CN104867412B - 一种用于隧道的诱导逃生系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于隧道的诱导逃生系统，包括：沿隧道分布的LED逃生诱导灯，用于测量隧道内的能见度的能见度传感器，用于根据测量得到的能见度调节LED逃生诱导灯的亮度、并确定在测量的能见度的情况下隧道内所允许的最高车速的控制装置，用于显示所述所允许的最高车速的LED显示器，用于监视隧道内车辆速度的第一电子眼和第二电子眼，以用于与各器件实现数据通讯、同时与地方交通系统网实现通讯的通讯装置。本发明实现了调节并监测隧道内的能见度，并根据隧道内的能见度控制车辆运行速度的目的，有利于降低隧道内的交通事故的发生概率。

Description

一种用于隧道的诱导逃生系统
技术领域
本发明属于隧道诱导逃生系统技术领域，具体涉及一种用于隧道的诱导逃生系统。
背景技术
我国是一个多山的国家,75％左右的国土是山地或重丘,公路建设中,过去的普遍做法是盘山绕行或切坡深挖。这种方法在一定程度上解决了交通问题，但不可否认的是，这同样造成了人力、物力和时间上的严重浪费。据统计资料显示，汽车翻越山岭平均时速不足30km,不到经济时速的一半，汽车的机械损坏和轮胎磨损极为严重，低等级道路的汽油耗量比高等级公路多20％一50％。随着交通技术的快速全面的发展，隧道技术被越来越广泛的运用到实际交通中。
随着我国对公路建设投入的不断增加，以及工程施工技术的不断创新，公路隧道工程，特别是高速公路隧道工程在整个公路建设中越来越多，其中长度超过1000米的长隧道和长度超过3000米的特长隧道所占比例显著提高。由于公路隧道自身空间环境狭窄、光线变化大、交通量大、以及汽车尾气排放不易散发而导致隧道内空气质量恶化，进而导致能隧道内见度较低，使得公路隧道成为高速公路事故多发路段，尤其是隧道发生重大火灾事故时，因烟雾浓度较大驾乘人员无法快速辨明逃生出口而影响安全逃生，在这种环境下，需要一个清晰的、明确的视觉诱导逃生系统，来快速引导驾乘人员逃生安全的撤离事故隧道，以保证驾乘人员的生命财产安全。
因此，近年来改善公路隧道行车环境、加强公路隧道内交通控制诱导越来越受到人们的重视，也针对一些长隧道、特长隧道制定了较多的交通控制诱导预案，以构建一个公路隧道交通诱导系统，在此过程中，隧道LED诱导灯正越来越广泛的被运用到公路隧道中，目前的公路隧道交通诱导系统还不能调节并监测隧道内的能见度以及智能化控制车辆运行速度，而本发明的隧道诱导逃生系统是对隧道交通诱导系统的补充和完善。诱导逃生系统的实现可以为驾乘人员提供实时交通信息与环境信息，进行路线指示引导，以降低事故发生后的人员死亡率及各种损失。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于隧道的诱导逃生系统，以调节并监测隧道内的能见度，并根据隧道内的能见度控制车辆运行速度。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于隧道的诱导逃生系统，其特征在于：包括：
沿隧道人行横洞及车行横洞分布的LED逃生诱导灯，用于显示调节隧道内人行横洞及车行横洞的能见度，用于调节隧道内的能见度；
能见度传感器，用于测量隧道内的能见度；
控制装置，用于根据所述能见度传感器测量得到的能见度调节LED逃生诱导灯的亮度，并确定在测量的能见度的情况下隧道内所允许的最高车速及行车间距；
设置于隧道进口处的LED显示屏，用于显示所述控制装置确定得到的所允许的最高车速及行车间距；
设置于隧道进口的第一电子眼和设置于隧道出口的第二电子眼，用于监控隧道内车辆的车速；
以及通讯装置，用于与各器件及装置实现数据通讯，同时通讯装置与地方交通系统网实现通讯。
进一步的，所述LED逃生诱导灯包括超亮形LED灯、箭头形LED灯和双侧形LED灯，双侧形LED灯分布于横洞洞口两侧的位置，箭头形LED灯分布于横洞内两侧洞壁的下部位置，超亮形LED灯分布于横洞与隧道的交界位置。
进一步的，所述超亮形LED灯包括：第一诱导灯底板，与所述第一诱导灯底板一起组成封闭结构的光源板，覆盖在所述光源板的第一发光组件上的第一透镜以及与所述封闭结构相匹配的第一外壳。
更进一步的，所述封闭结构为正多边体、柱状体或球状体。
更进一步的，所述光源板上至少有一个发光组件，所述透镜与发光组件一一匹配。
更进一步的，所述透镜与所述光源板间设置有橡胶垫圈。
进一步的，所述箭头形LED灯包括：第二诱导灯底板，设置于第二诱导灯底板上且成箭头型的第二发光组件，与第二发光组件相匹配的第二透镜，覆盖在第二诱导灯底板上并与第二透镜相匹配的第二外壳。
所述双侧形LED灯包括：第三诱导灯底板，设置于第三诱导灯底板两侧的第三发光组件，与第三发光组件相匹配的第三透镜，覆盖在第三诱导灯底板上并与第三透镜相匹配的第三外壳。
有益效果：本发明通过LED逃生诱导灯来调节隧道内的能见度，通过能见度传感器来监测隧道内的能见度，并根据监测到的能见度设定一个最高的车辆运行速度，并通过LED显示屏告知过往车辆，同时通过电子眼监测过往车辆的速度，并通过通讯装置将所有数据上传至当地地方交通系统网。本发明实现了调节并监测隧道内的能见度，并根据隧道内的能见度控制车辆运行速度的目的，有利于降低隧道内的交通事故的发生概率，是对现有的隧道交通诱导系统的有效补充和完善。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是超亮型LED灯的结构示意图；
图3是超亮型LED灯的爆破结构图；
图4是超亮型LED灯的诱导灯底板与光源板组成的封闭结构的爆破结构图；
图5是超亮型LED灯的光源板的结构示意图；
图6是图1中超亮型LED灯的外壳翻转180度的结构示意图；
图7是图6中外壳倾斜一定角度的结构示意图；
图8是箭头形LED灯的结构示意图；
图9是图8中箭头形LED灯的爆破结构图；
图10是双侧形LED灯的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
如图1所示，一种用于隧道的诱导逃生系统，包括：
沿隧道人行横洞及车行横洞分布的LED逃生诱导灯，用于显示调节隧道内人行横洞及车行横洞的能见度。
能见度传感器，用于测量隧道内的能见度。
控制装置，用于根据所述能见度传感器测量得到的能见度调节LED逃生诱导灯的亮度，并确定在测量的能见度的情况下隧道内所允许的最高车速及行车间距。
设置于隧道进口处的LED显示屏，用于显示所述控制装置确定得到的所允许的最高车速及行车间距。
设置于隧道进口的第一电子眼和设置于隧道出口的第二电子眼，用于监控隧道内车辆的车速。
以及通讯装置，用于与各器件实现数据通讯，同时通讯装置与地方交通系统网实现通讯。
上述系统中，所述LED逃生诱导灯包括超亮形LED灯、箭头形LED灯和双侧形LED灯，2.双侧形LED灯分布于横洞洞口两侧的位置，箭头形LED灯分布于横洞内两侧洞壁的下部位置，超亮形LED灯分布于横洞与隧道的交界位置。
如图2-7所示，是本发明提供的超亮形LED灯，该超亮形LED灯包括：第一诱导灯底板1，与所述第一诱导灯底板1一起组成封闭结构的光源板2，覆盖在所述光源板2的第一发光组件21上的第一透镜3以及与所述封闭结构相匹配的第一外壳4。
优选的，所述封闭结构为正多边体、柱状体或球状体；所述光源板2上至少有一个第一发光组件21，所述第一透镜3与第一发光组件21一一匹配；所述第一透镜3与所述光源板2间设置有橡胶垫圈23，橡胶垫圈23使第一透镜3与光源板2紧密密封，以保护第一发光组件21。
本实施例中封闭结构为正方体，即光源板2有五块，每块光源板2上设置有一个第一发光组件21，而每个第一发光组件21包含八个串联的LED芯片，每个LED芯片的发光颜色为绿色、设计寿命为10万小时，五个第一发光组件21并联，与第一发光组件21一一相匹配的第一透镜3有五个；超亮形LED灯额定功率为3W、工作电压为24V、平均发光亮度为200cd，在导通后，由于电压稍微增大，就会引起LED芯片内发光二极管的电流急剧增大，进而影响LED芯片的寿命，故本发明保持LED芯片的工作电压不变，控制装置通过控制LED芯片的工作电流来调节其亮度进而达到调节隧道内能见度的目的。
为了更好的保护LED芯片，设计了与正方体的封闭结构相匹配的第一外壳4，如图6是图1中的外壳翻转180度的结构示意图，图7是图6中的外壳倾斜一定角度的结构示意图。第一外壳4采用压铸铝材质，并对第一外壳4采用硅树脂灌封，经测试，本发明的外壳防护等级达到IP67。
如图8、9所示，是本发明提供的箭头形LED灯，该箭头形LED灯包括：第二诱导灯底板5，设置于第二诱导灯底板5上且成箭头型的第二发光组件6，与第二发光组件6相匹配的第二透镜7，覆盖在第二诱导灯底板5上并与第二透镜7相匹配的第二外壳8。
其中，第二发光组件6由15个LED芯片串联而成，每个LED芯片的发光颜色为绿色、设计寿命为10万小时，与第二发光组件6相匹配的第二透镜7也呈箭头型，第二外壳8上设计有与第二透镜7相匹配的透镜安装槽81，第二外壳8采用压铸铝材质，并对第二外壳8采用硅树脂灌封，经测试，本发明的外壳防护等级达到IP67。
该箭头形LED灯额定功率为1W、工作电压为24V、平均发光亮度为65cd，在导通后，由于电压稍微增大，就会引起LED芯片内发光二极管的电流急剧增大，进而影响LED芯片的寿命，故本发明保持LED芯片的工作电压不变，控制装置通过控制LED芯片的工作电流来调节其亮度进而达到调节隧道内能见度的目的。
如图10所示，是本发明提供的双侧形LED灯，所述双侧形LED灯包括：第三诱导灯底板91，设置于第三诱导灯底板91两侧的第三发光组件92，与第三发光组件92相匹配的第三透镜93，覆盖在第三诱导灯底板91上并与第三透镜93相匹配的第三外壳94。
该双侧形LED灯额定功率为3W、工作电压为24V、平均发光亮度为22cd，在导通后，由于电压稍微增大，就会引起LED芯片内发光二极管的电流急剧增大，进而影响LED芯片的寿命，故本发明保持LED芯片的工作电压不变，控制装置通过控制LED芯片的工作电流来调节其亮度进而达到调节隧道内能见度的目的。
上述系统中，能见度传感器设置于隧道的中间处，对于全封闭的隧道而言，进出口的能见度较高，中间处的能见度最低，将能见度传感器设置于隧道的最中间，以测量隧道的最低能见度，测量得到的数据传输至控制装置分析处理。
上述系统中，控制装置接收到能见度传感器测得的数据后，首先控制LED逃生诱导灯的亮度来调节能见度，当能见度传感器测得的能见度不再变大时，控制装置停止调控LED逃生诱导灯的亮度，然后以最终测得的能见度数值确定隧道内的安全车速，即最大车速，确定原则按《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》如下：
能见度小于等于500米大于200米时，时速不得超过80km/h并保持150米以上的行车间距。
能见度小于等于200米大于100米时，时速不得超过60km/h并保持100米以上的行车间距。
能见度小于等于100米大于50米时，时速不得超过40km/h并保持50米以上的行车间距。
能见度小于等于50米时，时速不得超过20公里并保持50米以上的行车间距。
对于能见度大于500米时，理论上车速可以大于80km/h，但因为现有隧道都有限速，一般为80Km/h，故在能见度大于500米时，时速也为80Km/h，并保持150米以上行车间距。
上述系统中，LED显示屏与控制装置相连，LED显示屏显示控制装置确定得到的速度的取值以及行车间距。
上述系统中，第一电子眼设置于隧道内靠近隧道进口的位置，以监控车辆进入隧道的速度，第二电子眼设置于隧道内靠近出口的地方，以监视车辆出隧道时的速度，以免车辆在过了第一个电子眼后又加速超过了LED显示屏显示的限制速度。
上述系统中，通讯装置将控制装置、第一电子眼及第二电子眼搜集的数据传输至地方交通系统网，以便交管部对隧道内的运行环境及车辆运行情况及时全面的了解，对于第一、第二电子眼见监视到的车速超过LED显示器显示的速度的，交管部对车主做相应处罚。
本发明通过LED逃生诱导灯来调节隧道内的能见度，通过能见度传感器来监测隧道内的能见度，并根据监测到的能见度设定一个最高的车辆运行速度，并通过LED显示屏告知过往车辆，同时通过电子眼监测过往车辆的速度，并通过通讯装置将所有数据上传至当地地方交通系统网。本发明实现了调节并监测隧道内的能见度，并根据隧道内的能见度控制车辆运行速度的目的，有利于降低隧道内的交通事故的发生概率。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于隧道的诱导逃生系统，其特征在于：包括：
沿隧道人行横洞及车行横洞分布的LED逃生诱导灯，用于显示调节隧道内人行横洞及车行横洞的能见度；
能见度传感器，用于测量隧道内的能见度；
控制装置，用于根据所述能见度传感器测量得到的能见度调节LED逃生诱导灯的亮度，并确定在测量的能见度的情况下隧道内所允许的最高车速及行车间距；
设置于隧道进口处的LED显示屏，用于显示所述控制装置确定得到的所允许的最高车速及行车间距；
设置于隧道进口的第一电子眼和设置于隧道出口的第二电子眼，用于监控隧道内车辆的车速；第一电子眼设置于隧道内靠近隧道进口的位置，以监控车辆进入隧道的速度，第二电子眼设置于隧道内靠近出口的地方，以监视车辆出隧道时的速度；
以及通讯装置，用于与各器件实现数据通讯，同时通讯装置与地方交通系统网实现通讯。
2.根据权利要求1所述的一种诱导逃生系统，其特征在于：所述LED逃生诱导灯包括超亮形LED灯、箭头形LED灯和双侧形LED灯，双侧形LED灯分布于横洞洞口两侧的位置，箭头形LED灯分布于横洞内两侧洞壁的下部位置，超亮形LED灯分布于横洞与隧道的交界位置。
3.根据权利要求2所述的一种诱导逃生系统，其特征在于：所述超亮形LED灯包括：第一诱导灯底板，与所述第一诱导灯底板一起组成封闭结构的光源板，覆盖在所述光源板的第一发光组件上的第一透镜以及与所述封闭结构相匹配的第一外壳。
4.根据权利要求3所述的一种诱导逃生系统，其特征在于：所述封闭结构为正多边体、柱状体或球状体。
5.根据权利要求3或4所述的一种诱导逃生系统，其特征在于：所述光源板上至少有一个发光组件，所述透镜与发光组件一一匹配。
6.根据权利要求5所述的一种诱导逃生系统，其特征在于：所述透镜与所述光源板间设置有橡胶垫圈。
7.根据权利要求2所述的一种诱导逃生系统，其特征在于：所述箭头形LED灯包括：第二诱导灯底板，设置于第二诱导灯底板上且成箭头型的第二发光组件，与第二发光组件相匹配的第二透镜，覆盖在第二诱导灯底板上并与第二透镜相匹配的第二外壳。
8.根据权利要求2所述的一种诱导逃生系统，其特征在于：所述双侧形LED灯包括：第三诱导灯底板，设置于第三诱导灯底板两侧的第三发光组件，与第三发光组件相匹配的第三透镜，覆盖在第三诱导灯底板上并与第三透镜相匹配的第三外壳。
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