CN108775538A - 一种隧道节能照明系统 - Google Patents

一种隧道节能照明系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108775538A
CN108775538A CN201810686990.7A CN201810686990A CN108775538A CN 108775538 A CN108775538 A CN 108775538A CN 201810686990 A CN201810686990 A CN 201810686990A CN 108775538 A CN108775538 A CN 108775538A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tunnel
energy
subsystem
light
solar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810686990.7A
Other languages
English (en)
Inventor
李青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd filed Critical Zhengzhou Yunhai Information Technology Co Ltd
Priority to CN201810686990.7A priority Critical patent/CN108775538A/zh
Publication of CN108775538A publication Critical patent/CN108775538A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/04—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a generator
    • F21S9/043—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a generator driven by wind power, e.g. by wind turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
    • F21S11/002—Non-electric lighting devices or systems using daylight characterised by the means for collecting or concentrating the sunlight, e.g. parabolic reflectors or Fresnel lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
    • F21S11/007—Non-electric lighting devices or systems using daylight characterised by the means for transmitting light into the interior of a building
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S9/00—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply
    • F21S9/02—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator
    • F21S9/03—Lighting devices with a built-in power supply; Systems employing lighting devices with a built-in power supply the power supply being a battery or accumulator rechargeable by exposure to light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F21V23/0464—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor sensing the level of ambient illumination, e.g. dawn or dusk sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F21V23/0471—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor detecting the proximity, the presence or the movement of an object or a person
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

本发明提供一种隧道节能照明系统，包括：中央控制器，中央控制器通过CAN总线控制隧道口自然光照明子系统、隧道内LED照明子系统、风光发电子系统、环境监测子系统协调运行；隧道出入口通过自然光照明子系统提供自然光进行照明，隧道内的照明设备以及各元器件通过风光发电子系统提供能源；本系统内照明设备及其他元器件在风光充足的条件下均通过自然能源进行供电，节能环保的同时减轻了电网供电压力。

Description

一种隧道节能照明系统
技术领域
本发明涉及照明领域，尤其涉及一种隧道节能照明系统。
背景技术
近年来，我国城市建设和交通运输业的飞速发展，基于隧道具有缩短公路里程、提高运输效应、利用地下空间、节省用地和保持生态环境的优越性，隧道在各地的公路建设中被广泛应用。然而随着公路隧道建设数量和规模不断扩大，公路隧道照明用电逐渐成为隧道运营的主要支出成本。隧道照明电能消耗巨大，对自然能源的利用不足。目前，亟需一种利用自然能源，减轻电网供电负担的隧道照明系统。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种隧道节能照明系统，包括：中央控制器，中央控制器通过CAN总线控制隧道口自然光照明子系统、隧道内LED照明子系统、风光发电子系统、环境监测子系统协调运行；
隧道口自然光照明子系统包括：滤光镜、聚光透镜、耦合器、光纤、自然光发散器、太阳能跟踪器；
滤光镜用于滤除自然光中对驾驶员有害和不适的成分，聚光透镜通过太阳能跟随器固定设置于隧道顶部，用于将过滤后的自然光聚焦在聚光透镜焦点处；耦合器与聚光透镜连接，用于将聚焦后的自然光引入光纤传输；自然光发散器固设于隧道进口预设距离处和隧道入口预设距离处，用于将光纤传输的自然光进行散射，对隧道进口端和出口端进行照明；
隧道内LED照明子系统包括：若干LED灯组以及与LED灯组一一对应连接的LED控制器；
LED灯组包括若干LED灯，同一LED灯组内的LED灯均匀设置于隧道内壁构成U型结构，同一LED灯组内的LED灯连接同一个LED控制器，LED控制器通过CAN总线与中央控制器连接；中央控制器根据环境监测子系统检测的隧道内外环境信息、车辆信息控制LED灯组根据预设亮度依次开启。
风光发电子系统用于利用风光自然能源为所述的照明系统提供电能。
优选的，环境监测子系统包括：多个地磁线圈探测器、多个车速探测器、隧道外光强传感器、多个隧道内光强传感器、隧道外能见度传感器、多个隧道内能见度传感器、多个摄像头；
隧道进口外第一预设距离内、隧道内、隧道出口外第一预设距离内沿隧道方向均匀设有地磁线圈探测器；
与地磁线圈探测器一一对应设有车速探测器；
隧道外部设有隧道外光强传感器和隧道外能见度传感器；隧道内沿隧道方向均匀设有多个隧道内光强传感器；隧道内沿隧道方向均匀设有多个隧道内能见度传感器；隧道内沿隧道方向均匀设有多个摄像头；
多个地磁线圈探测器、多个车速探测器、隧道外光强传感器、多个隧道内光强传感器、隧道外能见度传感器、多个隧道内能见度传感器、多个摄像头分别与中央控制器连接。
优选的，隧道内外环境信息包括：隧道外光强传感器检测的隧道外光照强度、隧道内光强传感器检测的隧道内个区段光照强度、隧道外能见度传感器检测的隧道外能见度、隧道内能见度传感器检测的隧道内各区段能见度；
车辆信息包括：车速传感器检测的车辆的行驶速度、地磁线圈探测器检测的的车辆的位置信息、摄像头检测的车辆的行为信息。
优选的，风光发电子系统包括：若干个太阳能电池板组以及与太阳能电池板组一一对应的太阳能充电控制器、蓄电池、太阳能放电控制器、风力发电机、太阳能跟随器；
太阳能电池板组通过太阳能跟随器固定于隧道外部，太阳能电池板组包括若干个太阳能电池板，太阳能电池板组通过充电控制器与蓄电池连接，蓄电池电能输出端与太阳能放电控制器连接，太能放电控制器与所述的隧道节能照明系统中的元器件连接；
风力发电机固设于隧道顶部，风力发电机内部的储能装置与所述的隧道节能照明系统中的元器件连接。
优选的，LED灯组与地磁线圈探测器、隧道内光强传感器、隧道内能见度传感器、摄像头均一一对应。
优选的，隧道内LED照明子系统还包括：PWM调制器；
PWM调制器用于无极调节LED灯亮度；LED控制器通过PWM调制器与同一LED灯组内的LED灯相连。
优选的，太阳能跟随器包括：电池板固定夹、偏转角调整电机、高度角电动推杆、固定底座、转轴、微控制器；
转轴顶部与电池板固定夹活动连接，转轴上设有推杆固定座，推杆固定座上固设有高度角电动推杆，高度角电动推杆与电池板固定夹顶部活动连接；高度角电动推杆用于调整太阳能电池板的高度角；
转轴底部通过第一轴承与固定底座底板连接，转轴中部通过第二轴承与固定底座顶板连接；第一轴承与第二轴承之间的转轴上设有第一齿盘，第一齿盘与偏转角调整电机转子端的第二齿盘啮合连接；偏转角调整电机用于驱动转轴转动，调整太阳能电池板的偏转角度；
电池板固定夹顶部设有光照检测器；
高度角电动推杆、偏转角调整电机、光照检测器分别与微控制器连接。
优选的，光照检测器包括：多个光敏电阻、透明罩壳和固定板；
透明罩壳固定于固定板上，透明罩壳表面涂有黑色涂层；
透明罩壳内的固定板上十字交叉设有四个光敏电阻，透明罩壳外的固定板上十字交叉设有四个光敏电阻，透明罩壳内的四个光敏电阻与透明罩壳外的四个光敏电阻一一对应；
多个光敏电阻分别与微控制器连接。
优选的，微控制器采用AT89C51型微控制器。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
隧道出入口通过自然光照明子系统提供自然光进行照明，隧道内的照明设备以及各元器件通过风光发电子系统提供能源；本系统内照明设备及其他元器件在风光充足的条件下均通过自然能源进行供电，节能环保的同时减轻了电网供电压力；
中央控制器通过环境监测子系统检测到的各环境参数对隧道口自然光照明子系统、隧道内LED照明子系统的照明方式和照明亮度进行调节，隧道内LED灯采用“车来亮，车走灭”的方式，智能化程度高，节约电能；
聚光器和太阳能电池板均设置在天阳能跟随器上，最大限度的吸收太阳光照和太阳能，充分保证隧道口的照明和自然能源的收集。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明示意图。
其中，1、隧道口自然光照明子系统， 101、滤光镜， 102、聚光透镜， 103、耦合器，104、光纤， 105、自然光发散器， 106、太阳能跟踪器， 2隧道内LED照明子系统， 201、LED灯组， 202、PWM调制器， 203、LED控制器， 3、风光发电子系统， 301、太阳能电池板组， 302、太阳能充电控制器， 303、蓄电池， 304、太阳能放电控制器， 305、风力发电机， 4、环境监测子系统， 401、地磁线圈探测器， 402、车速探测器， 403、隧道外光强传感器， 404、隧道内光强传感器， 405、隧道外能见度传感器， 406、隧道内能见度传感器， 407、摄像头， 5、中央控制器。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
实施例一：
一种隧道节能照明系统，包括：中央控制器5，中央控制器5通过CAN总线控制隧道口自然光照明子系统1、隧道内LED照明子系统2、风光发电子系统3、环境监测子系统4协调运行；
隧道口自然光照明子系统1包括：滤光镜101、聚光透镜102、耦合器103、光纤104、自然光发散器105、太阳能跟踪器106；滤光镜101用于滤除自然光中对驾驶员有害和不适的成分，聚光透镜102通过太阳能跟随器固定设置于隧道顶部，用于将过滤后的自然光聚焦在聚光透镜102焦点处；耦合器103与聚光透镜102连接，用于将聚焦后的自然光引入光纤104传输；自然光发散器105固设于隧道进口预设距离处和隧道入口预设距离处，用于将光纤104传输的自然光进行散射，对隧道进口端和出口端进行照明；
隧道内LED照明子系统2包括：若干LED灯组201以及与LED灯组201一一对应连接的LED控制器203；LED灯组201包括若干LED灯，同一LED灯组201内的LED灯均匀设置于隧道内壁构成U型结构，同一LED灯组201内的LED灯连接同一个LED控制器203，LED控制器203通过CAN总线与中央控制器5连接；中央控制器5根据环境监测子系统4检测的隧道内外环境信息、车辆信息控制LED灯组201根据预设亮度依次开启。
风光发电子系统3用于利用风光自然能源为所述的照明系统提供电能。
其中，隧道内外环境信息包括：隧道外光强传感器403检测的隧道外光照强度、隧道内光强传感器404检测的隧道内个区段光照强度、隧道外能见度传感器405检测的隧道外能见度、隧道内能见度传感器406检测的隧道内各区段能见度；
车辆信息包括：车速传感器检测的车辆的行驶速度、地磁线圈探测器401检测的的车辆的位置信息、摄像头407检测的车辆的行为信息。
实施例二：
本实施例提供环境监测子系统4的一种具体事实方式。环境监测子系统4包括：多个地磁线圈探测器401、多个车速探测器402、隧道外光强传感器403、多个隧道内光强传感器404、隧道外能见度传感器405、多个隧道内能见度传感器406、多个摄像头407；
隧道进口外第一预设距离内、隧道内、隧道出口外第一预设距离内沿隧道方向均匀设有地磁线圈探测器401；与地磁线圈探测器401一一对应设有车速探测器402；隧道外部设有隧道外光强传感器403和隧道外能见度传感器405；隧道内沿隧道方向均匀设有多个隧道内光强传感器404；隧道内沿隧道方向均匀设有多个隧道内能见度传感器406；隧道内沿隧道方向均匀设有多个摄像头407；
多个地磁线圈探测器401、多个车速探测器402、隧道外光强传感器403、多个隧道内光强传感器404、隧道外能见度传感器405、多个隧道内能见度传感器406、多个摄像头407分别与中央控制器5连接。
实施例三：
本实施例提供风光发电子系统3的一种具体实施方式。风光发电子系统3包括：若干个太阳能电池板组301以及与太阳能电池板组301一一对应的太阳能充电控制器302、蓄电池303、太阳能放电控制器304、风力发电机305、太阳能跟随器；
太阳能电池板组301通过太阳能跟随器固定于隧道外部，太阳能电池板组301包括若干个太阳能电池板，太阳能电池板组301通过充电控制器与蓄电池303连接，蓄电池303电能输出端与太阳能放电控制器304连接，太能放电控制器与所述的隧道节能照明系统中的元器件连接；
风力发电机305固设于隧道顶部，风力发电机305内部的储能装置与所述的隧道节能照明系统中的元器件连接。
实施例四：
本实施例提供一种具体的隧道节能照明系统，包括：中央控制器5，中央控制器5通过CAN总线控制隧道口自然光照明子系统1、隧道内LED照明子系统2、风光发电子系统3、环境监测子系统4协调运行；
隧道口自然光照明子系统1包括：滤光镜101、聚光透镜102、耦合器103、光纤104、自然光发散器105、太阳能跟踪器106；滤光镜101用于滤除自然光中对驾驶员有害和不适的成分，聚光透镜102通过太阳能跟随器固定设置于隧道顶部，用于将过滤后的自然光聚焦在聚光透镜102焦点处；耦合器103与聚光透镜102连接，用于将聚焦后的自然光引入光纤104传输；自然光发散器105固设于隧道进口预设距离处和隧道入口预设距离处，用于将光纤104传输的自然光进行散射，对隧道进口端和出口端进行照明；
隧道内LED照明子系统2包括：若干LED灯组201以及与LED灯组201一一对应连接的PWM调制器202，与PWM调制器202意义对应连接的LED控制器203；LED灯组201包括若干LED灯，同一LED灯组201内的LED灯均匀设置于隧道内壁构成U型结构，同一LED灯组201内的LED灯连接同一个PWM调制器202，LED控制器203通过CAN总线与中央控制器5连接；中央控制器5根据环境监测子系统4检测的隧道内外环境信息、车辆信息控制LED灯组201根据预设亮度依次开启。
其中，隧道内外环境信息包括：隧道外光强传感器403检测的隧道外光照强度、隧道内光强传感器404检测的隧道内个区段光照强度、隧道外能见度传感器405检测的隧道外能见度、隧道内能见度传感器406检测的隧道内各区段能见度；
车辆信息包括：车速传感器检测的车辆的行驶速度、地磁线圈探测器401检测的的车辆的位置信息、摄像头407检测的车辆的行为信息。
风光发电子系统3用于利用风光自然能源为所述的照明系统提供电能；风光发电子系统3包括：若干个太阳能电池板组301以及与太阳能电池板组301一一对应的太阳能充电控制器302、蓄电池303、太阳能放电控制器304、风力发电机305、太阳能跟随器；
太阳能电池板组301通过太阳能跟随器固定于隧道外部，太阳能电池板组301包括若干个太阳能电池板，太阳能电池板组301通过充电控制器与蓄电池303连接，蓄电池303电能输出端与太阳能放电控制器304连接，太能放电控制器与所述的隧道节能照明系统中的元器件连接；
风力发电机305固设于隧道顶部，风力发电机305内部的储能装置与所述的隧道节能照明系统中的元器件连接。
环境监测子系统4包括：多个地磁线圈探测器401、多个车速探测器402、隧道外光强传感器403、多个隧道内光强传感器404、隧道外能见度传感器405、多个隧道内能见度传感器406、多个摄像头407；
隧道进口外第一预设距离内、隧道内、隧道出口外第一预设距离内沿隧道方向均匀设有地磁线圈探测器401；与地磁线圈探测器401一一对应设有车速探测器402；隧道外部设有隧道外光强传感器403和隧道外能见度传感器405；隧道内沿隧道方向均匀设有多个隧道内光强传感器404；隧道内沿隧道方向均匀设有多个隧道内能见度传感器406；隧道内沿隧道方向均匀设有多个摄像头407；
多个地磁线圈探测器401、多个车速探测器402、隧道外光强传感器403、多个隧道内光强传感器404、隧道外能见度传感器405、多个隧道内能见度传感器406、多个摄像头407分别与中央控制器5连接。
LED灯组201与地磁线圈探测器401、隧道内光强传感器404、隧道内能见度传感器406、摄像头407均一一对应。
其中，太阳能跟随器包括：电池板固定夹、偏转角调整电机、高度角电动推杆、固定底座、转轴、微控制器；
转轴顶部与电池板固定夹活动连接，转轴上设有推杆固定座，推杆固定座上固设有高度角电动推杆，高度角电动推杆与电池板固定夹顶部活动连接；高度角电动推杆用于调整太阳能电池板的高度角；
转轴底部通过第一轴承与固定底座底板连接，转轴中部通过第二轴承与固定底座顶板连接；第一轴承与第二轴承之间的转轴上设有第一齿盘，第一齿盘与偏转角调整电机转子端的第二齿盘啮合连接；偏转角调整电机用于驱动转轴转动，调整太阳能电池板的偏转角度；
电池板固定夹顶部设有光照检测器；
高度角电动推杆、偏转角调整电机、光照检测器分别与微控制器连接。
其中，光照检测器包括：多个光敏电阻、透明罩壳和固定板；
透明罩壳固定于固定板上，透明罩壳表面涂有黑色涂层；
透明罩壳内的固定板上十字交叉设有四个光敏电阻，透明罩壳外的固定板上十字交叉设有四个光敏电阻，透明罩壳内的四个光敏电阻与透明罩壳外的四个光敏电阻一一对应；
多个光敏电阻分别与微控制器连接；微控制器采用AT89C51型微控制器。
本事实例中，隧道出入口通过自然光照明子系统提供自然光进行照明，隧道内的照明设备以及各元器件通过风光发电子系统提供能源；本系统内照明设备及其他元器件在风光充足的条件下均通过自然能源进行供电，节能环保的同时减轻了电网供电压力；
中央控制器通过环境监测子系统检测到的各环境参数对隧道口自然光照明子系统、隧道内LED照明子系统的照明方式和照明亮度进行调节，隧道内LED灯采用“车来亮，车走灭”的方式，智能化程度高，节约电能；
聚光器和太阳能电池板均设置在天阳能跟随器上，最大限度的吸收太阳光照和太阳能，充分保证隧道口的照明和自然能源的收集。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种隧道节能照明系统，其特征在于，包括：中央控制器（5），中央控制器（5）通过CAN总线控制隧道口自然光照明子系统（1）、隧道内LED照明子系统（2）、风光发电子系统（3）、环境监测子系统（4）协调运行；
隧道口自然光照明子系统（1）包括：滤光镜（101）、聚光透镜（102）、耦合器（103）、光纤（104）、自然光发散器（105）、太阳能跟踪器（106）；
滤光镜（101）用于滤除自然光中对驾驶员有害和不适的成分，聚光透镜（102）通过太阳能跟随器固定设置于隧道顶部，用于将过滤后的自然光聚焦在聚光透镜（102）焦点处；耦合器（103）与聚光透镜（102）连接，用于将聚焦后的自然光引入光纤（104）传输；自然光发散器（105）固设于隧道进口预设距离处和隧道入口预设距离处，用于将光纤（104）传输的自然光进行散射，对隧道进口端和出口端进行照明；
隧道内LED照明子系统（2）包括：若干LED灯组（201）以及与LED灯组（201）一一对应连接的LED控制器（203）；
LED灯组（201）包括若干LED灯，同一LED灯组（201）内的LED灯均匀设置于隧道内壁构成U型结构，同一LED灯组（201）内的LED灯连接同一个LED控制器（203），LED控制器（203）通过CAN总线与中央控制器（5）连接；中央控制器（5）根据环境监测子系统（4）检测的隧道内外环境信息、车辆信息控制LED灯组（201）根据预设亮度依次开启；
风光发电子系统（3）用于利用风光自然能源为所述的照明系统提供电能。
2.根据权利要求1所述的隧道节能照明系统，其特征在于，
环境监测子系统（4）包括：多个地磁线圈探测器（401）、多个车速探测器（402）、隧道外光强传感器（403）、多个隧道内光强传感器（404）、隧道外能见度传感器（405）、多个隧道内能见度传感器（406）、多个摄像头（407）；
隧道进口外第一预设距离内、隧道内、隧道出口外第一预设距离内沿隧道方向均匀设有地磁线圈探测器（401）；
与地磁线圈探测器（401）一一对应设有车速探测器（402）；
隧道外部设有隧道外光强传感器（403）和隧道外能见度传感器（405）；隧道内沿隧道方向均匀设有多个隧道内光强传感器（404）；隧道内沿隧道方向均匀设有多个隧道内能见度传感器（406）；隧道内沿隧道方向均匀设有多个摄像头（407）；
多个地磁线圈探测器（401）、多个车速探测器（402）、隧道外光强传感器（403）、多个隧道内光强传感器（404）、隧道外能见度传感器（405）、多个隧道内能见度传感器（406）、多个摄像头（407）分别与中央控制器（5）连接。
3.根据权利要求2所述的隧道节能照明系统，其特征在于，
隧道内外环境信息包括：隧道外光强传感器（403）检测的隧道外光照强度、隧道内光强传感器（404）检测的隧道内个区段光照强度、隧道外能见度传感器（405）检测的隧道外能见度、隧道内能见度传感器（406）检测的隧道内各区段能见度；
车辆信息包括：车速传感器检测的车辆的行驶速度、地磁线圈探测器（401）检测的的车辆的位置信息、摄像头（407）检测的车辆的行为信息。
4.根据权利要求1所述的隧道节能照明系统，其特征在于，
风光发电子系统（3）包括：若干个太阳能电池板组（301）以及与太阳能电池板组（301）一一对应的太阳能充电控制器（302）、蓄电池（303）、太阳能放电控制器（304）、风力发电机（305）、太阳能跟随器；
太阳能电池板组（301）通过太阳能跟随器固定于隧道外部，太阳能电池板组（301）包括若干个太阳能电池板，太阳能电池板组（301）通过充电控制器与蓄电池（303）连接，蓄电池（303）电能输出端与太阳能放电控制器（304）连接，太能放电控制器与所述的隧道节能照明系统中的元器件连接；
风力发电机（305）固设于隧道顶部，风力发电机（305）内部的储能装置与所述的隧道节能照明系统中的元器件连接。
5.根据权利要求1或2所述的隧道节能照明系统，其特征在于，
LED灯组（201）与地磁线圈探测器（401）、隧道内光强传感器（404）、隧道内能见度传感器（406）、摄像头（407）均一一对应。
6.根据权利要求1所述的隧道节能照明系统，其特征在于，
隧道内LED照明子系统（2）还包括：PWM调制器（202）；
PWM调制器（202）用于无极调节LED灯亮度；LED控制器（203）通过PWM调制器（202）与同一LED灯组（201）内的LED灯相连。
7.根据权利要求1或4所述的隧道节能照明系统，其特征在于，
太阳能跟随器包括：电池板固定夹、偏转角调整电机、高度角电动推杆、固定底座、转轴、微控制器；
转轴顶部与电池板固定夹活动连接，转轴上设有推杆固定座，推杆固定座上固设有高度角电动推杆，高度角电动推杆与电池板固定夹顶部活动连接；高度角电动推杆用于调整太阳能电池板的高度角；
转轴底部通过第一轴承与固定底座底板连接，转轴中部通过第二轴承与固定底座顶板连接；第一轴承与第二轴承之间的转轴上设有第一齿盘，第一齿盘与偏转角调整电机转子端的第二齿盘啮合连接；偏转角调整电机用于驱动转轴转动，调整太阳能电池板的偏转角度；
电池板固定夹顶部设有光照检测器；
高度角电动推杆、偏转角调整电机、光照检测器分别与微控制器连接。
8.根据权利要求7所述的隧道节能照明系统，其特征在于，
光照检测器包括：多个光敏电阻、透明罩壳和固定板；
透明罩壳固定于固定板上，透明罩壳表面涂有黑色涂层；
透明罩壳内的固定板上十字交叉设有四个光敏电阻，透明罩壳外的固定板上十字交叉设有四个光敏电阻，透明罩壳内的四个光敏电阻与透明罩壳外的四个光敏电阻一一对应；
多个光敏电阻分别与微控制器连接。
9.根据权利要求8所述的隧道节能照明系统，其特征在于，
微控制器采用AT89C51型微控制器。
CN201810686990.7A 2018-06-28 2018-06-28 一种隧道节能照明系统 Pending CN108775538A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810686990.7A CN108775538A (zh) 2018-06-28 2018-06-28 一种隧道节能照明系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810686990.7A CN108775538A (zh) 2018-06-28 2018-06-28 一种隧道节能照明系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108775538A true CN108775538A (zh) 2018-11-09

Family

ID=64030543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810686990.7A Pending CN108775538A (zh) 2018-06-28 2018-06-28 一种隧道节能照明系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108775538A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109539151A (zh) * 2018-12-19 2019-03-29 江西苏洋太阳能科技有限公司 双光源隧道照明设备
CN109890099A (zh) * 2019-01-10 2019-06-14 咏铨洁能科技有限公司 照明灯具控制系统
CN110469813A (zh) * 2019-08-28 2019-11-19 江苏大显科技有限公司 一种自然光采光盘和一种利用自然光源的照明系统
CN110529810A (zh) * 2019-08-23 2019-12-03 江苏大显科技有限公司 一种平行自然光采光盘及照明系统
CN111465136A (zh) * 2020-04-11 2020-07-28 齐鲁交通信息集团有限公司 一种高速公路智慧隧道照明控制系统
CN112260383A (zh) * 2020-10-15 2021-01-22 广东技术师范大学 一种基于风光互补系统的隧道节能装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101614361A (zh) * 2009-08-11 2009-12-30 招商局重庆交通科研设计院有限公司 自然光和人工光结合的隧道照明控制方法
CN201811130U (zh) * 2010-09-21 2011-04-27 孙学军 Asp led公路隧道照明系统
CN102195527A (zh) * 2011-05-27 2011-09-21 常蓬彬 由电动推杆控制的双轴自动跟踪太阳的光伏发电装置
CN202581110U (zh) * 2012-05-11 2012-12-05 费城 无源自然光光纤照明设备
CN202955617U (zh) * 2012-09-10 2013-05-29 上海市隧道工程轨道交通设计研究院 一种隧道口加强照明系统
CN203181282U (zh) * 2013-01-23 2013-09-04 浙江省机电设计研究院有限公司 应用地磁车辆检测的隧道照明智能控制装置
CN203395802U (zh) * 2013-08-22 2014-01-15 赖应源 自然光照明系统
CN203998515U (zh) * 2014-06-18 2014-12-10 江南嘉捷电梯股份有限公司 一种太阳能电梯
CN204145799U (zh) * 2014-05-14 2015-02-04 中国计量学院 一种led隧道灯智能照明系统
CN205090328U (zh) * 2015-11-16 2016-03-16 郑鑫 一种活动组合式隧道导光装置
CN205227073U (zh) * 2015-12-22 2016-05-11 湖南联智桥隧技术有限公司 加强照明装置及采用此加强照明装置的隧道用照明系统
CN105744705A (zh) * 2016-04-12 2016-07-06 华南理工大学 一种基于来车实时检测的隧道照明系统的控制装置及方法
CN107580386A (zh) * 2017-07-11 2018-01-12 北京佳讯飞鸿技术有限公司 基于Zigbee单灯控制器的铁路隧道照明控制方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101614361A (zh) * 2009-08-11 2009-12-30 招商局重庆交通科研设计院有限公司 自然光和人工光结合的隧道照明控制方法
CN201811130U (zh) * 2010-09-21 2011-04-27 孙学军 Asp led公路隧道照明系统
CN102195527A (zh) * 2011-05-27 2011-09-21 常蓬彬 由电动推杆控制的双轴自动跟踪太阳的光伏发电装置
CN202581110U (zh) * 2012-05-11 2012-12-05 费城 无源自然光光纤照明设备
CN202955617U (zh) * 2012-09-10 2013-05-29 上海市隧道工程轨道交通设计研究院 一种隧道口加强照明系统
CN203181282U (zh) * 2013-01-23 2013-09-04 浙江省机电设计研究院有限公司 应用地磁车辆检测的隧道照明智能控制装置
CN203395802U (zh) * 2013-08-22 2014-01-15 赖应源 自然光照明系统
CN204145799U (zh) * 2014-05-14 2015-02-04 中国计量学院 一种led隧道灯智能照明系统
CN203998515U (zh) * 2014-06-18 2014-12-10 江南嘉捷电梯股份有限公司 一种太阳能电梯
CN205090328U (zh) * 2015-11-16 2016-03-16 郑鑫 一种活动组合式隧道导光装置
CN205227073U (zh) * 2015-12-22 2016-05-11 湖南联智桥隧技术有限公司 加强照明装置及采用此加强照明装置的隧道用照明系统
CN105744705A (zh) * 2016-04-12 2016-07-06 华南理工大学 一种基于来车实时检测的隧道照明系统的控制装置及方法
CN107580386A (zh) * 2017-07-11 2018-01-12 北京佳讯飞鸿技术有限公司 基于Zigbee单灯控制器的铁路隧道照明控制方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109539151A (zh) * 2018-12-19 2019-03-29 江西苏洋太阳能科技有限公司 双光源隧道照明设备
CN109890099A (zh) * 2019-01-10 2019-06-14 咏铨洁能科技有限公司 照明灯具控制系统
CN110529810A (zh) * 2019-08-23 2019-12-03 江苏大显科技有限公司 一种平行自然光采光盘及照明系统
CN110469813A (zh) * 2019-08-28 2019-11-19 江苏大显科技有限公司 一种自然光采光盘和一种利用自然光源的照明系统
CN111465136A (zh) * 2020-04-11 2020-07-28 齐鲁交通信息集团有限公司 一种高速公路智慧隧道照明控制系统
CN112260383A (zh) * 2020-10-15 2021-01-22 广东技术师范大学 一种基于风光互补系统的隧道节能装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108775538A (zh) 一种隧道节能照明系统
CN211656439U (zh) 一种智慧城市路灯照明控制系统
CN202868544U (zh) 一种太阳能风光互补路灯
CN206247234U (zh) 一种基于太阳能电池板的自动调光led路灯
CN209672211U (zh) 一种高速公路路灯照明控制装置
CN206269035U (zh) 一种车联网路灯装置及系统
CN110319403A (zh) 节能环保路灯
CN201811130U (zh) Asp led公路隧道照明系统
CN206584694U (zh) 一种旅游项目标识牌
CN204853279U (zh) 一种太阳能路灯
CN206112802U (zh) 一种增加太阳能发电率且风能太阳能交替发电的路灯
CN104534388A (zh) 一种智能太阳能led路灯系统
CN209196714U (zh) 一种智能型太阳能路灯
CN109780493A (zh) 一种多功能太阳能路灯装置
CN106855212A (zh) 一种太阳能与风能混合新能源led节能环保路灯
CN202868543U (zh) 太阳能风光互补路灯
CN103452342A (zh) 一种方向可调的多功能太阳能候车亭
CN102003673A (zh) 一种太阳能路灯
CN208504225U (zh) 一种智慧路灯
CN212005471U (zh) 一种减弱高速公路隧道黑洞效应的入口段照明系统
CN205230345U (zh) 车辆跟车距离自动记录系统
CN209540746U (zh) 太阳能膜发电双向照射led一体灯具
CN102353013B (zh) 流体带动式节能路灯、照明系统及其控制方法
CN209116189U (zh) 一种光伏一体化监控路灯及控制系统
KR102177454B1 (ko) 공기청정기능을 구비한 하이브리드 가로등

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181109