CN202335014U - 一种led隧道灯智能控制器 - Google Patents

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张志海
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CECEP LatticeLighting Co., Ltd.
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NANCHANG XIANGMEI LIGHTING DESIGN CO Ltd
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Abstract

一种LED隧道灯智能控制器，包括监控中心、车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块、CO浓度采集模块，其特征是，所述车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块、CO浓度采集模块与监控中心连接，监控中心设有六路PWM输出模块，以国际照明委员会标准为依据，采集隧道内、外的亮度、车流量数据，对入口段、过渡段Ⅰ、过渡段Ⅱ、过渡段Ⅲ、中间段、出口段六路LED隧道灯或根据隧道的实际长度划分为六路以下的LED隧道灯分别进行无级亮度调节，实现LED隧道照明系统的自动控制和亮度的按需分配。

Description

一种LED隧道灯智能控制器
技术领域
本发明涉及一种应用于高速公路隧道照明的智能控制器，具体涉及一种能够根据洞口亮度、中间段亮度及车流量等信息的变化对LED隧道灯的亮度分六路或六路以下进行无级亮度调节的高速公路隧道照明的智能控制器。 
背景技术
目前，隧道照明设计者依据规范通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四个段来设计照明，其中过渡段有两个，分别设计在中间段前后。各段的长度和照度是从全年行车安全要求出发，对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。能够实现照明自动控制的非常有限，通常因线路布线回路的限制，只能做到2、3级人工或自动控制，对于如天气、车速、车流量等参数只是在设计阶段给予以最大值考虑，最终各段照明的长度和照度也始终是处于最大值状态。对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制。因此，目前这种传统设计与使用的隧道照明系统存在着大量电能浪费问题。实际上，高速公路隧道内的照明和洞外亮度、交通流量、洞内废气的多少、行车速度、灯具的养护周期等诸多因素有关，甚至与路面的材料和洞壁的装修材料有关。特别是洞外的环境亮度和交通流量的大小，更是直接影响到隧道内的亮度要求。天气、季节和时辰的不同，洞外亮度也各异。目前LED隧道灯的控制基本上是靠开关照明回路来进行控制的。一般隧道都有七八个照明控制回路，建设投资大，施工难度高，隧道开通后管理者仅能在有限的回路里进行选择，而且对LED隧道灯不能实现调光控制，亮度均匀性很差，很难兼顾到运营成本和隧道安全的统一。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：克服传统LED隧道照明系统存在各段照明的长度和照度始终处于最大值状态，对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制，造成大量电能浪费的问题。 
为了解决本实用新型的技术问题，本实用新型采用的技术方案如下： 
一种LED隧道灯智能控制器，包括监控中心、车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块、CO浓度采集模块，其特征是：所述车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块、CO浓度采集模块与监控中心连接，所述监控中心设有六路PWM输出模块，PWM输出模块1与入口段LED隧道灯连接，PWM输出模块2与过渡段Ⅰ的LED隧道灯连接，PWM输出模块3与过渡段Ⅱ的LED隧道灯连接，PWM输出模块4与过渡段Ⅲ的LED隧道灯连接，PWM输出模块5与中间段LED隧道灯连接，PWM输出模块6与出口段LED隧道灯连接，PWM输出模块还可根据隧道的实际长度划分为六路以下。
监控中心不仅能够根据所述车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块采集的信息对入口段、过渡段Ⅰ、过渡段Ⅱ、过渡段Ⅲ、中间段、出口段六路LED隧道灯分别进行无级亮度调节，还能根据CO浓度采集模块采集的CO浓度信息输出风机控制信号控制隧道通风系统以及实时监控隧道内的所有LED灯具的工作状态，对发生故障的LED隧道灯发出维护提醒。 
本实用新型提供了一种既具有节能，又可达到洞内最大亮度的设计要求，最终实现隧道按需照明的LED隧道灯智能节电控制装置，该装置还能对发生故障的LED隧道灯发出维护提醒，使得发生故障的照明灯具得到及时维护。 
附图说明
图1 是LED隧道灯智能控制器的原理图。 
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明。 
参见附图1，一种LED隧道灯智能控制器，包括监控中心、车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块、CO浓度采集模块，其特征在于：所述车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块、CO浓度采集模块与监控中心连接，所述监控中心设有六路PWM输出模块，PWM输出模块1与入口段LED隧道灯连接，PWM输出模块2与过渡段Ⅰ的LED隧道灯连接，PWM输出模块3与过渡段Ⅱ的LED隧道灯连接，PWM输出模块4与过渡段Ⅲ的LED隧道灯连接，PWM输出模块5与中间段LED隧道灯连接，PWM输出模块6与出口段LED隧道灯连接，PWM输出模块还可根据隧道的实际长度划分为六路以下。 
监控中心能够根据车流量采集模块的计数雷达、洞口亮度采集模块的亮度计或照度计、洞内多点亮度采集模块的摄像亮度分析计采集到的信息对入口段、过渡段Ⅰ、过渡段Ⅱ、过渡段Ⅲ、中间段、出口段六路LED隧道灯分别进行无级亮度调节。监控中心还能够根据CO浓度采集模块CO气体传感器采集的CO浓度信息输出风机控制信号以控制隧道通风系统，并实时监控隧道内的所有LED灯具的工作状态，对发生故障的LED隧道灯发出维护需求提醒。 
对于车流量的信息的采集采取每5分钟计算一次的方式，按每小时120辆、360辆、720辆、1200辆、1560辆、2400辆分成六个数量级，对于洞口亮度，按25 cd/m2、500 cd/m2、1000 cd/m2、1500 cd/m2、2000 cd/m2、2500 cd/m2、3000 cd/m2、3500cd/m2分成八个亮度等级，低于25 cd/m2按夜间处理。 
为了驾驶员能够维持良好的视觉状态，确保行驶的安全，在隧道入口段的开头需要相对较高的亮度，国际照明委员会规定以接近段亮度为基础，选择合适的比例来确定入口段的亮度L th ，其表达公式为按Lth=K1L20(S)，K1由洞口亮度等级与车流量计算得出48组数据。过渡段是介于入口段与中间段之间的照明区段，其任务是解决从入口段高亮度到中间段低亮度的剧烈变化给司机造成的不适应现象，使之能有充分的适应时间。过渡段亮度必须从高到低逐步下降，所以分为TR1、TR2两段，其对应的亮度分别取值为过渡段ⅠLtr1=0.3Lth，过渡段ⅡLtr2=0.1Lth，过渡段ⅢLtr3=0.035Lth，中间段照明亮度Lin’=K2Lin，K2由车流量及设计行车速度计算得出6组数据，出口段照明亮度Lout=5Lin’，当L20小于等于25cd/ m2时，Lout=Lin’。 
根据各段LED灯具在不同季节、天气、时间、车速、车流量情况下的不同亮度要求，对应相关的灯具功率，使用PWM模块调节这些灯具功率的大小即可达到调节LED灯具亮度的目的。除此之外，定义灯具80%功率为灯具全功率，以抵消设计的维护系数，当洞内照明亮度不能满足要求时，灯具功率按大于1的补偿系数K3增大灯具功率，以满足照明亮度要求，补偿之后，洞内中间段照明不能满足1.5cd/m2亮度时，发出清洁维护报警信号，以提醒维护人员对LED灯具进行及时维护。 

Claims (5)

1.一种LED隧道灯智能控制器，包括监控中心、车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块、CO浓度采集模块，其特征在于：所述车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块、CO浓度采集模块与监控中心连接，所述监控中心设有六路PWM输出模块，PWM输出模块1与入口段LED隧道灯连接，PWM输出模块2与过渡段Ⅰ的LED隧道灯连接，PWM输出模块3与过渡段Ⅱ的LED隧道灯连接，PWM输出模块4与过渡段Ⅲ的LED隧道灯连接，PWM输出模块5与中间段LED隧道灯连接，PWM输出模块6与出口段LED隧道灯连接。
2.如权利要求1所述的LED隧道灯智能控制器，其特征在于：所述PWM输出模块可根据隧道的实际长度划分为六路以下。
3.如权利要求1或2所述的LED隧道灯智能控制器，其特征在于：所述监控中心能够根据所述车流量采集模块、洞口亮度采集模块、洞内多点亮度采集模块采集的信息对入口段、过渡段Ⅰ、过渡段Ⅱ、过渡段Ⅲ、中间段、出口段六路或六路以下LED隧道灯分别进行无级亮度调节。
4.如权利要求1或2所述的LED隧道灯智能控制器，其特征在于：所述监控中心能够根据所述CO浓度采集模块采集的CO浓度信息输出风机控制信号控制隧道通风系统。
5.如权利要求1或2所述的LED隧道灯智能控制器，其特征在于：所述监控中心能够实时监控隧道内的所有LED灯具的工作状态，对发生故障的LED隧道灯发出维护提醒。
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Patentee before: Nanchang Xiangmei Lighting Design Co., Ltd.

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