CN101790266A - 隧道照明节能控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道照明节能控制装置，包括车辆检测器、车辆检测控制卡、环境亮度检测器及可编程控制器及执行元件，可编程控制器中包括将车辆检测信号和环境亮度检测信号通过与内设信息进行比较分析从而控制隧道内相应的照明灯是否开启及开启时间长度的节能控制模块。本发明还提供一种通过节能控制装置实现的节能控制方法。本发明实现了隧道照明节能控制装置能够根据外界情况的不同，如隧道外天光强度或者有车驶入隧道的情况，来有效地控制隧道内照明灯的适时开启，不仅达到了节能的目的，也因为结构简单，易于维护而适于广泛应用。

Description

隧道照明节能控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及隧道照明系统，具体涉及对隧道内的照明设备进行节能控制的装置和通过控制装置所实现的控制方法。

背景技术

现有的公路隧道照明控制，大多沿用针对高压钠灯不能快速关启的特点而使用的时间段控制策略，这是一种高能耗、粗放式的控制模式。在引入车辆检测智能控制之前，一般采用照度时段方式、无车状态调光方式、照度时段及调光方式，部分照明段调光或启停控制方式等，有些不能满足国家隧道照明规范下的节能、有效照明的要求，有些节能不彻底，依然会造成无效照明的能源浪费。随着LED灯、无极灯等即开即亮型照明灯具的大规模使用，使得依据车辆通行进行智能化动态控制成为可能。当前车辆检测智能控制方式的引入，虽然实现了隧道照明的智能控制，但当前采用较多的是对隧道进行分段照明控制，即在隧道入口或内部布设的车辆检测器、照明系统设有的开关和亮度控制器，在隧道内无车辆通行时，隧道入口段照明灯是常开，内部路段是关闭或亮度调低；有车辆通行经过隧道入口车辆检测器时，触发控制设备将车辆前段的照明灯打开全亮。该装置采用的是感应线圈型车辆检测器，布设在隧道入口及隧道内每隔100～200米埋在地下，也可以采用超声波车辆检测器或是红外车辆检测器。这种控制方式一方面由于隧道照明出入口照明灯具数量和功率都是最大的，对此不控制造成节能效果非常有限，另一方面系统复杂，造价高，施工维护麻烦，并且不能根据洞外天光强度作相应控制。

发明内容

本发明根据以上现有技术的不足，提供了一种能够实现智能控制且节能降耗的隧道照明节能控制装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

隧道照明节能控制装置，包括车辆检测器、车辆检测控制卡、环境亮度检测器及可编程控制器及执行元件，

其中所述车辆检测器通过车辆检测控制卡与可编程控制器的一个信号输入端相连接；

所述环境亮度检测器与可编程控制器的另一个信号输入端相连接；

可编程控制器的信号输出端与执行元件相连接；

所述可编程控制器中包括将车辆检测信号和环境亮度检测信号通过与内设信息进行比较分析从而控制隧道内相应的照明灯是否开启及开启时间长度的节能控制模块。

所述节能控制模块包括开关量输入模块、模拟量输入模块、数据处理模块和输出模块；

所述节能控制模块通过开关量输入模块和模拟量输入模块分别与可编程控制器的两个信号输入端相连接；

所述节能控制模块通过输出模块与可编程控制器的信号输出端相连接；

所述开关量输入模块和模拟量输入模块的输出端分别与数据处理模块的两个输入端相连接；

所述数据处理模块的输出端与输出模块的输入端相连接。

所述车辆检测器设置于隧道外入口处。

所述环境亮度检测器设置于隧道外入口处。

所述车辆检测器为感应线圈型检测器、视频检测器、红外线检测器或超声波雷达检测器等中的一种或多种。

本发明的另一方案是提供通过上述节能控制装置所实现的控制方法，包括如下步骤：

1)环境亮度检测器将检测到的隧道外的天光强度信号传递给可编程控制器的一个信号输入端，通过可编程控制器中的节能控制模块的模拟量输入模块进入到数据处理模块；

2)数据处理模块将信号转换为光度信号与模块内设置的各天气强度的光度数值进行比较，以确定隧道外的天气光亮强度和隧道内需要的照明亮度，通过输出模块将控制信号传递给执行元件；

3)车辆检测器将其在隧道口检测到的车辆通行信号传递给车辆检测控制卡，车辆检测控制卡将通行信号转换为开关量信号传递给可编程控制器的另一个信号输入端，通过可编程控制器中的节能控制模块的开关量输入模块进入到数据处理模块；

4)数据处理模块通过隧道长度和限定车速判断车辆通过隧道时相应的照明灯是否开启及开启的时间长度，通过输出模块将控制信号传递给执行元件。

本发明的有益效果为：通过在可编程控制器内设置节能控制模块，实现了隧道照明节能控制装置能够根据外界情况的不同，如隧道外天光强度和有无车驶入隧道的情况，根据国家隧道照明规范来有效地控制隧道内照明灯的适时开启和关闭，不仅达到了节能的目的，同时提高了交通安全，也因为结构简单，易于维护而适于广泛推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1为车辆检测器；2为车辆检测控制卡；3为环境亮度检测器；4为可编程控制器；5为执行元件；6为节能控制模块；7为开关量输入模块；8为模拟量输入模块；9为数据处理模块；10为输出模块。

具体实施方式

本发明涉及隧道照明节能控制装置，包括车辆检测器1、车辆检测控制卡2、环境亮度检测器3及可编程控制器4及执行元件5。车辆检测器1和环境亮度检测器3设置于隧道外入口处，其中车辆检测器1可以为感应线圈型检测器、视频检测器、红外线检测器或超声波雷达检测器中的一种或多种。

车辆检测器1通过车辆检测控制卡2与可编程控制器4的一个信号输入端相连接；环境亮度检测器3与可编程控制器4的另一个信号输入端相连接；可编程控制器4的信号输出端与执行元件5相连接。

可编程控制器4中包括有可以依据隧道长度和限定车速，将输入的车辆检测信号与内设信息进行比较分析从而控制隧道内相应的照明灯是否开启及开启的时间长度以及将输入的环境亮度检测信号与模块中设定的标准数值范围进行比较，依据天气状况控制隧道内照明亮度的节能控制模块6。节能控制模块6包括开关量输入模块7、模拟量输入模块8、数据处理模块9和输出模块10。

节能控制模块6通过开关量输入模块7和模拟量输入模块8分别与可编程控制器4的两个信号输入端相连接；节能控制模块6还通过输出模块10与可编程控制器4的信号输出端相连接；数据处理模块9的两个输入端分别连接开关量输入模块7和模拟量输入模块8的输出端；数据处理模块9的输出端与输出模块10的输入端相连接。

本发明的另一方案是提供通过上述节能控制装置所实现的控制方法，包括如下步骤：

1)启动节能控制装置。

2)环境亮度检测器3将检测到的隧道外的天光强度信号传递给可编程控制器4的一个信号输入端，通过可编程控制器4中的节能控制模块6的模拟量输入模块8进入到数据处理模块9；

3)数据处理模块9将信号转换为0～200的光度信号，与模块内已经设置的各种天气强度的光度数值进行比较，如夜间为0～55、重阴天为55～76、阴天为76～180、晴天为180～200，以确定隧道外的天气强度和隧道内需要的照明亮度，通过输出模块10将相应的控制信号传递给执行元件5；

4)车辆检测器1将其在隧道口检测到的车辆通行信号传递给车辆检测控制卡2，车辆检测控制卡2将通行信号转换为开关量信号传递给可编程控制器4的另一个信号输入端，通过可编程控制器4中的节能控制模块6的开关量输入模块7进入到数据处理模块9；

5)数据处理模块9将隧道长度和限定车速等信息与模块内已设定的信息进行比较分析，确定车辆通过全隧道时相应区段(如：入口段、基本段和出口段)的照明灯是否开启、哪些灯开启及开启的时间长度，并通过输出模块10将相应的控制信号传递给执行元件5。

通过在可编程控制器内设置节能控制模块，实现了隧道照明节能控制装置能够根据外界情况的不同，如隧道外天光强度和有无车驶入隧道的情况，根据国家隧道照明规范来有效地控制隧道内照明灯的适时开启和关闭，不仅达到了节能的目的，同时提高了交通安全，也因为结构简单，易于维护而适于广泛推广应用。

Claims (6)

1.隧道照明节能控制装置，包括车辆检测器、车辆检测控制卡、环境亮度检测器及可编程控制器及执行元件，

其中所述车辆检测器通过车辆检测控制卡与可编程控制器的一个信号输入端相连接；

所述环境亮度检测器与可编程控制器的另一个信号输入端相连接；

可编程控制器的信号输出端与执行元件相连接；

其特征在于：所述可编程控制器中包括将车辆检测信号和环境亮度检测信号通过与内设信息进行比较分析从而控制隧道内相应的照明灯是否开启及开启时间长度的节能控制模块。

2.根据权利要求1所述的隧道照明节能控制装置，其特征在于所述节能控制模块包括开关量输入模块、模拟量输入模块、数据处理模块和输出模块；

所述节能控制模块通过开关量输入模块和模拟量输入模块分别与可编程控制器的两个信号输入端相连接；

所述节能控制模块通过输出模块与可编程控制器的信号输出端相连接；

所述开关量输入模块和模拟量输入模块的输出端分别与数据处理模块的两个输入端相连接；

所述数据处理模块的输出端与输出模块的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的隧道照明节能控制装置，其特征在于所述车辆检测器设置于隧道外入口处。

4.根据权利要求1所述的隧道照明节能控制装置，其特征在于所述环境亮度检测器设置于隧道外入口处。

5.根据权利要求1或3所述的隧道照明节能控制装置，其特征在于所述车辆检测器为感应线圈型检测器、视频检测器、红外线检测器或超声波雷达检测器中的一种或多种。

6.隧道照明节能控制方法，其特征在于包括：

1)环境亮度检测器将检测到的隧道外的天光强度信号传递给可编程控制器的一个信号输入端，通过可编程控制器中的节能控制模块的模拟量输入模块进入到数据处理模块；

2)数据处理模块将信号转换为光度信号与模块内设置的各天气强度的光度数值进行比较，以确定隧道外的天气光亮强度和隧道内需要的照明亮度，通过输出模块将控制信号传递给执行元件；

3)车辆检测器将其在隧道口检测到的车辆通行信号传递给车辆检测控制卡，车辆检测控制卡将通行信号转换为开关量信号传递给可编程控制器的另一个信号输入端，通过可编程控制器中的节能控制模块的开关量输入模块进入到数据处理模块；

4)数据处理模块通过隧道长度和限定车速判断车辆通过隧道时相应的照明灯是否开启及开启的时间长度，通过输出模块将控制信号传递给执行元件。

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