一种隧道LED亮度色温回路控制系统及其应用技术方案

本发明专利技术涉及智能交通及节能控制技术领域，具体是一种隧道LED亮度色温回路控制系统及其应用。所述控制系统包括亮度检测设备、色温检测设备、LED智能控制器、回路控制线、LED灯具本发明专利技术采用PWM信号对隧道灯回路进行控制，其中采用PWM信号的占空比控制亮度，频率控制色温，实现了一个信号独立控制两个功能的目的，两个功能均能进行独立的控制，同时本发明专利技术采用一根两芯的回路控制线，不需额外增加控制线，降低了成本，采用PWM信号进行两个功能的控制，还能提高系统的稳定性，降低了施工难度和故障查找、维修的难度，实现了亮度和色温的实时调节，提高了隧道照明的质量。

Tunnel LED brightness color temperature loop control system and application thereof

The invention relates to the technical field of intelligent traffic and energy saving control, in particular to a tunnel LED brightness color temperature loop control system and its application. The control system comprises a brightness detection device, temperature detection equipment, LED intelligent controller and loop control line, LED lamp of the invention is controlled by the tunnel lamp circuit of PWM signal, the duty cycle of the PWM signal to control the brightness, color temperature frequency control, to achieve a two signal independent control function, control the two functions can be independent of the control loop line at the same time the invention adopts a two core, without additional control lines, reduce the cost, control two functions using PWM signals, but also improve system stability, reduce the difficulty of construction and troubleshooting, maintenance difficulty, achieve real-time adjust the brightness and color temperature, improve the quality of tunnel lighting.

【技术实现步骤摘要】
一种隧道LED亮度色温回路控制系统及其应用
本专利技术涉及智能交通及节能控制
，具体是一种隧道LED亮度色温回路控制系统及其应用。
技术介绍
近年来，随着我国高速公路的不断发展，我国高速公路的总里程已跃居世界第一，高速公路隧道的数量也在逐年提升，因此隧道照明首先关注的是是否节能，为了达到节能的目的，目前在隧道中除采用大量LED进行节能照明外，还根据需要对LED进行亮度调节，实现节能。在技术不断发展的过程中，除对照明节能提出了较高的要求外，对于照明效果的舒适度也有了进一步的要求。研究表明不同的色温对人体的生理功能、心理平衡、脑力活动及体力负荷等产生一定的影响，光源色温选择适当可使人的中枢神经和自主神经系统功能得到平衡，由此可见光源色温对隧道照明有较大的影响，对保障隧道及道路交通安全具有重要的意义。目前，在隧道照明中LED大多数的色温都是固定的，不可调节的，特别是对于隧道入口处的照明，一天中隧道外界的色温是在不断变化的，自然光的日出和日落的色温一般在2000k-3000K，而在中午日光的色温一般大于5000K，阴天的色温一般也较高。目前，市场上存在的少部分色温可调的LED隧道照明灯具的回路控制一般采用RS485接口进行亮度和色温的控制，但此方式在实际的应用中存在一旦有某个灯具的RS485故障占用总线时，会使整个回路都失效，因此维护和查找故障难度较大，而目前的LED隧道灯具既能控制亮度又能控制色温的控制方式大多采用RS485的方式。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种隧道LED亮度色温回路控制系统及其应用，具体技术方案如下：一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：包括亮度检测设备、色温检测设备、LED智能控制器、回路控制线、LED灯具；所述亮度检测设备用于检测洞外的亮度并将检测结果输入至LED智能控制器；所述色温检测设备用于检测洞外的色温并将检测结果输入至LED智能控制器；所述LED智能控制器用于通过亮度检测设备、色温检测设备输入的检测结果计算洞外亮度、色温的数值并进行处理和转换，最终将转换的结果采用PWM信号输出至回路控制线；所述回路控制线用于传输PWM信号至LED灯具；所述LED灯具包括LED电源控制器、LED暖白阵列、LED冷白阵列；所述LED电源控制器用于检测PWM信号的占空比和频率；所述亮度检测设备、色温检测设备分别与LED智能控制器连接；所述LED智能控制器通过回路控制线与LED电源控制器连接；所述LED电源控制器与LED暖白阵列、LED冷白阵列连接。进一步，所述回路控制线是一根两芯的控制线。进一步，所述LED电源控制器检测PWM信号的占空比并输出相应的电流来调节LED灯具的亮度，检测PWM信号的频率并相应改变LED暖白阵列和LED冷白阵列的混合比例来调节LED灯具的色温。进一步，所述LED智能控制器输出的PWM信号的最大电流为1.5A。一种隧道LED亮度色温回路控制系统的应用包括以下步骤：（1）系统初始化；（2）选择是否需要进行色温校准；如果不需要则直接进入步骤（3）；如果需要则进行色温校准，确定LED灯具的最高色温和最低色温；（3）读取亮度检测设备、色温检测设备检测到的洞外的亮度、色温值；（4）对洞外的亮度、色温值进行处理和转换；（5）输出对应的PWM信号；（6）LED灯具对PWM信号进行占空比和频率检测并输出相应的亮度和色温控制命令；（7）LED灯具执行相应的亮度和色温控制命令。进一步，所述步骤（2）进行色温校准具体是LED智能控制器先选择让LED灯具输出最高色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值当做最高色温值输入到LED智能控制器，LED智能控制器再选择让LED灯具输出最低色温，根据隧道内的色温校准仪采集的值当做最低色温值输入到控制器，由此完成了高低色温的校准。进一步，LED灯具的亮度调节范围在步骤（2）确定的最高色温和最低色温之间。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术采用PWM信号对隧道灯回路进行控制，其中采用PWM信号的占空比控制亮度，频率控制色温，实现了一个信号独立控制两个功能的目的，两个功能均能进行独立的控制，同时本专利技术采用一根两芯的回路控制线，不需额外增加控制线，降低了成本，采用PWM信号进行两个功能的控制，还能提高系统的稳定性，降低了施工难度和故障查找、维修的难度，实现了亮度和色温的实时调节，提高了隧道照明的质量；2、本专利技术添加了对LED灯具高低色温的自动检测和根据实际的高低色温进行自动混合得到需要的色温的功能，实现了色温的现场校准，有利于解决不同灯具出厂的色温存在误差的问题，使得灯具在实际使用中按最真实的参数进行控制，提高了本专利技术的精度；3、本专利技术采用的LED智能控制器输出的PWM信号的最大电流为1.5A，而一般一个LED灯具的输入电流约为3mA，在实际运用中可实现400个LED隧道灯的回路控制；4、本专利技术能实时获取隧道外的亮度和色温，且及时有效的对亮度和色温进行调节，使得隧道内与隧道外的亮度和色温始终处在一个合理舒适的条件下，降低了因照明问题引起的交通事故的发生率。附图说明图1是本专利技术的LED灯具的亮度和色温控制结构图；图2是本专利技术一种隧道LED亮度色温回路控制系统回路控制结构示意图；图3是本专利技术一种隧道LED亮度色温回路控制系统应用流程图。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明：一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：包括亮度检测设备、色温检测设备、LED智能控制器、回路控制线、LED灯具；所述亮度检测设备用于检测洞外的亮度并将检测结果输入至LED智能控制器；所述色温检测设备用于检测洞外的色温并将检测结果输入至LED智能控制器；所述LED智能控制器用于通过亮度检测设备、色温检测设备输入的检测结果计算洞外亮度、色温的数值并进行处理和转换，最终将转换的结果采用PWM信号输出至回路控制线；所述回路控制线用于传输PWM信号至LED灯具；所述LED灯具包括LED电源控制器、LED暖白阵列、LED冷白阵列；所述LED电源控制器用于检测PWM信号的占空比和频率；所述亮度检测设备、色温检测设备分别与LED智能控制器连接；所述LED智能控制器通过回路控制线与LED电源控制器连接；所述LED电源控制器与LED暖白阵列、LED冷白阵列连接。进一步，所述回路控制线是一根两芯的控制线。进一步，所述LED电源控制器检测PWM信号的占空比并输出相应的电流来调节LED灯具的亮度，检测PWM信号的频率并相应改变LED暖白阵列和LED冷白阵列的混合比例来调节LED灯具的色温。进一步，所述LED智能控制器输出的PWM信号的最大电流为1.5A，可以实现较大回路的控制，实际应用中一个回路中至少可以控制400个灯具，基本满足控制系统中对于长隧道的回路控制。一种隧道LED亮度色温回路控制系统的应用包括以下步骤，如图3所示：（1）系统初始化；（2）选择是否需要进行色温校准；如果不需要则直接进入步骤（3）；如果需要则进行色温校准，确定LED灯具的最高色温和最低色温；（3）读取亮度检测设备、色温检测设备检测到的洞外的亮度、色温值；（4）对洞外的亮度、色温值进行处理和转换；（5）输出对应的PWM信号；（6）LED灯具对PWM信号进行占空比和频率检测并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：包括亮度检测设备、色温检测设备、LED智能控制器、回路控制线、LED灯具；所述亮度检测设备用于检测洞外的亮度并将检测结果输入至LED智能控制器；所述色温检测设备用于检洞外的色温并将检测结果输入至LED智能控制器；所述LED智能控制器用于通过亮度检测设备、色温检测设备输入的检测结果计算洞外亮度、色温的数值并进行处理和转换，最终将转换的结果采用PWM信号输出至回路控制线；所述回路控制线用于传输PWM信号至LED灯具；所述LED灯具包括LED电源控制器、LED暖白阵列、LED冷白阵列；所述LED电源控制器用于检测PWM信号的占空比和频率；所述亮度检测设备、色温检测设备分别与LED智能控制器连接；所述LED智能控制器通过回路控制线与LED电源控制器连接；所述LED电源控制器与LED暖白阵列、LED冷白阵列连接。

【技术特征摘要】
1.一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：包括亮度检测设备、色温检测设备、LED智能控制器、回路控制线、LED灯具；所述亮度检测设备用于检测洞外的亮度并将检测结果输入至LED智能控制器；所述色温检测设备用于检洞外的色温并将检测结果输入至LED智能控制器；所述LED智能控制器用于通过亮度检测设备、色温检测设备输入的检测结果计算洞外亮度、色温的数值并进行处理和转换，最终将转换的结果采用PWM信号输出至回路控制线；所述回路控制线用于传输PWM信号至LED灯具；所述LED灯具包括LED电源控制器、LED暖白阵列、LED冷白阵列；所述LED电源控制器用于检测PWM信号的占空比和频率；所述亮度检测设备、色温检测设备分别与LED智能控制器连接；所述LED智能控制器通过回路控制线与LED电源控制器连接；所述LED电源控制器与LED暖白阵列、LED冷白阵列连接。2.根据权利要求1所述的一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：所述回路控制线是一根两芯的控制线。3.根据权利要求1所述的一种隧道LED亮度色温回路控制系统，其特征在于：所述LED电源控制器检测PWM信号的占空比并输出相应的电流来调节LED灯具的亮度，检测PWM信号的频率并相应改变LED暖白阵列和LED冷白阵列的混合比例来调节LED灯具的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明德，徐韶华，陈大华，
申请(专利权)人：广西交通科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45