CN206894954U - 隧道照明智能控制系统 - Google Patents

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曹小兵
古道雄
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深圳市长运通半导体技术有限公司
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Abstract

本实用新型公开一种隧道照明智能控制系统,包括:控制装置,控制隧道照明智能控制系统依据预设条件工作;环境亮度信息采集器,采集隧道内和隧道外的光亮度信息;车速与车流量监测器,监测进入隧道的车辆的行驶速度信息及当前隧道内的车流量信息;第一光源模组,设于隧道入口段;第三光源模组,设于隧道的中间段;第五光源模组,设于隧道的出口段;光源智能控制电路,控制第一光源模组、第三光源模组以及第五光源模组工作;控制装置依据环境亮度信息采集器采集的光亮度信息和监测进入隧道的车辆的行驶速度信息以及当前隧道内的车流量信息发送控制指令至光源智能控制电路,光源智能控制电路控制第一光源模组、第三光源模组以及第五光源模组工作。

Description

隧道照明智能控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及照明技术领域,尤其涉及一种隧道照明智能控制系统。
背景技术
[0002]随着我国经济的飞速发展,人们对道路照明质量的要求也越来越高,公路隧道具 有缩短里程及利用地下空间的特点,机动车驾驶员行车时视觉感受到的是路面的亮度,特 别是隧道内外的亮度差异对行车安全影响特别大,为了行车安全与节能的协调管理,隧道 管理中心对照明灯的调光控制犹为重要。2〇16年,在全国公路隧道学术年会报告中提及我 国公路隧道建成达12683.9km,同比增长15 • 2%,位居世界第一。如何提高公路隧道照明的 安全舒适性及降低运营成本,己成为相关部门的关注的焦点,采用高效节能技术减少能耗 实现“按需照明”已迫在眉捷,为了更好地提高照明质量及确保行车安全与舒适性,具有高 效节能及更易于控制的LED (light emitting diode,LED)在照明中得到大量推广应用,尽 管也有隧道采用LED照明,但现有技术中的隧道照明控制仍然浪费较大,比如有些时间段, 隧道车流量极少,而光源却一直开着,还有就是有时环境光亮度较强,有时环境光亮度很 低,比如夜晚或阴天,靠近隧道口的光源照射路面时,因没有考虑环境光亮度的变化,因而 对行车安全造成不小的影响。 实用新型内容
[0003] 本实用新型正是基于以上一个或多个问题,提供一种隧道照明智能控制系统,用 以解决现有技术中隧道光源浪费,以及隧道内外的亮度差异影响行车安全的技术问题。
[0004] 本实用新型提供一种隧道照明智能控制系统,所述隧道照明智能控制系统包括:
[0005] 控制装置,控制所述隧道照明智能控制系统依据预设条件工作;
[0006] 环境亮度信息采集器,采集隧道内和隧道外的光亮度信息;
[0007] 车速与车流量监测器,监测进入隧道的车辆的行驶速度信息以及当前隧道内的车 流量信息;
[0008] 第一光源模组,设于所述隧道入口段;
[0009] 第三光源模组,设于所述隧道的中间段;
[0010] 第五光源模组,设于所述隧道的出口段;
[0011] 光源智能控制电路,与所述控制装置连接,控制所述第一光源模组、第三光源模组 以及第五光源模组工作;
[0012] 所述控制装置依据所述环境亮度信息采集器采集的光亮度信息和所述车速与车 流量监测器监测进入隧道的车辆的行驶速度信息以及当前隧道内的车流量信息发送控制 指令至所述光源智能控制电路,所述光源智能控制电路控制所述第一光源模组、所述第三 光源模组以及所述第五光源模组工作。
[0013] 优选地,所述隧道照明智能控制系统包括:
[0014] 第二光源模组,设于所述隧道入口段与所述隧道的中间段之间的所述隧道的第一 段;
[0015] 第四光源模组,设于所述隧道的中间段与所述隧道出口段之间的所述隧道的第二 段,所述光源智能控制电路控制所述第二光源模组与所述第四光源模组工作。
[0016] 优选地,所述光源智能控制电路包括微控制器,所述微控制器为可编程逻辑器件, 所述光源智能控制电路可通过第一接口与控制装置连接,其中,所述光源智能控制电路还 包括第二接口、第三接口以及第四接口,所述第二接口、第三接口以及第四接口中之一为预 设电压调节范围的调光接口。
[0017] 优选地,所述光源智能控制电路还包括:分别连接所述微控制器的光敏传感器和 温度传感器,所述光敏传感器用于感测光亮度,所述温度传感器器对应各所述第一光源模 组、第三光源模组、第五光源模组的发光器件设置,感测发光器件的温度。
[0018] 优选地,所述光源智能控制电路还包括:计时器,所述计时器依据车辆的行驶速度 信息以及车流量信息、隧道入口段长度、隧道中间段长度以及隧道出口段长度计算出各所 述第一光源模组、第三光源模组、第五光源模组的工作时间并计时。
[0019] 优选地,各所述第一光源模组、第三光源模组、第五光源模组分别包括多个发光单 元及与发光单元——对应的PWM DC/DC转换电路。
[0020] 优选地,所述发光单元为LED隧道灯具。
[0021] 优选地,所述LED隧道灯具按功能分为白日灯、黄昏灯、全日灯、夜灯和应急灯,所 述白日灯、黄昏灯、全日灯、夜灯和应急灯间隔预设距离交替设置。
[0022] 优选地,当所述LED隧道灯具的安装间距在3.5m至4.5m之间时,选用频闪频率在 4 • 0〜11 • 0Hz之间的LED隧道灯具。
[0023]优选地,其特征在于,所述隧道照明智能控制系统还包括:供电保障设备,用于保 障隧道供电稳定。
[0024]本实用新型的隧道照明智能控制系统具有以下有益效果:(D降低了隧道内光源 的能耗,延长了隧道内光源的使用寿命;(2)通过智能控制各光源模组工作时间及亮度,提 升了行人或车辆驾驶员通过隧道内的舒适度;(3)可以降低交通事故的发生频率;(4)降低 了隧道的运营管控成本。
附图说明
[0025]图1是本实用新型较佳实施方式的隧道照明智能控制系统的结构示意图。
[0026] 图2是图1中光源智能控制电路的结构示意图。
[0027] 符号说明
[0028]环境亮度信息采集器1 车速与车流量监测器2
[0029]控制装置3 光源智能控制电路4
[0030]第一发光模组5 第二发光模组6
[0031]第三发光模组7 第四发光模组8
[0032]第五发光模组9 输入电压10
[0033]防雷单兀11 防电磁干扰单元12
[0034]第一整流滤波单元13 第一功率变换电路14
[0035]第二整流滤波单元15 输出单元16
[0036]第一 PWMDC/DC转换电路17 第一发光单元18
[0037]第二PWM DC/DC转换电路19第二发光单元2〇 [0038]第NPWM DC/DC转换电路21 第N发光单元22
[0039] 输入电压调节单元23 PFC单元24
[0040] PWM控制器25 稳压环路26
[0041]第三取样电路W 第一取样电路28
[0042]第二取样电路29 第二功率变换电路30
[0043]第三整流滤波单元31 短路保护电路32
[0044]限流保护电路33 输出过压保护电路34
[0045]微控制器(MCU) 35 PWM调节单元36
[0046]第四取样电路37 光敏传感器38
[0047]温度传感器39 计时器40
[0048]第一接口 41 第二接口 42
[0049] 第三接口 43 第四接口 44
具体实施方式
[0050]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是,如果不冲突, 本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合,均在本实用新型的保护范围之 内。
[0051]请参见图1,本实用新型提供一种隧道照明智能控制系统,所述隧道照明智能控制 系统包括:
[0052]控制装置3,控制所述隧道照明智能控制系统依据预设条件工作;通过无线通信或 者有线通信的方式远程控制和调度隧道内的电子设备,包括照明光源。
[0053]环境亮度信息采集器1,采集隧道内和隧道外的光亮度信息;这里可以是多个亮度 传感器,分设于隧道内和隧道外。
[0054]车速与车流量监测器2,监测进入隧道的车辆的行驶速度信息以及当前隧道内的 车流量信息;
[0055] 第一光源模组5,设于所述隧道入口段;
[0056] 第三光源模组7,设于所述隧道的中间段;
[0057] 第五光源模组9,设于所述隧道的出口段;
[0058]光源智能控制电路4,与所述控制装置1连接,控制所述第一光源模组5、第三光源 模组7以及第五光源模组9工作;
[0059]所述控制装置3依据所述环境亮度信息采集器1采集的光亮度信息和所述车速与 车流量监测器2监测进入隧道的车辆的行驶速度信息以及当前隧道内的车流量信息发送控 制指令至所述光源智能控制电路4,所述光源智能控制电路4控制所述第一光源模组5、所述 第三光源模组7以及所述第五光源模组9工作。这里的控制装置3相当于一个控制中心,其可 以与多个光源控制电路4相连接。
[0060] 需要注意的是,上述实现可以采用常见的硬件电路来实现。
[0061] 本实用新型的隧道照明智能控制系统具有以下有益效果:(1)降低了隧道内光源 的能耗,延长了隧道内光源的使用寿命;(2)通过智能控制各光源模组工作时间及亮度,提 升了行人或车辆驾驶员通过隧道内的舒适度;(3)可以降低交通事故的发生频率;(4)降低 了隧道的运营管控成本。
[0062] 进一步地,所述隧道照明智能控制系统还包括:
[0063] 第二光源模组6,设于所述隧道入口段与所述隧道的中间段之间的所述隧道的第 一段;
[0064] 第四光源模组8,设于所述隧道的中间段与所述隧道出口段之间的所述隧道的第 二段,所述光源智能控制电路4控制所述第二光源模组6与所述第四光源模组8工作。
[0065] 请参见图1和图2,在本实用新型一个较佳实施例中,所述光源智能控制电路4包括 微控制器35,所述微控制器35为可编程逻辑器件,所述光源智能控制电路4可通过第一接口 41与控制装置3连接,其中,所述光源智能控制电路4还包括第二接口42、第三接口43以及第 四接口44,其中,所述第四接口为预设电压调节范围的调光接口,较佳地,所述预设电压调 节范围为0V-10V。
[0066]在一个较佳的实施例中,所述光源智能控制电路4还包括:分别连接所述微控制器 35的光敏传感器38和温度传感器39,所述光敏传感器38用于感测光亮度,所述温度传感器 39对应各所述第一光源模组5、第二发光模组6、第三光源模组7、第四光源模组8、第五光源 模组9的发光器件设置,感测发光器件的温度。
[0067] 进一步地,所述光源智能控制电路4还包括:计时器40,所述计时器40依据车辆的 行驶速度信息以及车流量信息、隧道入口段长度、隧道中间段长度以及隧道出口段长度计 算出各所述第一光源模组5、第二发光模组6、第三光源模组7、第四光源模组8、第五光源模 组9的工作时间并计时。
[0068]进一步地,各所述第一光源模组5、第二发光模组6、第三光源模组7、第四光源模组 8、第五光源模组9分别包括多个发光单元及与发光单元一一对应的pwm DC/DC转换电路,其 中多个发光单元及与发光单元一一对应的PWM DC/DC转换电路分别为第一发光单元18及第 一PWM DC/DC转换电路17、第二发光单元20及第二PWM DC/DC$^换电路19、第N发光单元22及 第N PWM DC/DC转换电路21。
[0069] 在一个较佳的实施例中,所述发光单元为LK)隧道灯具。
[0070]进一步地,所述LED隧道灯具按功能分为白日灯、黄昏灯、全日灯、夜灯和应急灯, 所述白日灯、黄昏灯、全日灯、夜灯和应急灯间隔预设距离交替设置。
[0071]较佳地,当所述LED隧道灯具的安装间距在3.5m至4.5m之间时,选用频闪频率在 4 • 0〜11 • 0Hz之间的LED隧道灯具。
[0072]此外,光源智能控制电路4还包括辅助电路。如图2所示,一种常见的辅助电路具体 介绍如下: '
[0073]交流电源Ac 10输入交流电经防雷单元11、防电磁干扰单元12及第一整流滤波单 元I3后,分别流入输入电压调节单元2;3、PFC单元(功率因数校正单元)24、第一功率变换电 路14。第一功率变换电路14通过第二整流滤波单元15至输出单元16。另外,辅助电路中还设 有第一取样电路28、第取样电路29、第三取样电路27、第四取样电路37、第二功率变换电 路30、第三整流滤波单元31、PWM控制器25、稳压环路26、短路保护电路32、限流保护电路33、 输出过压保护电路34等,由微控制器35经过PWM调节%至输出单元16,由输出单元16输出电 压到第一PWM DC/DC转换电路17、第二PWM DC/DC转换电路19、第N PWMDC/DC转换电路21,然 后对应的第一发光模块18、第二发光模块2〇、第N发光模块22工作。
[0074]在一个较佳的实施例中,所述隧道照明智能控制系统还包括:供电保障设备,用于 保障隧道供电稳定。
[0075]本实用新型的LH)隧道灯具,相较于传统隧道照明采用的高压钠灯为全周光谱,在 灯具设计时需利用漫散射罩折射灯光来满足照明配光要求来说,该LED隧道灯具采用新型 固态LK)光具有寿命长、效率高、能耗低和易调控等优点,其发光角度可按照明需求进行 设计,灯具采用光学透镜来提高光利用率,加上隧道照明智能控制系统的便捷性及操作简 单化,为LED隧道灯具在公路隧道照明中得到大量应用创造了契机,以“标准化、智能化、低 成本化、多元化”为基准促进公路隧道智能化照明的创新应用。在隧道运营安全与照明能耗 大的日益突出当下,为确保照明质量提升和降低能源消耗。国内外众多公路隧道照明若采 用隧道照明智能控制系统的照明系统方案,其运营能耗和维护成本明显下降,也带动原高 压钠灯的隧道照明逐步更换,可以预见具有高效节能的隧道照明智能控制系统在隧道照明 中将得到大量推广应用。
[0076]通过将隧道照明智能控制系统在隧道照明的推广应用,利用智能控制技术的优势 对隧道照明节能优化,在保障车辆行使安全的基础上,降低照明能耗而产生显著的经济效 益。在隧道照明方案设计时,通过多学科技术结合应用及优势互补,发挥“LED+智能”的应用 优势,有效促进隧道照明的高效节能与健康发展。
[0077]以上对本实用新型所提供的一种隧道照明智能控制系统,进行了详细介绍,本文 中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用 于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实 用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容仅 为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说 明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领 域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1. 一种隧道照明智能控制系统,其特征在于,所述險道照明智能控制系统包括: 控制装置,控制所述隧道照明智能控制系统依据预设条件工作; 环境亮度信息采集器,采集隧道内和隧道外的光亮度信息; 车速与车流量监测器,监测进入隧道的车辆的行驶速度信息以及当前隧道内的车流量 信息; 第一光源模组,设于所述隧道入口段; 第三光源模组,设于所述隧道的中间段; 第五光源模组,设于所述隧道的出口段; 光源智能控制电路,与所述控制装置连接,控制所述第一光源模组、第三光源模组以及 第五光源模组工作; 所述控制装置依据所述环境亮度信息采集器采集的光亮度信息和所述车速与车流量 监测器监测进入隧道的车辆的行驶速度信息以及当前隧道内的车流量信息发送控制指令 至所述光源智能控制电路,所述光源智能控制电路控制所述第一光源模组、所述第三光源 模组以及所述第五光源模组工作。
2.如权利要求1所述的隧道照明智能控制系统,其特征在于,所述隧道照明智能控制系 统包括: 第二光源模组,设于所述隧道入口段与所述隧道的中间段之间的所述隧道的第一段; 第四光源模组,设于所述隧道的中间段与所述隧道出口段之间的所述隧道的第二段, 所述光源智能控制电路控制所述第二光源模组与所述第四光源模组工作。
3. 如权利要求1所述的隧道照明智能控制系统,其特征在于,所述光源智能控制电路包 括微控制器,所述微控制器为可编程逻辑器件,所述光源智能控制电路可通过第一接口与 控制装置连接,其中,所述光源智能控制电路还包括第二接口、第三接口以及第四接口,所 述第二接口、第三接口以及第四接口中之一为预设电压调节范围的调光接口。
4. 如权利要求3所述的隧道照明智能控制系统,其特征在于,所述光源智能控制电路还 包括:分别连接所述微控制器的光敏传感器和温度传感器,所述光敏传感器用于感测光亮 度,所述温度传感器对应各所述第一光源模组、第三光源模组、第五光源模组的发光器件设 置,感测发光器件的温度。
5. 如权利要求4所述的隧道照明智能控制系统,其特征在于,所述光源智能控制电路还 包括:计时器,所述计时器依据车辆的行驶速度信息以及车流量信息、隧道入口段长度、隧 道中间段长度以及隧道出口段长度计算出各所述第一光源模组、第三光源模组、第五光源 模组的工作时间并计时。
6. 如权利要求5所述的隧道照明智能控制系统,其特征在于,各所述第一光源模组、第 三光源模组、第五光源模组分别包括多个发光单元及与发光单元一一对应的PWM DC/DC转 换电路。
7. 如权利要求6所述的隧道照明智能控制系统,其特征在于,所述发光单元为LH)隧道 灯具。
8. 如权利要求7所述的隧道照明智能控制系统,其特征在于,所述LED隧道灯具按功能 分为白日灯、黄昏灯、全日灯、夜灯和应急灯,所述白日灯、黄昏灯、全日灯、夜灯和应急灯间 隔预设距离交替设置。
9. 如权利要求7所述的隧道照明智能控制系统,其特征在于,当所述LED隧道灯具的安 装间距在3_5m至4_5m之间时,选用频闪频率在4.0〜11.0Hz之间的LH)隧道灯具。
10. 如权利要求1至9任一项所述的隧道照明智能控制系统,其特征在于,所述險道照明 智能控制系统还包括:供电保障设备,用于保障隧道供电稳虫。
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