及故障灯位置难以发现等一系列问题，这造成了社会资源和能源的巨大浪费，与国家提倡可持续发展，用科技、节能、智能化的方式服务生活的理念背道而驰。LED智能路灯控制系统就是利用物联网和智能化的优势，打造以节能为目标、减少能源浪费、实现可持续发展的经济节约型智能路灯网络。

LED智能路灯控制系统是基于物联网和上位机远程控制为一体的智能化系统。本系统可以实现路灯亮度实时控制，在需要的时间进行预定的设置。可根据春、夏、秋、冬时令的不同，对路灯照明时间进行调控，保证其节能、高效。可在黄昏、入夜、凌晨、黎明各个时段，根据照明的需要调节路灯的功率，实现节能最大化。除了节能设计以外，LED智能路灯控制系统还具有智能定位功能、故障自动诊断通知功能、紧急呼救功能、语音功能和远程控制功能等功能。

传统路灯造成了资源浪费，如今用LED智能路灯控制系统可替代传统路灯，以达到节能、合理利用资源的目的。LED智能路灯控制系统的各个功能部件都可选择性安装，在采购时根据需要对LED智能路灯进行配置。

1 系统方案设计

1.1 系统实现

LED智能路灯控制系统分为上位机控制平台和LED智能路灯部分。上位机控制平台可无线控制路灯的状态，路灯可以自主地根据外界变化改变自己的状态。

LED智能路灯控制系统具有为节能而设计的智能调光模块、实时光控的控制模块，还有为提高实用性而设计的精准定位、故障自动诊断通知、紧急呼救、语音通信、远程控制和实时监测功能等辅助控制系统。LED智能路灯控制系统如图1所示，采用HT32F1765作为主控制器，PC机作为上位机控制平台。

1.2 智能调光模块

光敏传感器和热释电红外传感器进行数据采集后，主控制器通过光敏传感器传来的光照的强度数据，来判断路灯的开关动作。光敏传感器采集的光照强度数据大时，主控制器判断为白天，主控制器关闭路灯。光敏传感器采集的光照强度数据小时，主控制器判断为夜晚，主控制器开启路灯。

开启路灯时，主控制器通过热释电红外传感器检测是否有人或车辆通过来调节路灯的亮度。当车或人靠近时，红外传感器采集数据传送给主控制器，主控制器通过PWM波把路灯的亮度调高；当车和人远离时，红外传感器采集数据传送给主控制器，主控制器通过PWM波把路灯的亮度调低；当没有车和人时路灯以正常亮度三分之一的功率继续照明。

2 故障自动诊断模块

2.1 主控制器

主控制器通过霍尔传感器检测连接路灯LED的导线是否有电流通过，来判断路灯是否发生故障。当连接路灯LED的导线没有电流通过时，主控制器通过无线模块向上位机发送故障信息，上位机显示故障路灯编号及地址，以便修理人员能够及时修理路灯。该智能路灯网络的每一个路灯都有一个独有编码，路灯的编号对应相应路灯安装的地址。通过上位机可直接查询路灯的编号，获得路灯的详细地址，方便检修。

2.2 语音模块

图1 LED智能灯控系统结构

当检测人员对求救做出回应时，可通过上位机与求救人员通话。上位机通过无线模块把检测人员的语音数据无线传输给主控制器，主控制器通过扬声器播放语音数据。主控制器通过话筒对求救人员的语音进行采集并通过无线模块发送给上位机。

2.3 求救模块

当主控制器按键被按下时，主控制器开始采集求救信息并通过无线模块向上位机发送求救信号，上位机显示路灯号和路灯地址。

2.4 上位机模块

上位机可以实时对每一个路灯进行精准的远程控制，也可以对路灯进行开关控制、调光控制、分组控制等。开关控制有自动控制和人为远程控制两种方式。调光控制指在路灯智能调光模块出现故障或者光照达不到需求时，可以在线远程控制调光。分组控制是将路灯网络区域化，进行分组控制。

3 结语

本系统拥有智能化的分时段、分距离等功能，来调节路灯的开关以及亮度高低达到节能的目的。同时，智能路灯控制系统还具有智能定位、语音通话、故障通知和一键呼救等辅助功能。主控制模块和多种功能模块组成的智能路灯网络，会给人们带来更好的生活体验。