技术领域
[0001] 本发明涉及路灯控制系统，更具体地说，涉及一种智慧路灯光环境构建系统。
相关背景技术
[0002] 路灯，指给道路提供照明功能的灯具，泛指交通照明中路面照明范围内的灯具。路灯被广泛运用于各种需要照明的地方。而随着科技的发展，越来越多类型的路灯被应用，而路灯应用中较为重要的问题即功耗问题。目前较多的路灯都存在功耗的问题，如果大量的路灯都保持工作，那么对电能的浪费是非常大的。据统计，全国现有路灯1亿盏，占照明耗电30％，达到全国耗电总量的10％，相当于1个三峡水电站的年发电量，超过大亚湾核电站年发电量7倍，大约35％的电能被浪费。而路灯照明的必要性又无可替代，所以这是目前亟待解决的问题。
具体实施方式
[0016] 虽然在本文中已示出并描述了本发明的优选实施方案，但对于本领域技术人员显而易见的是，这些实施方案仅以示例的方式提供。本领域技术人员在不脱离本发明的情况下现将会想到多种变化、改变和替换。应当理解，本文中所述的本发明实施方案的各种替代方案可用于实施本发明。
[0017] 参照图1所示，根据本发明的实施例的一种智慧路灯1光环境构建系统可以包括多个路灯1。所述路灯1根据物理位置划分为若干区域组，每一区域组配置一路灯控制子系统以及供电子系统100。所述供电子系统100包括对应每一路灯1设置的蓄电池101，所述蓄电池101用于为所述路灯1提供工作时的电能。所述蓄电池101可以设置有电量检测模块102。所述电量检测模块102配置用于检测所述蓄电池101的电量并生成采样电量值。
[0018] 在一些实例中，路灯控制子系统可以配置有灯控策略控制器。该灯控策略控制器可以从一存储器读取计算机可执行代码，当所述计算机可执行代码被所述灯控策略控制器执行时，实现一灯控策略。在一些实例中，所述灯控策略可以包括路灯筛选步骤以及路灯配置步骤。
[0019] 每一所述路灯1配置有太阳能充电装置103，所述太阳能充电装置103为所述蓄电池101供电。每一所述路灯1还可以配置有照度检测器201，所述照度检测用于检测环境照度并生成照度反馈值。当所述照度反馈值高于第一预设值时，停止所述灯控策略的执行。
[0020] 在一些实例中，所述路灯1还配置有通讯模块，所述路灯1之间通过通讯模块实现数据传输。所述灯控子系统200可以连接于一外部的天气数据库210，所述天气数据库210存储有该区域组对应位置的能见度信息。所述灯控子系统200根据所述能见度信息获取对应的能见度值。所述供电子系统100还可以耦接有外部电源110，通过外部电源110提供所述路灯1工作电能。所述供电子系统100可以配置为每隔第一时间，便通过外部电源110为所述蓄电池101充电。
[0021] 在一些实例中，多个路灯可以间隔50-100米设置。在一些实例中，例如，以16个连续设置的路灯1为一区域组。区域组内部的数据通讯通过通讯模块实现。而供电则由两部分组成，第一是通过外部供电电流进行供电，第二是通过内部的蓄电池101进行供电。为了减小电路系统的负荷，优选通过蓄电池101进行供电。外部的电源进行定时定量的电能输送，而平时则通过蓄电池101进行供电。可以通过太阳能充电装置103的太阳能发电对蓄电池101进行充电。这里就会存在一个问题：如果要保证照度的话，需要考虑每个蓄电池101的实际电量。在本法发明中，通过以下算法来计算每个蓄电池101输出功率，能够起到照度补偿的作用。
[0022] 在一个实例中，所述路灯筛选步骤包括配置第一电量门限值以及第二电量门限值。可以将采样电量值高于第一电量门限值的路灯1设置为为裕电路灯1。可以将采样电量值位于所述第一电量门限值和第二电量门限值之间的路灯1设置为为标电路灯1。可以将采样电量值小于所述第二电量门限值的路灯1设置为为谷电路灯1。这样，就将路灯分为裕电路灯、标电路灯和谷电路灯三个分类，以下通过A、B、C分别代表这三种路灯，如图2所示。根据实际情况，不同种类的路灯的排列可能不同。路灯的工作功率越大，可以提供的照度就越大。因此，本发明在基础照度的基础上，通过光场补偿的方式进行功率配置。也就是说，每个路灯都考虑相邻的路灯能够提供的照度而设置自身的照度。例如，第三个路灯两侧都是谷电路灯，那么其输出的照度应该增加。
[0023] 如图3所示，在一些实例中，所述路灯配置步骤可以包括裕电路灯1路灯配置步骤、标电路灯1路灯配置步骤以及谷电路灯1路灯配置步骤。
[0024] 在一些实例中，裕电路灯配置步骤通过第一配置算法分别计算每一裕电路灯的工作功率W1＝w1+a1*∑n＝1Xn+b1*∑m＝1Ym。其中，W1为某一裕电路灯的工作功率，w1为该裕电路灯预设的第一基准工作功率，a1为预设的第一标电调节参数，b1为预设的第一谷电调节参数，n为该区域组中标电路灯的数量，Xn为第n个标电路灯对该裕电路灯的影响距值，m为该区域组中谷电路灯的数量，Ym为第m个标电路灯对该谷电路灯的影响距值，根据计算得到的裕电路灯的工作功率，分别控制每一所述裕电路灯工作。
[0025] 在路灯之间的间距小于一定距离(例如，50米)时，在设定某一路灯的工作功率时，应考虑到其他路灯的工作状态。例如，如果距离较近的两个路灯中的一个路灯出现故障无法提供照明，则另外一个路灯需要输出较大的照度，才能保证相关路段的光照达到要求。举例而言，在计附图2所示的第三个路灯(其为裕电路灯)的工作功率时，需要考虑其他标电路灯和谷电路灯对其的影响，该影响可以称为″基于距离的影响值″或″影响距值″。在计算标电路灯(即，编号为5、6、9、12、14的这几个路灯)对该裕电路灯的影响距值时，标电路灯与裕电路灯之间的距离越近，则该标电路灯对该裕电路灯的影响距值越大。将各个标电路灯对该裕电电路灯的影响距值相加，再乘以第一标电调节参数a1，便可得到上面裕电路灯的工作功率的计算公式中的a1*∑n＝1Xn，即全部的标电路灯对该裕电路灯的工作功率的总影响值。
[0026] 同理，在计算谷电路灯(即，编号为2、4、8、11、15、16的这几个路灯)对该裕电路灯的影响距值时，谷电路灯与裕电路灯之间的距离越近，则该谷电路灯对该裕电路灯的影响距值越小(影响距值与谷电路灯与裕电路灯之间的距离呈反比)。将各个谷电路灯对该裕电电路灯的影响距值相加，再乘以第二标电调节参数b1，便可计算出上面裕电路灯的工作功率的计算公式中的b1*∑m＝1Ym，即全部的谷电路灯对该裕电路灯的工作功率的总影响值。
[0027] 例如，标电路灯的基准功率是300W，第一标电调节参数为500，第一谷电调节参数为5000，则W1＝300+(5+3+1)+(100+100+20+13+8+7)＝557W(数值经过取整处理)。所以第三个路灯的工作功率是557W。通过上述计算，就可以得到所有裕电路灯的工作功率。在上面的计算实例中，数值100是5000/50得到的，其中50是第四个路灯和第三个路灯之间的距离；b1是5000，Ym是1/50。
[0028] 在一些实例中，标电路灯配置步骤通过第二配置算法分别计算每一标电路灯的工作功率W2＝w2+a2*∑m＝1Ym-b2*∑h＝1Zh。其中，W2为某一标电路灯的工作功率，w2为该标电路灯的预设的第二基准工作功率，a2为预设的第二谷电调节参数，b2为预设的第二裕电调节参数，m为该区域组中谷电路灯的数量，Ym为第m个谷电路灯对该标电路灯的影响距值，h为该区域组中裕电路灯的数量，Zh为第h个裕电路灯对该标电路灯的影响距值，根据得到的标电路灯的工作功率，分别控制每一标电路灯工作。标电路灯的工作功率的计算原理基本上与上述裕电路灯的工作功率的计算原理相同。区别在于，谷电路灯是通过增加工作功率的方式对其进行补偿，而裕电路灯则是通过减少工作功率的方式对其进行补偿。这样，就可以将标电路灯调节值合适的工作功率。
[0029] 在一些实例中，谷电路灯配置步骤通过第三配置算法分别计算每一谷电路灯的工作功率W3＝w3-b3*∑h＝1Zh。其中，W3为某一谷电路灯的工作功率，w3为该谷电路灯的预设的第三基准工作功率，b3为预设的第二裕电调节参数，h为该区域组中裕电路灯的数量，Zh为第h个裕电路灯对该谷电路灯的影响距值，根据计算得到的谷电路灯的工作功率，分别控制每一谷电路灯工作。通过裕电路灯，对谷电路灯的功率进行影响，这样可以得到最佳的工作功率值。需要说明的是，在上述计算中，每种分类的路灯(裕电路灯、标电路灯和谷电路灯)所对应的基准功率可以不同。
[0030] 在上述路灯配置步骤中，第一基准工作功率、第二基准工作功率以及第三基准工作功率随着对应的照度反馈值增大而减小。在上述路灯配置步骤中，第一基准工作功率、第二基准工作功率以及第三基准工作功率随着对应的能见度值增大而减小。通过照度以及能见度对基准功率进行调节，节约能耗的同时可以保证能见度。
[0031] 虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将会在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等效项。
