CN207316769U - 一种高速公路隧道绿色智能照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速公路隧道绿色智能照明系统，包括隧道，所述隧道入口处的内壁顶端设有照明灯，所述隧道的内壁从左至右依次设置有入口照明段、第一过渡照明段、第二过渡照明段、中间照明段、出口过渡照明段和出口照明段，且六个照明段的左端均设有发光层，发光层的右侧间隔设置有逆反射层，隧道的内壁左右两侧设有照度采集装置，路基的上端设有被动风风力发电机，路基相对的一面设有车速与车流量检测装置，隧道底面铺设有路面逆反射层，隧道的左上端设有太阳能发电机，隧道的左下端有温差风口风力发电机，本实用新型涉及隧道照明领域。该高速公路隧道绿色智能照明系统，达到了绿色供电、节能、消除黑洞现象的目的，节能环保。

Description

一种高速公路隧道绿色智能照明系统

技术领域

本实用新型涉及隧道照明领域，具体为一种高速公路隧道绿色智能照明系统。

背景技术

随着社会的全面发展，能源匮乏越发严重，我国大力推动产业转型，鼓励节能技术和设备的使用，但要实现多种能源有效、合理利用仍然需要很长时间。目前高速公路四通八达，其中隧道建设是不可避免。隧道的照明方案是隧道基础设施建设的重点之一，由于隧道往往处理偏僻地理位置，供电线路建设一般距离远、投资大、成本高。据相关报道，本项目针对此问题，提出一种绿色、环保、节能的隧道自主供电照明系统。以隧道内的汽车行驶产生的活塞风为风源，使用被动风以及结合太阳能，物理照明等绿色能源的方案，实现自主照明，解决了高速公路隧道路段供电难，成本高的问题，为今后隧道供电照明系统的建设提供新的思路。

随着我国社会经济的发展，我国公路、铁路、城市道路、旅游线路等中用于通行的隧道越来越多。中国交通运输部2013年公布的资料显示，我国现有隧道的总数已达9606公里，隧道设有的电力照明系统耗电量高达294.51亿度，全国公路隧道每年发生的耗电费用高达264亿元，相当于燃烧掉1190万吨标准煤，增加大气温室气体排放480万吨。故隧道照明节能技术已成为当前绿色发展、节能减排的重点领域，而目前先进的隧道照明节能研究主要是LED节能灯具和智能供电控制系统等技术，其节电量有限，隧道照明还是存在耗电巨大的问题。

隧道照明主要作用有两个，一是供驾乘有灯光机动车辆的驾乘人员在隧道里安全行驶，二是供无灯光的车辆以及行人通行。在隧道通行分两种工况，一是白天通行，二是夜间通行。白天由于隧道内外光线差太大，极易产生“黑洞”现象，隧道内再强大的灯光也未能有效消除洞内外与太阳光的光差，故实际上的隧道照明灯具也只能起到减少光差作用。而夜间，由于隧道内外一样黑的情况下，隧道内外无光差的问题，对驾乘人员来说，隧道内的电灯照明不是必需的，反而，如隧道内夜间灯光太亮，行车驶出隧道时，会引起人为的洞内外光差影响行车安全通行。而行人在隧道通行，并不需要高亮度的照明，特别是夜间穿越隧道的步行人员很少，故夜间强大的隧道照明灯光是一种浪费。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种高速公路隧道绿色智能照明系统，解决了高速公路隧道路段供电难、照明系统耗电量大、隧道洞口内外黑洞现象严重的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种高速公路隧道绿色智能照明系统，包括隧道，所述隧道入口处的内壁顶端设置有照明灯，所述隧道的内壁左端设置有入口照明段，所述入口照明段右端设置有第一过渡照明段，所述第一过渡照明段的右端设置有第二过渡照明段，所述第二过渡照明段的右端设置有中间照明段，所述中间照明段的右端设置有出口过渡照明段，所述出口过渡照明段的右端设置有出口照明段，所述入口照明段左端、第一过渡照明段左端、第二过渡照明段左端、中间照明段左端、出口过渡照明段左端和出口照明段左端均设置有发光层，所述发光层的右侧间隔设置有逆反射层，所述隧道的内壁左右两侧中间设置有照度采集装置，所述照度采集装置的下端设置有辅助照明灯，所述隧道的底部左右两端设置有路基，所述路基的上端且位于入口照明段的位置设置有被动风风力发电机，所述两边路基相对的一面设置有车速与车流量检测装置，所述隧道的底面铺设有路面逆反射层，所述隧道的入口外侧设置有蓄电装置，所述蓄电装置的左端设置有智能控制装置，所述隧道的入口外侧左上端设置有太阳能发电机，所述隧道的入口外侧左下端设置有温差风口风力发电机。

优选的，所述照度采集装置与车速与车流量检测装置均位于发光层与逆反射层之间，所述照度采集装置与车速与车流量检测装置均对称设置有十二个。

优选的，所述辅助照明灯与照度采集装置一一对应，且所述辅助照明灯对称设置有十二个。

优选的，所述被动风风力发电机对称设置有四个，所述路面逆反射层间隔铺设有三个。

优选的，所述被动风风力发电机包括S型叶片，所述S型叶片表面设置有条形叶片，所述S型叶片的下端通过转轴转动连接有风机差速装置，所述风机差速装置的下端设置有发电机。

优选的，所述被动风风力发电机、太阳能发电机和温差风口风力发电机均通过电缆与蓄电装置连接。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种高速公路隧道绿色智能照明系统。具备以下有益效果：

(1)、该高速公路隧道绿色智能照明系统，当汽车进入隧道后形成被动风，通过被动风风力发电机收集被动风进行发电，S型叶片表面设置有条形叶片，增大了叶片与风的接触面积，提高了风的收集效率，S型叶片下端转动连接有风机差速装置，有效降低风机转动的最低风速，有利于风力的收集，蓄电装置采用三段式充电，提高充电效率，发电机的电路采用一种带耦合的电感并联Boost技术，在风力不足时，升压电路先将整流器输出的直流电压提升，负载能得到比较稳定的电功率，在风力足够大时，将多余的电能储存起来，太阳能发电机与温差风口风力发电机利用光能和风口风力进行发电，然后储存在蓄电装置内，避免车流量少时，被动风产生的电能不足以支持照明系统的运行，达到了绿色供电的目的，利用二次能源发电，环保了环境。

(2)、该高速公路隧道绿色智能照明系统，隧道的照明系统分为入口照明段、第一过渡照明段、第二过渡照明段、中间照明段、出口过渡照明段和出口照明段，通过每个照明段对应的照度采集装置反馈的信息，智能控制装置进行分析计算，然后调整每个路段的发光层适合的亮度，根据车速与车流量检测装置反馈的信息，车辆前方的照明路段的发光层开启，车辆后方的照明路段的发光层关闭，进一步减少隧道照明的能源浪费，逆反射层和路面逆反射层有效利用过往车辆自身的灯光，反射后为隧道内过往车辆的驾乘人员清楚地指示隧道路面和整个隧道内的结构轮廓，安全行车，同时极大减少了隧道照明的用电，辅助照明灯用于清楚指示行车车道与人行道的分界，为过往隧道的行人及无灯光的交通工具提供照明指引，达到了节能的目的，使隧道照明零碳排放成为可能。

(3)、该高速公路隧道绿色智能照明系统，隧道入口处设置有照明灯，增强入口处光照强度，消除入口处黑洞现象，逆反射层和路面逆反射层反射的光线柔和，不会产生眩光，反射的光线亮度舒适，显著减少了白天和黑夜隧道洞口内外黑洞现象，达到了消除隧道洞口内外黑洞现象的目的，提供了安全出行保障。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的隧道右视图；

图3为本实用新型的被动风风力发电机结构示意图。

图中：1隧道、2照明灯、3入口照明段、4第一过渡照明段、5第二过渡照明段、6中间照明段、7出口过渡照明段、8出口照明段、9发光层、10逆反射层、11照度采集装置、12辅助照明灯、13路基、14被动风风力发电机、15车速与车流量检测装置、16路面逆反射层、17蓄电装置、18智能控制装置、19太阳能发电机、20温差风口风力发电机、21S型叶片、22条形叶片、23风机差速装置、24发电机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种高速公路隧道绿色智能照明系统，包括隧道1，隧道1入口处的内壁顶端设置有照明灯2，隧道1的内壁左端设置有入口照明段3，入口照明段3右端设置有第一过渡照明段4，第一过渡照明段4的右端设置有第二过渡照明段5，第二过渡照明段5的右端设置有中间照明段6，中间照明段6的右端设置有出口过渡照明段7，出口过渡照明段7的右端设置有出口照明段8，入口照明段3左端、第一过渡照明段4左端、第二过渡照明段5左端、中间照明段6左端、出口过渡照明段7左端和出口照明段8左端均设置有发光层9，发光层9的右侧间隔设置有逆反射层10，隧道1的内壁左右两侧中间设置有照度采集装置11，照度采集装置11的下端设置有辅助照明灯12，隧道1的底部左右两端设置有路基13，路基13的上端且位于入口照明段3的位置设置有被动风风力发电机14，两边路基13相对的一面设置有车速与车流量检测装置15，隧道1的底面铺设有路面逆反射层16，隧道1的入口外侧设置有蓄电装置17，蓄电装置17的左端设置有智能控制装置18，隧道1的入口外侧左上端设置有太阳能发电机19，隧道1的入口外侧左下端设置有温差风口风力发电机20。

照度采集装置11与车速与车流量检测装置15均位于发光层9与逆反射层10之间，照度采集装置11与车速与车流量检测装置15均对称设置有十二个。

辅助照明灯12与照度采集装置11一一对应，且辅助照明灯12对称设置有十二个。

被动风风力发电机14对称设置有四个，路面逆反射层16间隔铺设有三个。

被动风风力发电机14包括S型叶片21，S型叶片21表面设置有条形叶片22，S型叶片21的下端通过转轴转动连接有风机差速装置23，风机差速装置23的下端设置有发电机24。

被动风风力发电机14、太阳能发电机19和温差风口风力发电机20均通过电缆与蓄电装置17连接。

使用时，当汽车进入隧道1后形成被动风，通过被动风风力发电机14收集被动风进行发电，S型叶片21表面设置有条形叶片22，增大了叶片与风的接触面积，提高了风的收集效率，S型叶片21下端转动连接有风机差速装置23，有效降低风机转动的最低风速，有利于风力的收集，太阳能发电机19与温差风口风力发电机20利用光能和风口风力进行发电，然后储存在蓄电装置内，利用二次能源发电，环保了环境；

隧道1的照明系统分为入口照明段3、第一过渡照明段4、第二过渡照明段5、中间照明段6、出口过渡照明段7和出口照明段8，通过每个照明段对应的照度采集装置11反馈的信息，智能控制装置18进行分析计算，然后调整每个路段的发光层9适合的亮度，根据车速与车流量检测装置15反馈的信息，车辆前方的照明路段的发光层9开启，车辆后方的照明路段的发光层9关闭，进一步减少隧道照明的能源浪费，逆反射层10和路面逆反射层16有效利用过往车辆自身的灯光，反射后为隧道1内过往车辆的驾乘人员清楚地指示隧道路面和整个隧道1内的结构轮廓，安全行车，辅助照明灯12用于清楚指示行车车道与人行道的分界，为过往隧道1的行人及无灯光的交通工具提供照明指引；

隧道1入口处设置的照明灯2，增强入口处光照强度，消除入口处黑洞现象，逆反射层10和路面逆反射层16反射的光线柔和，不会产生眩光，反射的光线亮度舒适，显著减少了白天和黑夜隧道洞口内外黑洞现象。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高速公路隧道绿色智能照明系统，包括隧道(1)，其特征在于：所述隧道(1)入口处的内壁顶端设置有照明灯(2)，所述隧道(1)的内壁左端设置有入口照明段(3)，所述入口照明段(3)右端设置有第一过渡照明段(4)，所述第一过渡照明段(4)的右端设置有第二过渡照明段(5)，所述第二过渡照明段(5)的右端设置有中间照明段(6)，所述中间照明段(6)的右端设置有出口过渡照明段(7)，所述出口过渡照明段(7)的右端设置有出口照明段(8)，所述入口照明段(3)左端、第一过渡照明段(4)左端、第二过渡照明段(5)左端、中间照明段(6)左端、出口过渡照明段(7)左端和出口照明段(8)左端均设置有发光层(9)，所述发光层(9)的右侧间隔设置有逆反射层(10)，所述隧道(1)的内壁左右两侧中间设置有照度采集装置(11)，所述照度采集装置(11)的下端设置有辅助照明灯(12)，所述隧道(1)的底部左右两端设置有路基(13)，所述路基(13)的上端且位于入口照明段(3)的位置设置有被动风风力发电机(14)，所述两边路基(13)相对的一面设置有车速与车流量检测装置(15)，所述隧道(1)的底面铺设有路面逆反射层(16)，所述隧道(1)的入口外侧设置有蓄电装置(17)，所述蓄电装置(17)的左端设置有智能控制装置(18)，所述隧道(1)的入口外侧左上端设置有太阳能发电机(19)，所述隧道(1)的入口外侧左下端设置有温差风口风力发电机(20)。

2.根据权利要求1所述一种高速公路隧道绿色智能照明系统，其特征在于：所述照度采集装置(11)与车速与车流量检测装置(15)均位于发光层(9)与逆反射层(10)之间，所述照度采集装置(11)与车速与车流量检测装置(15)均对称设置有十二个。

3.根据权利要求1所述一种高速公路隧道绿色智能照明系统，其特征在于：所述辅助照明灯(12)与照度采集装置(11)一一对应，且所述辅助照明灯(12)对称设置有十二个。

4.根据权利要求1所述一种高速公路隧道绿色智能照明系统，其特征在于：所述被动风风力发电机(14)对称设置有四个，所述路面逆反射层(16)间隔铺设有三个。

5.根据权利要求1所述一种高速公路隧道绿色智能照明系统，其特征在于：所述被动风风力发电机(14)包括S型叶片(21)，所述S型叶片(21)表面设置有条形叶片(22)，所述S型叶片(21)的下端通过转轴转动连接有风机差速装置(23)，所述风机差速装置(23)的下端设置有发电机(24)。

6.根据权利要求1所述一种高速公路隧道绿色智能照明系统，其特征在于：所述被动风风力发电机(14)、太阳能发电机(19)和温差风口风力发电机(20)均通过电缆与蓄电装置(17)连接。