文/彭依彧

LED路灯智能控制系统

文/彭依彧

当下各种智慧城市终端的应用越来越普遍，因此传统的路灯控制方式已经不能满足社会发展的需要，因此LED路灯照明越来越得到普及，尤其是LED路灯的节能与照射效果都非常的不错，因此LED路灯也越来越得到了广泛的应用。在实际的应用当中，LED路灯照明的时长和效果需要智能控制系统来进行操作，而就目前来说智能控制系统并没有特别的完善，因此基于智能控制系统的研究还需要去探索，这也是目前LED路灯照明系统亟需解决的问题，本文就LED路灯智能控制系统的一些问题进行阐述。

LED路灯 智能控制系统 研究

1 LED路灯照明系统的现状

LED智能路灯与传统路灯相比具有发光效率高、使用寿命长、安全可靠、节能环保等特点，因此越来越受到广泛的使用，主要是应用在城市的主次干道、城乡道路等领域，目前智能控制系统并不完善，全国已经有一些LED路灯的实验项目正在进行，由于LED路灯的大量普及，如何智能高效的控制路灯成为一个比较重要的问题。

2 LED路灯智能化控制系统的构成

LED路灯的智能控制系统主要是用单片机作为主控器，进而利用PWM的方式进行操作智能控制，最后结合无线数据传输模块进行无线数据的收发。系统主要是由测量光强度、实时时钟、脉冲宽度调节、无线数据传输四个模块组成，来发挥其智能控制的功能。

当智能控制系统开始工作时，如当光线很弱时，测量光强度模块就会把信号传达给中央处理器，从而驱动LED路灯的开启；实时时钟模块为整个系统提供精确的时间基准，可以自如的控制所有路灯在某一时间开启或关闭；控制器通过PWM在系统中的调节而控制驱动系统中输出电流的大小，从而控制LED路灯的照明强度；最后的模块是无线数据的收发，完成了整个智能控制系统的操作，大大减少了电能的浪费以及节约了人工操作方面的费用。

3 智能控制系统在LED路灯照明系统中的应用

目前随着人民生活水平的不断提高，节约能源的理念越来越深入人心，在很多领域都有应用，而智能控制系统就能很好的体现这一文化理念，智能控制系统能够根据道路实际情况控制调节路灯照明强度。那么智能控制系统的应用具有什么意义呢？使用LED路灯的主要目的是为了减少电能的损耗。在目前的LED路灯照明系统中，基本上都是使用直接的照射，直接照射的缺点是会浪费电能，而相较于直接照射，智能控制系统可以根据周围的路况和周围光度的强弱进行调节，进行适度的照明，这样就很大程度上降低了能源的损耗。

智能控制系统在LED路灯照明中的应用，实际上也是根据远程通信原理和单片机的中心控制，在这其中最为重要的就是光控系统和感控系统。智能控制系统在实际的应用过程中主要是：智能控制系统的光感系统感知外界的亮度来根据实际情况进行亮度的调节。而传统的路灯照明中，一般都是由工作人员进行操作，在一定的时间由工作人员全部开闭，之后到达一定时间后再同意关闭，这种操作方式虽然在操作成本上降低了费用，但是也有其缺点存在，比如浪费了运营成本，另外也是比较麻烦的，而采用光感控制系统，由其智能感知周围的亮度来进行调节，根据实际情况来调节，这样在很大的程度上做到了节约能源。再者在LED路灯照明系统中，一般都会根据路灯间的距离及照明的亮度进行设计，在实际应用中，有的地方不需要启动，或者有的地方不需要完全气筒，亮度也可以适当调低，这样的话智能控制系统可以智能的进行省电，这些都可以通过智能控制系统来实现。

4 LED 路灯照明系统中核心技术的开发

LED路灯照明系统中，仍然是需要控制中心和远程控制前台相互配合进行工作的，这样才能实现远程通信，达到远程操控的目的。但是目前这并不能达到理想程度上，在实际应用中因为远程通信可能会出现一些差错，从而会造成LED路灯照明系统出现错误的操作。另外，在智能控制系统中，具体的功能都需要通信技术手段来实现。那么怎样才能更好的发挥智能控制系统的作用呢，这也是一个根本的问题，需要技术人员进一步开发核心技术。

（1）智能控制系统中光感系统在LED照明系统中占据了很大的地位，是非常重要的角色，光感系统能够感知光路况中光的强度从而根据实际情况进行调节，那么应该怎样实现这一功能呢。主要是通过光敏元件结合应用的单片机芯片，光敏传感器将光强度进行信号传导，利用光电转换技术将其转换为电信号进行传递，到达单片机的控制中心，进行相应的电流大小的变换，而电流的大小直接决定了照明强度的大小，从而来进行相应的照射强度的调节。

（2）在选择合适的光照强度及照明方式的时候，需要利用集成电路控制技术来进行实现。不管是单片机的中心控制技术还是远程通信技术原理都是一样的，都是利用计算机编程程序来实现的。在LED路灯的智能系统中，所有的信号接收都是来源于光信号。因此光电转换系统是非常重要的，转换成的电信号要通过无线数据来收发进行数据的分析和处理，从而来实现具体的操作。

（3）关于LED路灯中智能控制系统的设计与开发，其一是系统硬件的设计，包括系统总体设计、控制节点设计、基站控制设计；其二是关于通信协议的设计，本协议适用于LED路灯智能控制系统基站和路灯节点之间，以及基站和上位机软件之间的数据通信；最后是关于系统软件的设计，根据系统硬件及实际应用中的需求，对系统软件进行设计，使其根据感知的光强度调节LED路灯照明的强度。

5 结束语

LED路灯具有传统路灯不具备的优势，因此目前来说应用的越来越广泛，智能控制系统满足了城市发展的需求。研究设计智能化、运行可靠和高效节能的路灯控制系统对智能控制系统是必然的，通过单片机的中心控制，光电信号的转换，光感装置的感知等手段来实现完整的操控。为实现这样的技术手段，需要系统硬件、通信协议、系统软件的共同协作，在节能环保的理念下，进行相应的LED路灯照明操作。系统设计完全是从节能和性价比的角度出发，是未来路灯照明系统发展的方向，有着非常广阔的社会和商业前景。

[1]周海.智能路灯节能控制系统研究[D].武汉:武汉理工大学,2009.

[2]贺一鸣,王崇贵,刘进宇.智能路灯控制系统设计与应用研究[J].现代电子技术,2010(01):207-210．

[3]申利民,翁桂鹏.基于ZigBee的智能小区LED路灯控制系统设计[J].中国照明电器,2011(02):26-29．

作者单位广州代诺可光电科技有限公司 广东省广州市510800

彭依彧（1973-），男，台湾省新竹市人，博士学位，毕业于美国高登大学。现就就职于广州代诺可光电科技有限公司，研究方向为LED散热、照明、灯具结构、照明规划设计。