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CN102487569A - Led路灯节能系统 - Google Patents

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陈文进
萧永仁
王训仁
姜良学
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Abstract

一种LED路灯节能系统具有多个LED路灯模块可依既定的编程自动控制点熄，且可于LED路灯模块架设影像检测模块，可将影像呈现的车流量经微处理转换单元转换成数据单元，并经LED路灯模块与中继管理模块传送至远程灯控模块，使控管中心可经远程灯控模块得知LED路灯模块使用状况及路况，远程灯控模块可依车流量、昼夜变化或节能需求，编写点熄排程、亮度变化排程，并经中继管理模块传送给各LED路灯模块，提高LED路灯模块的使用效率，达到节能环保的目的，由远程灯控模块于远距控制多个LED路灯模块，可减少人力及交通成本，且彻底整合路灯系统及路况系统达到共构理想。

Description

LED路灯节能系统
技术领域
本发明涉及一种LED路灯节能系统，尤其涉及一种具有可依需求自动调整LED亮度的路灯，且兼具远程实时监控功能的智能型路灯系统。 
背景技术
现今路灯都已由传统的灯泡或灯管汰换为发光二极管(Light EmittingDiode，LED)，可以改善传统路灯耗电、易发热且寿命短等缺点，且LED更具有低耗能、省能源、寿命长、耐用度高、体积小及反应时间快等优点。 
然而上述改用LED于实际使用时仅能持续发光，无法实时反应环境变化而调整为所需的亮度。例如大多多个路灯都已设定固定时间亮灭，于季节变化造成昼夜长短不依时，无法随环境因素而实时变更亮灭时间，而需出动人员至现场作更改设定，若于路段车流量少不需每盏都照明时需人员作切换，不具有智能判断自行调整其路段照明度的功能，更不具有依环境需求或省电需求调整单盏路灯的照明度，如此无形之中损耗多余能源增加用电成本，未能彻底发挥LED方便调整及控制的特性，且降低LED的耐用程度；现今于很多路灯都附设有影像监视系统，都以传送影像画面来供控管中心以判定车流量多寡，这种影像监视系统方式需耗费庞大的成本安装，且与路灯控制系统没有整合，无法达到完全共构理想，造成控管中心需增设多余设备及人员安排，徒增社会成本负荷。 
发明内容
本发明LED路灯节能系统要解决的技术问题为克服现有路灯节能效果不佳，不能依环境需求实时调整照明度，且远程控制为因应节能都采人员手动切换，切换模示缺乏选择性，易造成照明度不足的情况。 
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下： 
本发明提供一种LED路灯节能系统，包括有多个LED路灯模块及至少一 中继管理模块；所述LED路灯模块包括有多个LED灯串、一电源控制单元及一沟通单元；所述电源控制单元用以控制所述LED灯串；所述沟通单元用以接收所述LED灯串的作业信号与发送LED灯串的作业情况，所述作业信号供所述电源控制单元控制所述LED灯串；所述中继管理模块与多个LED路灯模块信号连接；所述中继管理模块包括有一路灯传输单元及一远程传输单元；所述路灯传输单元与所述LED路灯模块的沟通单元之间可接收及发送信号传输；所述远程传输单元接收远程提供的作业信号，及发送所述LED灯串的作业情况至远程监控。 
本发明所述的LED路灯节能系统，还包含有一远程灯控模块与所述远程传输单元信号连接，用以接收LED路灯模块的工作情况检测及传送作业信号。 
本发明所述的LED路灯节能系统，其中所述电源控制单元包括有一电压转换器、一电流转换器、多个开关器及一控制器；所述电压转换器接收输入信号转换为直流电压信号；所述电流转换器连接电压转换器接收直流电压信号，并转换为LED灯串所需的多种不同的恒定电流，并于电流转换器设置多个输出端，分别于每一输出端输出一种恒定电流；所述多个开关器分别连接一输出端与多个LED灯串；所述控制器连接多个开关器，控制每一开关器输出恒定电流至所述LED灯串。 
本发明所述的LED路灯节能系统，其中所述沟通单元与路灯传输单元选用ZigBee传输协议。 
本发明所述的LED路灯节能系统，其中所述远程传输单元为选用GPRS、GSM或3G无线传输协议，或电力线通信、ADSL、Cable Modem或光纤有线网络传输。 
本发明还提供一种LED路灯节能系统，包括有多个LED路灯模块、多个影像检测模块、至少一中继管理模块及一远程灯控模块；所述LED路灯模块包括有多个LED灯串、一电源控制单元及一沟通单元；所述电源控制单元(12)用以控制所述LED灯串；所述沟通单元用以接收所述LED灯串的作业信号，以供所述电源控制单元控制所述LED灯串，与发送所述LED灯串的作业情况；所述多个影像检测模块设于所述LED路灯模块上，其包括有一影像撷取装置及一微处理转换单元；所述影像撷取装置用于撷取道路的影像，经所述微处理转换单元将撷取影像的车流量及车种转换成数据单元，并由所述沟通单元回传 至远程监控；所述中继管理模块与所述多个LED路灯模块信号连接，并包括有一路灯传输单元及一远程传输单元；所述路灯传输单元与所述LED路灯模块的沟通单元可接收及发送信号传输；所述远程传输单元接收远程提供的作业信号，及发送LED灯串的作业情况至远程监控；所述远程灯控模块与远程传输单元信号连接，用以接收LED路灯模块的工作情况检测及传送作业信号。 
本发明所述的LED路灯节能系统，其中所述电源控制单元包括有一电压转换器、一电流转换器、多个开关器及一控制器；所述电压转换器接收输入信号转换为直流电压信号；所述电流转换器连接电压转换器接收直流电压信号，并转换为LED灯串所需的多种不同的恒定电流，并于电流转换器设置多个输出端，分别于每一输出端输出一种恒定电流；所述多个开关器分别连接一输出端与多个LED灯串；所述控制器连接多个开关器，控制每一开关器输出恒定电流至所述LED灯串。 
本发明所述的LED路灯节能系统，其中所述沟通单元与路灯传输单元选用ZigBee传输协议。 
本发明所述的LED路灯节能系统，其中所述远程传输单元为选用GPRS、GSM或3G无线传输协议，或电力线通信、ADSL、Cable Modem或光纤有线网络传输。 
本发明所述的LED路灯节能系统，其中所述影像撷取装置为CCD摄影镜头或网络监控摄影机。 
即提供多个LED路灯模块具有可依既定的编程自动控制LED灯串的点熄，且可通过沟通单元发送LED灯串的目前作业状况，及接收远程作业信号操控电源控制单元，使其调整多个LED灯串的动作排程；LED路灯模块上也可架设影像检测模块，撷取道路的影像再利用微处理转换单元，将影像呈现的车辆大小及车流量转换成数据单元，其数据单元经LED路灯模块的沟通单元传送至远程，供控管中心得知其路段车流状况；LED路灯模块的沟通单元可与中继管理模块的路灯传输单元进行信号互传，并经中继管理模块的远程传输单元与控管中心的远程灯控模块进行传输沟通作业。 
本发明的LED路灯节能系统，可由远程灯控模块检视各LED路灯模块作业状况，如LED灯串光衰或故障及路段的车流量，方便控管中心记录或派人员进行维修，减少用路人及行车的公安问题；远程灯控模块还可依车流量、昼 夜变化或节能需求，直接编写点熄排程、亮度变化排程的作业信号，经中继管理模块传送给各LED路灯模块，无需人员定期巡差或现场做调整作业，可减少人力及交通成本，确实落实节能环保目的；LED路灯模块、影像检测模块与中继管理模块的结合运用，让控管中心系统彻底整合应用已达到共构的理想，及远距离一对多点控制的便利性。由上述说明，本发明具有下列各项有益效果： 
1、可实时依需求由远程手动控制或自动编程控制LED路灯模块点熄排程和亮度变化排程，达到更有效率的节能用电的目的。 
2、可通过远程灯控模块检视LED路灯模块作业状况或光衰状况，减少上街巡查的时间、人力及交通成本。 
3、结合影像检测装置将道路影像传回中控中心，运用影像辨识技术使本发明可同时达到掌控交通状况、车流量、行人安全与事故搜证等效果。 
附图说明
图1为本发明LED路灯节能系统整体架构图； 
图2为本发明LED路灯节能系统配合影像检测模块架构图； 
图3为本发明LED路灯节能系统应用图； 
图4为本发明的影像检测模块利用撷取影像计多个图； 
图5为本发明的微处理转换单元转换多个据元流程图。 
具体实施方式
为使本发明所运用的技术内容、发明目的及其达成效果有更完整的揭露，兹于下列详细说明之，并请一并参阅附图及图号。 
请参照图1所示，本发明LED路灯节能系统包括多个LED路灯模块1、多个中继管理模块2及一远程灯控模块3，其中： 
多个LED路灯模块1，所述LED路灯模块1包括有多个LED灯串11、一电源控制单元12及一沟通单元13；电源控制单元12可依以既定的编程自动控制多个LED灯串11的点熄，如四季昼夜变化的启动时间，或傍晚、深夜时段的照明亮度调整，以达到节约所耗费电力的目的，其电源控制单元12包括有一电压转换器121、一电流转换器122、多个开关器123及一控制器124； 所述电压转换器121为接收输入信号转换为直流电压信号，电流转换器122连接电压转换器121，以接收直流电压信号，并转换为LED灯串11所需的多种不同的恒定电流，并于电流转换器122的多个输出端，且分别于每一输出端输出一种恒定电流，所述多个开关器123分别连接于每一输出端，每一开关器123均与多个LED灯串11连接，控制器124连接多个开关器123，可控制开关器123输出上述的恒定电流至LED灯串11，进而驱动对应的恒定电流通过开关器123输出至LED灯串11进行发光，使LED灯串可依不同的定点流进行亮度调整；所述沟通单元13为一ZigBee传输协议用以发送LED灯串11的目前作业状况，例如照明亮度或LED灯串11的故障等信息，及接收远程灯控模块3的作业信号后再提供给电源控制单元12控制调整LED灯串11的点熄或照明亮度工作排程。 
多个中继管理模块2，为多个LED路灯模块1与远程灯控模块3间的传输沟通管道，多个中继管理模块2与多个LED路灯1模块信号连接，用以转换与接收远程灯控模块3作业信息并传输至LED路灯模块1，所述中继管理模块2包括有一路灯传输单元21及一远程传输单元22，其中路灯传输单元21为选用ZigBee传输协议，远程传输单元22可选用为GPRS(General PacketRadio Service)、GSM(Global System for Mobile Communications)、3G(3rdGeneration)等无线传输协议或电力线通信(Power Line Communication)、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)、Cable Modem或光纤等有线网络传输。路灯传输单元21为与LED路灯模块1的沟通单元13可接收及发送信号传输用；远程传输单元22为接收远程灯控模块3提供的作业信号，及发送LED灯串11作业情况至远程灯控模块3汇报使用状况。 
一远程灯控模块3为一具有灯控软件的灯控主机，与中继管理模块2的远程传输单元22信号连接，相互接收与传送信号，用以可持续接收多个LED路灯模块1的工作情况的检测，及也可传送依环境因素弹性调整LED路灯模块1工作排程的作业信号，以便于远距离控管中心的实时监控作业。 
请参照图2及图3所示，本发明还可于LED路灯模块1上架设影像检测模块4，所述影像检测模块4包括有一影像撷取装置(图未示出)及一微处理转换单元41，影像撷取装置为可为一CCD摄影镜头或网络监控摄影机(IP-Camera)，请参照图4及图5所示，其依照影像撷取装置所撷取的道路的影 像，经微处理转换单元41将影像呈现的车辆，首先进行步骤S1：运用压占面积42计算车辆通过时间及速度以运算车辆大小，接续步骤S2，运用车辆经过计数线43计算车流量，接续步骤S3：将上述运算车辆大小及计算车流量结果，转换成数据单元。请参照图2及图3所示，其微处理转换单元41将数据单元经由LED路灯模块1的沟通单元13和中继管理模块2，传送至远程灯控模块3，或者通过Wi-Fi及WIRELESS传输技术传回至远程灯控模块3或远程控管中心，供远程灯控模块3或远程控管中心得知并掌控其路段车流量、交通状况并依需求控制LED路灯模块1的点熄或调整照明度，或者将撷取的道路影像提供远程灯控模块3或远程控管中心进行行人安全的即处理或事故搜证。 
请参照图2及图3所示，本发明LED路灯节能系统于应用时，所述LED路灯模块1可由既定的编程自动控制点熄，LED路灯模块1的作业状况可经中继管理模块2回传至远程灯控模块3，若发生LED路灯模块1的LED灯串11光衰或故障造成亮度不足，控管中心可由远程灯控模块3实时得知，可供记录或尽速派人员进行维修，减少用路人及行车的公安问题，且不需人员定期巡差；远程灯控模块3还可于远程依影像检测模块4提供车流量、昼夜变化或节能需求，直接编写点熄排程、亮度变化排程的作业信号，经中继管理模块2传送给各LED路灯模块1，无需人员至现场做调整作业，可减少人力及交通成本开销已降低维护成本，且可确实落实节能环保目的；本发明的LED路灯模块1、影像检测模块4与中继管理模块2的结合运用，能彻底让控管中心系统整合应用已达到完全共构理想，减少社会成本负荷。 
请参照图3所示，本发明LED路灯节能系统的远程灯控模块3可采用GPRS、GSM、3G等无线传输协议或电力线通信(Power Line Communication)或ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)、Cable Modem或光纤等有线网络传输，同时对多个中继管理模块2传输通信，且中继管理模块2与多个LED路灯模块1也可通过ZigBee传输协议无线传输，能节省有线系统所需材料和人工成本，并可以达到远距离一对多点控制的优点极具实用上便利性。 
综上所述，仅为本发明较佳实施例而已，在不脱离本发明精神范围，熟习此项技术者凭之而作的各种变化、修饰与应用，均应涵盖于本发明中，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定为准。 

Claims (10)

1.一种LED路灯节能系统，其特征在于：包括有多个LED路灯模块(1)及至少一中继管理模块(2)；
所述LED路灯模块(1)包括有多个LED灯串(11)、一电源控制单元(12)及一沟通单元(13)；
所述电源控制单元(12)用以控制所述LED灯串(11)；
所述沟通单元(13)用以接收所述LED灯串(11)的作业信号与发送LED灯串(11)的作业情况，所述作业信号供所述电源控制单元(12)控制所述LED灯串(11)；
所述中继管理模块(2)与多个LED路灯模块(1)信号连接；所述中继管理模块(2)包括有一路灯传输单元(21)及一远程传输单元(22)；
所述路灯传输单元(21)与所述LED路灯模块(1)的沟通单元(13)之间可接收及发送信号传输；
所述远程传输单元(22)接收远程提供的作业信号，及发送所述LED灯串(11)的作业情况至远程监控。
2.根据权利要求1所述的LED路灯节能系统，其特征在于：还包含有一远程灯控模块(3)与所述远程传输单元(22)信号连接，用以接收LED路灯模块(1)的工作情况检测及传送作业信号。
3.根据权利要求1所述的LED路灯节能系统，其特征在于：所述电源控制单元(12)包括有一电压转换器(121)、一电流转换器(122)、多个开关器(123)及一控制器(124)；
所述电压转换器(121)接收输入信号转换为直流电压信号；
所述电流转换器(122)连接电压转换器(121)接收直流电压信号，并转换为LED灯串(11)所需的多种不同的恒定电流，并于电流转换器(122)设置多个输出端，分别于每一输出端输出一种恒定电流；
所述多个开关器(123)分别连接所述输出端与多个LED灯串(11)；
所述控制器(124)连接多个开关器(123)，控制每一开关器(123)输出恒定电流至所述LED灯串(11)。
4.根据权利要求1所述的LED路灯节能系统，其特征在于：所述沟通单元(13)与路灯传输单元(21)选用ZigBee传输协议。
5.根据权利要求1所述的LED路灯节能系统，其特征在于：所述远程传输单元(22)为选用GPRS、GSM或3G无线传输协议，或电力线通信、ADSL、Cable Modem或光纤有线网络传输。
6.一种LED路灯节能系统，其特征在于：包括有多个LED路灯模块(1)、多个影像检测模块(4)、至少一中继管理模块(2)及一远程灯控模块(3)；
所述LED路灯模块(1)包括有多个LED灯串(11)、一电源控制单元(12)及一沟通单元(13)；
所述电源控制单元(12)用以控制所述LED灯串(11)；
所述沟通单元(13)用以接收所述LED灯串(11)的作业信号，以供所述电源控制单元(12)控制所述LED灯串(11)，与发送所述LED灯串(11)的作业情况；
所述多个影像检测模块(4)设于所述LED路灯模块(1)上，其包括有一影像撷取装置及一微处理转换单元(41)；
所述影像撷取装置用于撷取道路的影像，经所述微处理转换单元(41)将撷取影像的车流量及车种转换成数据单元，并由所述沟通单元(13)回传至远程监控；
所述中继管理模块(2)与所述多个LED路灯模块(1)信号连接，并包括有一路灯传输单元(21)及一远程传输单元(22)；
所述路灯传输单元(21)与所述LED路灯模块(1)的沟通单元(13)可接收及发送信号传输；
所述远程传输单元(22)接收远程提供的作业信号，及发送LED灯串(11)的作业情况至远程监控；
所述远程灯控模块(3)与远程传输单元(22)信号连接，用以接收LED路灯模块(1)的工作情况检测及传送作业信号。
7.根据权利要求6所述的LED路灯节能系统，其特征在于：所述电源控制单元(12)包括有一电压转换器(121)、一电流转换器(122)、多个开关器(123)及一控制器(124)；
所述电压转换器(121)接收输入信号转换为直流电压信号；
所述电流转换器(122)连接电压转换器(121)接收直流电压信号，并转换为所述LED灯串(11)所需的多种不同的恒定电流，并于电流转换器(122)设置多个输出端，并分别于每一输出端输出一种恒定电流；
所述多个开关器(123)分别连接所述输出端与多个LED灯串(11)；所述控制器(124)连接所述多个开关器(123)，控制每一开关器(123)输出恒定电流至所述LED灯串(11)。
8.根据权利要求6所述的LED路灯节能系统，其特征在于：所述沟通单元(13)与路灯传输单元(21)选用ZigBee传输协议。
9.根据权利要求6所述的LED路灯节能系统，其特征在于：所述远程传输单元(22)为选用GPRS、GSM或3G无线传输协议，或电力线通信、ADSL、Cable Modem或光纤有线网络传输。
10.根据权利要求6所述的LED路灯节能系统，其特征在于：所述影像撷取装置为CCD摄影镜头或网络监控摄影机。
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