CN201724034U - 隧道照明布设系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种隧道照明布设系统，包括隧道，该隧道设置有入口段、中间段和出口段，其特征在于：在所述隧道入口段、出口段的侧壁上固定有一排自发光板，所述自发光板包括导光板，该导光板的背面贴合有反光膜3，该导光板的正面为粗燥面，所述导光板的一条边或N条边上安装有边框，该边框内安装有LED灯组，该LED灯朝向所述导光板，所述导光板的其余边上贴合有反光膜。本实用新型的显著效果是：结构简单，安装方便，既避免了光线照射向驾驶员，通过自发光板光线改善了光环境，提高了隧道交通的安全性。同时，节约了隧道照明所用电能。

Description

隧道照明布设系统
技术领域
本实用新型属于隧道照明技术领域，具体地说，是一种隧道照明布设系统。
背景技术
在高速公路飞速发展的今天，公路隧道照明的要求越来越高，其一，要满足车速的不断提高，适应驾驶员视力调整的需要；其二，要满足节能，使用寿命长的要求。随着车速的加快，当车辆高速从明亮的洞外进入黑暗的洞内，或高速从洞内驰出洞外，驾驶员的眼睛都很容易因为明显亮度差，出现短暂的失明，为此，需要设置入口段和出口段，增加其照明强度，使光线亮度能够平缓的过渡下来，避免驾驶员的实力出现短暂失明。
现有技术的缺点：传统技术主要是增加隧道壁上的照明灯，但由于照明灯的光线过多，也很容易引起炫光，影响驾驶员的视力。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种隧道照明布设系统，既能避免了光线照射向驾驶员，又能改善光环境，提高了隧道交通的安全性。
为达到上述目的，本实用新型表述一种隧道照明布设系统，包括隧道，该隧道设置有入口段、中间段和出口段，其关键在于：在所述隧道入口段、出口段的侧壁上固定有一排自发光板，所述自发光板包括导光板，该导光板的背面贴合有反光膜，该导光板的正面为粗燥面，所述导光板的一条边或N条边上安装有边框，该边框内安装有LED灯组，该LED灯朝向所述导光板，所述导光板的其余边上贴合有反光膜，
所述入口段中自发光板的亮度随到入口距离的增加，逐渐变暗；导光板随着隧道的延伸，越到里面，自发光板中的LED安装得越少，其亮度也就越暗，最终取消自发光板。
所述出口段中自发光板的亮度随到出口距离的减小。导光板随着隧道的延伸，越到外面，自发光板中的LED安装得越多，其亮度也就越亮，直到隧道出口。
首块自发光板的亮度可以根据道路所允许的最大车速确定，车速越快，亮度越高。
自发光板可以象布置墙壁裙边一样，贴和在墙壁上，自发光板的高度，可根据隧道需要，设计为1米、2米或其他高度。
自发光板中LED灯的光线投射到导光板中，经反光膜反射后，或经导光板折射后，从导光板的粗燥面漫射出来，已完全消除了对驾驶员的直射光线，又非常清晰的显示了隧道墙壁所在，并改善了光环境，使驾驶员能清楚的看到隧道道路。
采用自发光板的方式，既避免了光线照射向驾驶员，又通过自发光板的光线改善了光环境，提高了隧道交通的安全性。
所述隧道为单向隧道，该单向隧道的上壁安装有照明灯组，所述照明灯组的照射角与道路中的行车方向一致，照明灯组中每个照明灯的照射范围为：
近端：朝向车来方向，且与路面夹角大于80°；80°可以避免直射到驾驶员的眼睛。与路面夹角可以是80°、85°、90°，设置100°。
远端：朝向车去方向，且与路面夹角大于40°；照明灯的主要光线都射向道路前方，便于为驾驶员照亮前方道路。
左端：朝向所述隧道左侧墙脚；
右端：朝向所述隧道右侧墙脚。
所述照明灯组由n组LED照明灯带组成，每组所述LED照明灯带连接有一个调光电路，每个调光电路的输入端连接在控制器的D/A转换输出端上，每个控制器的输入端连接有一个传感器，所有所述控制器的通信接口经总线连接在同一主机的总线接口上。
所述第n-1组LED照明灯带的后段作为第n组LED照明灯带的前段，与第n个调光电路连接。
每个所述传感器设置在其对应的LED照明灯带的前方。
传感器设置在LED照明灯带前方的目的是保证车辆在驶向一组LED照明灯带之前就通过传感器触发其变亮。
传感器检测到有车辆通过时，提高LED照明灯的输出功率，增加道路照明亮度，延时一段时间后，无车辆通过时，照明灯功率降至满足基本安全照明要求的技术效果，从而节约电能，延长照明灯具使用寿命。延时时间可按隧道规定，不同的车速，进行相应的延时时间。
所述调光电路中设置有第一比较器，所述第一比较器的同相输入端接所述控制器的D/A转换输出端，所述第一比较器的反相输入端接在所述LED照明灯带的供电回路中，所述第一比较器的输出端接第二比较器的同相输入端，所述第二比较器的反相输入端接锯齿波发生器的输出端，所述第二比较器的输出端接MOS管的栅极，所述MOS管的漏极接电源的正极，所述MOS管的源极接电感的前端，电感的后端接第二电容的正极，所述第二电容的负极接地，所述电感的后端还接所述LED照明灯带的前端，LED照明灯带的后端串电阻后接地，所述LED照明灯带的后端还接所述第一比较器的反相输入端；
所述电感的前端连接续流二极管的负极，该续流二极管的正极接地；
所述电源的正极与地之间串接有第一电容。
所述主机用来发送控制命令给所述控制器，还用来接收并处理所述控制器传送的信息，从而控制所述控制器的工作状态。
所述控制器是本实用新型整个系统的核心控制部分，由一台微处理机相应的外围电路组成，所述LED照明灯的功率由它来控制，并且，所述主机发送的控制命令，以及所述LED照明灯功率的高低和记录信息都由所述控制器来传送。
所述传感器用于检测是否有车辆通过，有车辆通过时，所述传感器输出数字信号给所述控制器，所述控制器的D/A转换输出端将数字信号转换为模拟电信号输出。
所述锯齿波发生器已属成熟技术，在此不再赘述。
所述第二比较器将所述锯齿波发生器输出锯齿波与所述第一比较器输出电平进行比较，输出方波信号，所述第一比较器输出端输出高电平时，所述第二比较器输出占空比较大的方波信号；所述第一比较器输出端输出低电平时，所述第二比较器输出占空比较小的方波信号。
所述调光电路中的MOS管调节电路中电流信号的占空比，第二比较器输出占空比较大的电压方波信号时，电路中电流方波信号的占空比也较大；第二比较器输出占空比较小的电压方波信号时，电路中电流方波信号的占空比也较小。通过MOS管，实现能量的合理供给。
照明灯分段控制技术：一、节约隧道照明所用电能，实现有车辆通过时，LED照明灯输出满功率，无车辆通过时，照明灯功率降至满足基本安全照明要求；二、照明功率是逐渐变大或变小的，因此，LED照明灯的亮度也是逐渐变化的，这样既不容易损坏LED照明灯，又避免了LED照明灯亮度变化太突然，影响驾驶安全；三、LED照明灯不再是长期以大功率使用，能延长LED照明灯使用寿命；从而降低隧道运营成本和维护成本，节能又经济。
本实用新型的显著效果是：结构简单，安装方便，既避免了光线照射向驾驶员，通过自发光板光线改善了光环境，提高了隧道交通的安全性。同时，节约了隧道照明所用电能。
附图说明
图1为本实用新型的立体图；
图2为照明灯纵向照射范围的示意图；
图3为照明灯横向照射范围的示意图；
图4为自发光板的结构示意图；
图5为自发光板的侧视图；
图6为照明灯分组控制的系统结构示意图；
图7为调光电路的电路图；
图8为车辆在隧道行驶时本实用新型照明效果示意图，其中：
图8-1是车辆经过第一传感器时，LED照明灯带的照明效果示意图；
图8-2是车辆经过第二传感器时，LED照明灯带的照明效果示意图；
图8-3是车辆经过第三传感器时，LED照明灯带的照明效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明：、
如图1、4、5所示，一种隧道照明布设系统，包括隧道，该隧道设置有入口段、中间段和出口段，其关键在于：在所述隧道入口段、出口段的侧壁上固定有一排自发光板2，所述自发光板2包括导光板，该导光板的背面贴合有反光膜3，该导光板的正面为粗燥面，所述导光板的一条边或N条边上安装有边框，该边框内安装有LED灯组，该LED灯朝向所述导光板，所述导光板的其余边上贴合有反光膜3，
所述入口段中自发光板2的亮度随到入口距离的增加，逐渐变暗；导光板随着隧道的延伸，越到里面，自发光板2中的LED安装得越少，其亮度也就越暗，最终取消自发光板2。
所述出口段中自发光板2的亮度随到出口距离的减小。导光板随着隧道的延伸，越到外面，自发光板2中的LED安装得越多，其亮度也就越亮，直到隧道出口。
首块自发光板2的亮度可以根据道路所允许的最大车速确定，车速越快，亮度越高。
自发光板2可以象布置墙壁裙边一样，贴和在墙壁上，自发光板2的高度，可根据隧道需要，设计为1米、2米或其他高度。
当车辆高速从明亮的洞外进入黑暗的洞内，或高速从洞内驰出洞外，驾驶员的眼睛都很容易因为明显亮度差，出现短暂的失明，为此，需要设置入口段和出口段，增加其照明强度，使光线亮度能够平缓的过渡下来，避免驾驶员的实力出现短暂失明，传统技术主要是增加隧道壁上的照明灯，但由于照明灯的光线过多，也很容易引起炫光，影响驾驶员的视力。为此，采用墙壁布置自发光板2的方式，既避免了光线照射向驾驶员，通过自发光板2光线改善了光环境，提高了隧道交通的安全性。
如图1、2、3所示，所述隧道为单向隧道，该单向隧道的上壁安装有照明灯组1，所述照明灯组1的照射角与道路中的行车方向一致，照明灯组中每个照明灯的照射范围为：
近端：朝向车来方向，且与路面夹角大于80°；80°可以避免直射到驾驶员的眼睛。
远端：朝向车去方向，且与路面夹角大于40°；照明灯的主要光线都射向道路前方，便于为驾驶员照亮前方道路。
左端：朝向所述隧道左侧墙脚；
右端：朝向所述隧道右侧墙脚。
照明光线能完全覆盖住同向车道上的所有路面。
如图6所示，所述照明灯组1由n组LED照明灯带5组成，每组所述LED照明灯带5连接有一个调光电路4，每个调光电路4的输入端连接在控制器6的D/A转换输出端V上，每个控制器6的输入端连接有一个传感器7，所有所述控制器6的通信接口经总线连接在同一主机的总线接口上。
所述第n-1组LED照明灯带Ln-1的后段作为第n组LED照明灯带Ln的前段，与第n个调光电路4连接。
每个所述传感器设置在其对应的LED照明灯带5的前方。
如图8所示，车辆在隧道行驶时，本实用新型的照明效果如下：
如图8-1所示，车辆经过第一传感器S1时，第一LED照明灯带L1被第一传感器S1触发变亮；
如图8-2所示，车辆经过第二传感器S2时，第二传感器S2触发第二LED照明灯带L2变亮，同时，第一LED照明灯带继续保持行车所需亮度。
如图8-3所示，车辆经过第三传感器S3时，第三传感器S3触发第三LED照明灯带L3变亮，同时，第二LED照明灯带继续保持行车所需亮度，第一LED照明灯带的前段即未接入第二LED照明灯带的LED照明灯亮度渐渐变低至满足基本安全照明要求。
这样就实现了有车辆通过时，隧道中一段距离内安装的LED照明灯输出所需较大功率，无车辆通过时，LED照明灯输出功率降低至满足基本安全照明要求，达到了节能和延长LED照明灯使用寿命的目的；而且，照明功率是逐渐变大或变小的，因此，LED照明灯的亮度也是逐渐变化的，这样既不容易损坏LED照明灯，又避免了LED照明灯亮度变化太突然，影响驾驶安全。
如图7所示，所述调光电路4中设置有第一比较器U1，所述第一比较器U1的同相输入端接所述控制器6的D/A转换输出端，所述第一比较器U1的反相输入端接在所述LED照明灯带5的供电回路中，所述第一比较器U1的输出端接第二比较器的同相输入端，所述第二比较器U2的反相输入端接锯齿波发生器U的输出端，所述第二比较器U2的输出端接MOS管的栅极，所述MOS管的漏极接电源的正极，所述MOS管的源极接电感L的前端，电感L的后端接第二电容C2的正极，所述第二电容(C2)的负极接地，所述电感L的后端还接所述LED照明灯带5的前端，LED照明灯带5的后端串电阻R后接地，所述LED照明灯带5的后端还接所述第一比较器U1的反相输入端；
所述电感L的前端连接续流二极管D的负极，该续流二极管D的正极接地；
所述电源的正极与地之间串接有第一电容C1。
所述主机用来发送控制命令给所述控制器，还用来接收并处理所述控制器传送的信息，从而控制所述控制器的工作状态。
所述控制器是本实用新型整个系统的核心控制部分，由一台微处理机相应的外围电路组成，所述LED照明灯的功率由它来控制，并且，所述主机发送的控制命令，以及所述LED照明灯功率的高低和记录信息都由所述控制器来传送。
所述传感器用于检测是否有车辆通过，有车辆通过时，所述传感器输出数字信号给所述控制器，所述控制器的D/A转换输出端将数字信号转换为模拟电信号输出。
所述锯齿波发生器已属成熟技术，在此不再赘述。
所述第二比较器将所述锯齿波发生器输出锯齿波与所述第一比较器输出电平进行比较，输出方波信号，所述第一比较器输出端输出高电平时，所述第二比较器输出占空比较大的方波信号；所述第一比较器输出端输出低电平时，所述第二比较器输出占空比较小的方波信号。
所述调光电路中的MOS管调节电路中电流信号的占空比，第二比较器输出占空比较大的电压方波信号时，电路中电流方波信号的占空比也较大；第二比较器输出占空比较小的电压方波信号时，电路中电流方波信号的占空比也较小。通过MOS管，实现能量的合理供给。
照明灯分段控制技术：
一、节约隧道照明所用电能，实现有车辆通过时，LED照明灯输出满功率，无车辆通过时，照明灯功率降至满足基本安全照明要求；
二、照明功率是逐渐变大或变小的，因此，LED照明灯的亮度也是逐渐变化的，这样既不容易损坏LED照明灯，又避免了LED照明灯亮度变化太突然，影响驾驶安全；
三、LED照明灯不再是长期以大功率使用，能延长LED照明灯使用寿命；从而降低隧道运营成本和维护成本，节能又经济。
尽管以上结构结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但本实用新型不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以作出多种类似的表示：
如更改照明灯组的照射角，变换导光板的材质，如玻璃钢、导光塑料、玻璃灯，更改导光板的形状面积，更改导光板的高度等方式，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种隧道照明布设系统，包括隧道，该隧道设置有入口段、中间段和出口段，其特征在于：在所述隧道入口段、出口段的侧壁上固定有一排自发光板(2)，所述自发光板(2)包括导光板，该导光板的背面贴合有反光膜(3)，该导光板的正面为粗燥面，所述导光板的一条边或N条边上安装有边框，该边框内安装有LED灯组，该LED灯朝向所述导光板，所述导光板的其余边上贴合有反光膜(3)，
所述入口段中自发光板(2)的亮度随到入口距离的增加，逐渐变暗；
所述出口段中自发光板(2)的亮度随到出口距离的减小，逐渐变亮。
2.根据权利要求1所述的隧道照明布设系统，其特征在于：所述隧道为单向隧道，该单向隧道的上壁安装有照明灯组(1)，所述照明灯组(1)的照射角与道路中的行车方向一致，照明灯组中每个照明灯的照射范围为：
近端：朝向车来方向，且与路面夹角大于80°；
远端：朝向车去方向，且与路面夹角大于40°；
左端：朝向所述隧道左侧墙脚；
右端：朝向所述隧道右侧墙脚。
3.根据权利要求2所述的隧道照明布设系统，其特征在于：所述照明灯组(1)由n组LED照明灯带(5)组成，每组所述LED照明灯带(5)连接有一个调光电路(4)，每个调光电路(4)的输入端连接在控制器(6)的D/A转换输出端(V)上，每个控制器(6)的输入端连接有一个传感器(7)，所有所述控制器(6)的通信接口经总线连接在同一主机的总线接口上。 
4.根据权利要求3所述的隧道照明布设系统，其特征在于：所述第n-1组LED照明灯带(Ln-1)的后段作为第n组LED照明灯带(Ln)的前段，与第n个调光电路(4)连接。
5.根据权利要求3所述的隧道照明布设系统，其特征在于：每个所述传感器设置在其对应的LED照明灯带(5)的前方。
6.根据权利要求3所述的隧道照明布设系统，其特征在于：所述调光电路(4)中设置有第一比较器(U1)，所述第一比较器(U1)的同相输入端接所述控制器(6)的D/A转换输出端(V)，所述第一比较器(U1)的反相输入端接在所述LED照明灯带(5)的供电回路中，所述第一比较器(U1)的输出端接第二比较器(U2)的同相输入端，所述第二比较器(U2)的反相输入端接锯齿波发生器(U)的输出端，所述第二比较器(U2)的输出端接MOS管(Q)的栅极，所述MOS管(Q)的漏极接电源的正极，所述MOS管(Q)的源极接电感(L)的前端，电感(L)的后端接第二电容(C2)的正极，所述第二电容(C2)的负极接地，所述电感(L)的后端还接所述LED照明灯带(5)的前端，LED照明灯带(5)的后端串电阻(R)后接地，所述LED照明灯带(5)的后端还接所述第一比较器(U1)的反相输入端；
所述电感(L)的前端连接续流二极管(D)的负极，该续流二极管(D)的正极接地；
所述电源的正极与地之间串接有第一电容(C1)。
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