CN105090799A - 具有反光和警示导引功能的隧道灯及隧道照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有反光和警示导引功能的隧道灯及隧道照明系统，其能够提供更加安全的隧道行车环境；隧道灯本身具有反光和警示导引功能，辅助行车安全和快速逃生。本发明的隧道灯包含灯壳，灯壳内组装有朝向灯壳发光面的LED发光模组；所述灯壳迎车端，背车端，底端和顶端的灯带槽内均组装有灯带，分别为迎车端灯带，背车端灯带，底端灯带和顶端灯带；所述灯带为包含有LED灯珠；所述迎车端设置有被动反光标识。本发明的隧道照明系统，用于为隧道提供照明，其在所述隧道的隧道壁上间隔安装有如上所述的隧道灯；每个隧道灯的LED发光模组供电支路上设置有电流检测模块；每个电流检测模块均连接有通讯模块；所述通讯模块与隧道口报警灯连接。

Description

具有反光和警示导引功能的隧道灯及隧道照明系统

技术领域

本发明涉及一种隧道灯和隧道照明系统，具体用于隧道内部行车环境的照明。

背景技术

高速公路隧道与一般道路相比，隧道空间封闭，一旦发生事故，不但救援和疏散困难，且事故后果严重，使得交通安全问题日益突出，人车路和环境组成的交通系统中，各因素互相影响和作用，构成交通安全的保障要素。隧道内的照明条件直接影响到视觉功能，长时间在光线单一、昏暗的环境中行驶会使驾驶员眼睛疲劳，进而影响感知与判断能力，而视觉信息又是感知阶段的主要来源，因此合适的照明设施对驾驶员的安全行驶非常重要。

普通隧道灯只有照明功能，没有警示引导功能；其在进一步的隧道安全行车环境的贡献较小；我们在长期的隧道灯设计和施工维护中发现了很多现有隧道灯的安全隐患以及隧道内的照明系统的安全隐患；具体的有：

(1)大型车辆行驶在隧道时，隧道行车道两侧道沿的反光标识起到的作用非常小，大型车辆的驾驶员很难判断车辆横向距离，尤其是距离隧道侧壁的横向距离，以及隧道的走向；

(2)隧道内发生意外状况时，隧道内的指示标识非常少，对于隧道口远近的判断往往出线错误；

(3)某个隧道灯损坏后不点亮，导致该处隧道灯的照明区域出线空缺，对于高速行车存在非常大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了具有反光和警示导引功能的隧道灯及隧道照明系统，其能够提供更加安全的隧道行车环境；隧道灯本身具有反光和警示导引功能，辅助行车安全和快速逃生。

为了达到上述目的，本发明的隧道灯采用以下技术方案予以实现：

具有反光和警示导引功能的隧道灯，包含隧道灯本体，隧道灯本体包含灯壳，灯壳内组装有朝向灯壳发光面的LED发光模组；所述灯壳为长方体结构，沿着隧道深度方向安装；灯壳面向行车方向的一端为迎车端，灯壳面向隧道底部的一端为底端；灯壳与所述迎车端和底端相向设置的一端分别为背车端和顶端；

所述迎车端，背车端，底端和顶端分别朝向灯壳内部方向开设灯带槽；

所述迎车端，背车端，底端和顶端的灯带槽内均组装有灯带，分别为迎车端灯带，背车端灯带，底端灯带和顶端灯带；所述灯带为包含有LED灯珠；

所述迎车端设置有被动反光标识；

所述LED发光模组通过LED发光模组供电支路与隧道内的供电主电缆连接；所述灯带通过灯带供电支路与隧道内的供电主电缆连接；所述LED发光模组供电支路与所述灯带供电支路并联；四条灯带并联在所述灯带供电支路上。

上述隧道灯的优选实施方式和进一步改进如下：

(1)所述迎车端灯带，背车端灯带，底端灯带和顶端灯带的LED灯珠的发光颜色分别为黄色，黄色，白色和蓝色；所述迎车端的被动反光标识为贴装在迎车端的反光贴膜和/或组装在迎车端的反光板。

(2)所述隧道灯本体还包含设置在灯壳发光面和/或设置在灯带底端以下位置的隧道灯指示牌。

进一步的是：所述隧道灯本体的LED发光模组为两组，两组之间通过模组连接板连接，印制有逃生和定位标识的隧道灯指示牌设置在所述连接板上。

进一步的是：所述灯壳背面设置有散热翅片和挂架；所述挂架包含固定在灯壳背面的挂架固定件，以及组装在挂架固定件上的用于安装在隧道壁上的挂架活动件；所述挂架活动件上设置有安装孔；所述挂架活动件通过铰接轴铰接安装在所述挂架固定件上；所述挂架固定件上还设置有导向销，所述挂架活动件上开设有以所述铰接轴为圆心的圆弧形导向槽，所述导向销穿过所述导向槽；所述导向销上还通过螺纹连接组装有用于锁紧挂架活动件和挂架固定件的锁紧螺栓。

为了达到上述目的，本发明的隧道照明系统采用以下技术方案予以实现：

隧道照明系统，用于为隧道提供照明，该隧道为单向行车的隧道，隧道两端为隧道口；所述隧道的隧道壁上间隔安装有如上所述的隧道灯；所有隧道灯电连接至供电主电缆；每个隧道灯的LED发光模组供电支路上设置有用于检测LED发光模组是否点亮的电流检测模块；每个电流检测模块均连接有通讯模块；所述隧道的隧道口处设置有报警灯和用于采集报警灯视频/或音频信息的摄像头；所述摄像头与远端的控制中心连接；所述通讯模块与驱动所述报警灯工作的驱动模块连接。

本发明的隧道照明系统的优选实施方式和进一步改进点如下：

(1)每个隧道灯的通讯模块通过与供电主电缆连接的电源模块供电；所有隧道灯的通讯模块均连接至报警通讯电缆上，报警通讯电缆的远端连接至所述报警灯的驱动模块；所述报警灯的驱动模块为控制器，控制器集成有驱动报警灯闪烁的闪光器。

进一步的是：

所述通讯模块为ZigBee模块，或者所述通讯模块为电力线载波通信模块；

隧道灯指示牌上印制有数字标识和用于指向最近的隧道口的箭头；所述隧道内部的行车道路的两边设置道沿，道沿上贴装有反光贴膜。

(2)所有隧道灯的LED发光模组的发光中心距离隧道地面的距离为H，且3200mm≤H＜5500mm。

进一步的是：所有隧道灯的LED发光模组的发光中心距离隧道地面的距离为H，H＝3400mm。

本发明有益效果是：

(1)本发明的隧道灯具有反光和警示导引功能；其迎车端，背车端，底端和顶端分别朝向灯壳内部方向开设灯带槽；所述迎车端，背车端，底端和顶端的灯带槽内均组装有灯带；灯带安装在灯带槽内使得灯带在组装，施工维护和实际使用环境中不易被损坏；这是相对于凸起于灯壳表面的结构带来的优点；因此，本发明的灯带组装结构是非常可靠的；本发明隧道灯的迎车端设置有被动反光标识；如此一来，迎车端不仅具备主动的灯带发光功能，还具备行车灯光照射后的被动反光功能；即使某个隧道灯暂时损坏，其依然能够提供可靠的迎车方向的反光能力，使得安全防护更加的全面，适应范围更广；本发明在四个端面同时设置灯带，形成“四方灯带”，具备全方位和针对性的反光和警示导引功能，这是现有设计完全不具备的；

本发明的LED发光模组供电支路与所述灯带供电支路并联；如此一来，隧道灯本体的LED发光模组点亮与否与灯带开关无关，只要主供电电缆上有电就能保证灯带的反光和警示导引功能的可靠实现，有效保证了安全；本发明的四条灯带并联在所述灯带供电支路上；每条灯带的是否点亮不会对其他灯带造成影响，使得灯带功能更加可靠实现；

综上所述，本发明的隧道灯具备被动反光和主动警示导引功能；隧道灯在迎车方向装有反光板，在隧道停电的情况下被动反射汽车灯光，可以让驾驶员清楚看到隧道高处轮廓，有效弥补了普通隧道只有地面有诱导反光装置的缺点；有效减少因隧道密闭黑暗而产生的“恐怖感”，使驾驶员不至于过于紧张而导致交通事故的发生；

本发明还采用主动发光的LED灯带，可在灯具正常工作情况下迎着行车放向发光，且光线柔和醒目，首先可以调节驾乘人员心情，其次可以显示隧道墙壁轮廓及其变化趋势，在隧道有上下坡和转弯的路段尤其重要；

本发明的被动式反光和主动式的LED发光灯带，二者互为补充发挥了显示隧道墙壁轮廓，显示隧道结构变化，减少驾驶员紧张情绪的作用。主动式的LED发光灯还能起到警示引导功能让驾驶员减少在隧道内产生视觉疲劳的情况，提高感知力和判断力，进而保障行车安全。本发明的隧道灯适用范围广，既可用起到引导警示作用，还可以起到亮化辅助照明作用，可以满足用户的多样化需求而广泛用于各种隧道涵洞天桥。

(2)本发明的隧道照明系统在所述隧道的隧道壁上间隔安装有如上所述的隧道灯；因此其具有上述本发明公开的隧道灯的所有优点；与此同时，本发明的每个隧道灯的LED发光模组供电支路上设置有用于检测LED发光模组是否点亮的电流检测模块；一旦某个隧道灯的LED发光模组不点亮，或者存在异常，电流检测模块就会检测到该故障信号，通过通讯模块将故障信号传递至所述隧道的隧道口处设置的报警灯；报警灯开始闪烁，如果是声光报警灯，则在闪烁的同时会发出声音，此时，用于采集报警灯视频/或音频信息的摄像头将视频信息和/或音频信息采集传递至远端的控制中心；我们采用的这种故障检测方式能够非常好的利用隧道灯本身间隔布置的优点进行可靠的近距离接力传输，同时还能够与现有隧道口的监控系统融合，让现有隧道口的用于检测车辆是否违章的摄像头采集视频信息，然后通过现有车辆违章监控系统的网络传输至远端的交通控制中心，因此实现成本变低，而且在往远处传递信号时采用了非常可靠和成熟的现有网络结构，能够可靠及时的将隧道灯的故障反馈给远端，及时维护杜绝安全隐患。

附图说明

图1为本发明的隧道灯的一种具体实施方式的立体结构示意图；

图2为图1的左视方向的结构示意图；

图3为图1的右视方向的结构示意图；

图4为图1的仰视方向的结构示意图(为了便于清楚显示，我们进行了逆时针方向90度的旋转)；

图5为图1的俯视方向的结构示意图(为了便于清楚显示，我们进行了逆时针方向90度的旋转)；

图6为本发明的隧道灯与供电电缆的电连接结构示意图；

图7为采用本发明的隧道照明系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图8为隧道灯指示牌的一种具体实施方式的结构示意图；

图9为本发明的隧道照明系统的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明：

1-挂架，2-灯带组装槽，3-模组连接板，4-LED发光模组，5-灯壳，6-散热翅片；

10-迎车端，20-背车端，30-底端，40-顶端；

11-迎车端灯带，12-反光贴膜，13-反光板；

21-背车端灯带；31-底端灯带，41-顶端灯带；

101-挂架活动件，102-挂架固定件，103-导向槽，104-导向销，105-铰接轴，106-安装孔；

100-供电主电缆，200-LED发光模组供电支路，300-灯带供电支路，400-隧道灯本体，500-隧道灯指示牌，501-指示箭头；600-隧道，601-隧道口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

如图1～9所示，其示出了本发明的具体实施方式，具体的，

本发明的隧道灯具体实施方式如下：

如图所示，具有反光和警示导引功能的隧道灯，包含隧道灯本体，隧道灯本体包含灯壳5，灯壳内组装有朝向灯壳发光面的LED发光模组4；这里所说的灯壳发光面即为我们在灯具中常见的透光面板，所述LED发光模组的光线经由灯壳发光面后朝向隧道地面方向照射；所述灯壳为长方体结构，沿着隧道深度方向安装；灯壳面向行车方向的一端为迎车端10，灯壳面向隧道底部的一端为底端30；灯壳与所述迎车端和底端相向设置的一端分别为背车端20和顶端40；

如图所示，所述迎车端10，背车端20，底端30和顶端40分别朝向灯壳内部方向开设灯带槽2；

如图所示，所述迎车端10，背车端20，底端30和顶端40的灯带槽内均组装有灯带，分别为迎车端灯带11，背车端灯带21，底端灯带31和顶端灯带41；所述灯带为包含有LED灯珠；

如图所示，所述迎车端10设置有被动反光标识；

如图所示，所述LED发光模组通过LED发光模组供电支路200与隧道内的供电主电缆100连接；所述灯带通过灯带供电支路300与隧道内的供电主电缆100连接；所述LED发光模组供电支路与所述灯带供电支路并联；四条灯带并联在所述灯带供电支路上。

如图所示，我们在一些优选实施例中还采用了以下进一步的改进方案：

(1)所述迎车端灯带11，背车端灯带21，底端灯带31和顶端灯带41的LED灯珠的发光颜色分别为黄色，黄色，白色和蓝色；所述迎车端的被动反光标识为贴装在迎车端的反光贴膜12和/或组装在迎车端的反光板13。需要说明的是，我们的颜色限定是对灯带结构的限定，因为不同颜色的LED灯珠其会通过本领域技术人员所熟知的结构进行实现；可以采用LED灯珠配光和LED灯珠发光面镀膜等结构实现；

迎车端10为黄色光灯带，起到了非常好的警示作用，与迎车端的反光标识配合使得警示作用更加的全面，醒目；

背车端20的黄色光灯带能够让逃生过程具备可靠的照明引导功能，同时让司机能够通过后视镜依然看到黄色的警示光，提高了行车安全；对于背车端的黄色光灯带的结构选用，我们进行了长时间的设计方案讨论和创造性劳动；因为如果选用除红色光以外的其他光，其警示功能不强，而且目前没有背车端的警示灯光存在，如果选用红色光，我们发现，在实际使用过程中，当人们在逃生过程中，往往会对该红色光产生警戒心里，不会往红色光方向(逆向行车方向)逃跑，影响逃生时机，存在非常大的安全隐患，这一点结构改进不是本领域技术人员所熟知的；因为目前设计红色警示灯的照明灯具非常多；我们也实在实际施工经验和创造性环境模拟过程中发现的改进点；

底端30为白光，其能够提供隧道灯底部隧道壁和道路的照明功能，对于逃生和发现异常状况非常有用；

顶端40为蓝光，对于调节整个灯具营造的照明环境产生了非常大的作用，蓝光使得司机明显感觉到了整个隧道环境更加的温和舒适，消除了隧道驾驶的压抑感觉；甚至可以通过该处蓝光的设计替代现有的专门造景的隧道设计，隧道内专门造景提高了施工复杂程度和施工成本；

还需要说明的是，我们通过创造性的设计模拟手段模拟除了隧道等底端白光和顶端蓝光搭配出的“蓝天白云”的效果，这两种颜色的搭配除了实现其各自功能外，整体上对于提升整个隧道灯的照明氛围起到了非常大的作用。

(2)所述隧道灯本体还包含设置在灯壳发光面和/或设置在灯带底端以下位置的隧道灯指示牌500。隧道指示牌的成本较低，但是由于我们借用了隧道灯本身以及底端的发光照亮，使得隧道指示牌的识别度非常高；而且由于隧道灯的布置数量较多，因此，该结构使得本隧道灯布置的隧道照明环境具备非常充足的指引功能，能够提供位置指示和方位指示。

如图所示，进一步的是：所述隧道灯本体的LED发光模组4为两组，两组之间通过模组连接板3连接，印制有逃生和定位标识的隧道灯指示牌500设置在所述连接板3上。该结构让指示牌与隧道灯很好的集成在一起，能够一体化制作，便于组装，可靠性高；但是相比在下方设置指示牌，其成本较高，而且占据了隧道灯的LED发光模组的布置范围；因此我们在实际施工时，会优选的选用在隧道灯的灯壳底部设置指示牌的形式；

如图所示，进一步的是：所述灯壳5背面设置有散热翅片6和挂架1；所述挂架包含固定在灯壳背面的挂架固定件102，以及组装在挂架固定件上的用于安装在隧道壁上的挂架活动件101；所述挂架活动件101通过铰接轴105铰接安装在所述挂架固定件102上；挂架活动件101能够相对挂架固定件调整角度，对于针对性的调整隧道内照射角度非常有用；更亮更加合理的照射范围对于安全行车非常重要；

如图所示，本发明在所述挂架固定件上还设置有导向销104，所述挂架活动件101上开设有以所述铰接轴为圆心的圆弧形导向槽104，所述导向销穿过所述导向槽；导向槽和导向销使得挂架的角度调整结构更加平稳精确，同时最终能够实现相对可靠锁紧。

本发明的隧道照明系统的具体实施方式如下：

如图所示，隧道照明系统，用于为隧道提供照明，该隧道为单向行车的隧道，隧道两端为隧道口601；所述隧道的隧道壁上间隔安装有如上所述的隧道灯；所有隧道灯电连接至供电主电缆100；每个隧道灯的LED发光模组供电支路200上设置有用于检测LED发光模组是否点亮的电流检测模块；每个电流检测模块均连接有通讯模块；所述隧道的隧道口处设置有报警灯和用于采集报警灯视频/或音频信息的摄像头；所述摄像头与远端的控制中心连接；所述通讯模块与驱动所述报警灯工作的驱动模块连接。

我们在一些优选实施例中对上述隧道照明系统的具体实施方式进行了如下方案改进：

(1)如图所示，每个隧道灯的通讯模块通过与供电主电缆连接的电源模块供电；所有隧道灯的通讯模块均连接至报警通讯电缆上，报警通讯电缆的远端连接至所述报警灯的驱动模块；所述报警灯的驱动模块为控制器，控制器集成有驱动报警灯闪烁的闪光器。通讯模块为接力传递的近距离传输连接结构，只要有一个通讯模块采集到了故障信号，相互接力传递，对于隧道内的环境适应性非常好，抗干扰，能够可靠且节能的传递；最终的报警灯通过控制器采集到的故障信号驱动后处于报警状态；

如图所示，进一步的是：

所述通讯模块为ZigBee模块，ZigBee模块采用“紫蜂协议”实现可靠的近距离传输；其成本低，功耗低，能够稳定运行；

或者所述通讯模块为电力线载波通信模块；电力线载波通信模块能够非常好的利用原有的供电主电缆载波，实现信号的可靠传输，同样成本较低，传递可靠。

如图所示，所述隧道灯指示牌500上印制有数字标识和用于指向最近的隧道口的箭头501；数字标识用于提供定位，箭头用来指示出口，能够可靠辅助人们逃生；本改进方案中还在所述隧道内部的行车道路的两边设置道沿，道沿上贴装有反光贴膜；道沿反光贴膜和隧道灯迎车端的反光标识可靠的提供了被动反光警示照明，同时也能非常可靠的反应出隧道内部走向，无论大车小车均能够安全行驶。

(2)如图所示，所有隧道灯的LED发光模组的发光中心距离隧道地面的距离为H，且3200mm≤H＜5500mm。传统隧道的H的高度为5500mm，这是目前规定的设计标准，但是经过我们多年对于隧道工况的实际考查，以及对于隧道灯的结构设计经验，将H设计为低于5500mm，好处非常多；其能够使得烟雾上升于隧道灯以上位置，减少对隧道灯发光面的遮挡；低于5500mm后，对于行车车道照射亮度和面积增加，更加节能安全，同时便于安装维护；

如图所示：所有隧道灯的LED发光模组的发光中心距离隧道地面的距离为H，H＝3400mm。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.具有反光和警示导引功能的隧道灯，其特征在于：包含隧道灯本体，隧道灯本体包含灯壳，灯壳内组装有朝向灯壳发光面的LED发光模组；所述灯壳为长方体结构，沿着隧道深度方向安装；灯壳面向行车方向的一端为迎车端，灯壳面向隧道底部的一端为底端；灯壳与所述迎车端和底端相向设置的一端分别为背车端和顶端；

所述迎车端，背车端，底端和顶端分别朝向灯壳内部方向开设灯带槽；

所述迎车端，背车端，底端和顶端的灯带槽内均组装有灯带，分别为迎车端灯带，背车端灯带，底端灯带和顶端灯带；所述灯带为包含有LED灯珠；

所述迎车端设置有被动反光标识；

所述LED发光模组通过LED发光模组供电支路与隧道内的供电主电缆连接；所述灯带通过灯带供电支路与隧道内的供电主电缆连接；所述LED发光模组供电支路与所述灯带供电支路并联；四条灯带并联在所述灯带供电支路上。

2.如权利要求1所述的具有反光和警示导引功能的隧道灯，其特征在于：所述迎车端灯带，背车端灯带，底端灯带和顶端灯带的LED灯珠的发光颜色分别为黄色，黄色，白色和蓝色；所述迎车端的被动反光标识为贴装在迎车端的反光贴膜和/或组装在迎车端的反光板。

3.如权利要求1所述的具有反光和警示导引功能的隧道灯，其特征在于：所述隧道灯本体还包含设置在灯壳发光面和/或设置在灯带底端以下位置的隧道灯指示牌。

4.如权利要求3所述的具有反光和警示导引功能的隧道灯，其特征在于：所述隧道灯本体的LED发光模组为两组，两组之间通过模组连接板连接，印制有逃生和定位标识的隧道灯指示牌设置在所述连接板上。

5.如权利要求3所述的具有反光和警示导引功能的隧道灯，其特征在于：所述灯壳背面设置有散热翅片和挂架；所述挂架包含固定在灯壳背面的挂架固定件，以及组装在挂架固定件上的用于安装在隧道壁上的挂架活动件；所述挂架活动件上设置有安装孔；所述挂架活动件通过铰接轴铰接安装在所述挂架固定件上；所述挂架固定件上还设置有导向销，所述挂架活动件上开设有以所述铰接轴为圆心的圆弧形导向槽，所述导向销穿过所述导向槽；所述导向销上还通过螺纹连接组装有用于锁紧挂架活动件和挂架固定件的锁紧螺栓。

6.隧道照明系统，用于为隧道提供照明，该隧道为单向行车的隧道，隧道两端为隧道口；所述隧道的隧道壁上间隔安装有如权利要求1～5所述的隧道灯；所有隧道灯电连接至供电主电缆；每个隧道灯的LED发光模组供电支路上设置有用于检测LED发光模组是否点亮的电流检测模块；每个电流检测模块均连接有通讯模块；所述隧道的隧道口处设置有报警灯和用于采集报警灯视频/或音频信息的摄像头；所述摄像头与远端的控制中心连接；所述通讯模块与驱动所述报警灯工作的驱动模块连接。

7.如权利要求6所述的隧道照明系统，其特征在于：每个隧道灯的通讯模块通过与供电主电缆连接的电源模块供电；所有隧道灯的通讯模块均连接至报警通讯电缆上，报警通讯电缆的远端连接至所述报警灯的驱动模块；所述报警灯的驱动模块为控制器，控制器集成有驱动报警灯闪烁的闪光器。

8.如权利要求7所述的隧道照明系统，其特征在于：

所述通讯模块为ZigBee模块，或者所述通讯模块为电力线载波通信模块；

隧道灯指示牌上印制有数字标识和用于指向最近的隧道口的箭头；所述隧道内部的行车道路的两边设置道沿，道沿上贴装有反光贴膜。

9.如权利要求6所述的隧道照明系统，其特征在于：所有隧道灯的LED发光模组的发光中心距离隧道地面的距离为H，且3200mm≤H＜5500mm。

10.如权利要求9所述的隧道照明系统，其特征在于：所有隧道灯的LED发光模组的发光中心距离隧道地面的距离为H，H＝3400mm。