CN209358808U - 一种可自我保护的隧道智能调光控制装置 - Google Patents
一种可自我保护的隧道智能调光控制装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型为一种可自我保护的隧道智能调光控制装置。该装置的组成包括中央处理器、隔离器、继电器、信号放大器、隧道LED灯控制器和雷达亮度综合采集器；所述的雷达亮度综合采集器与中央处理器连接；所述的中央处理器还分别和隔离器、继电器相连，所述的隔离器通过信号放大器与隧道LED灯控制器连接；所述的隧道LED灯控制器还和继电器相连。本实用新型可以解决当前装置中电能浪费、装置易损坏、布线成本高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及高速公路隧道照明领域，具体是一种可自我保护的隧道智能调光控制装置。
背景技术
根据全国交通运输部门统计，2017年年末全国高速公路里程达13.65万公里,比2016年增加0.65万公里；全国公路隧道共计16 229处、1 528.51万米,比2016年增加1 048处、124.54万米，在这些隧道中，有近3/4的隧道建设在偏远的山区，这些地区的交通流量较少，且随机性大。当前的隧道调光控制装置包括亮度传感器、中央处理器、信号放大器、隧道LED灯控制器。这样的控制装置只能实现手动调光或者根据隧道洞外亮度进行分级调光。没有考虑有无车辆经过、车辆经过速度以及天气状况等因素，不仅造成了用于隧道照明的电能的极大浪费，而且不能完全满足隧道照明安全要求。并且根据本实用新型之前的隧道调光控制装置实际使用过程中反馈的情况来看，因装置工作在环境条件比较恶劣的山区，经常有隧道灯电源、雷击等在信号线上产生的干扰电流从隧道照明灯具反流回装置，使装置损坏。除此之外，当前的隧道照明控制装置还存在布线成本高等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种可自我保护的隧道智能调光控制装置。本实用新型隧道智能调光控制装置在之前的调光装置基础上，增加了雷达亮度综合采集器、隔离器、继电器，其中，通过雷达亮度综合采集器中亮度传感器与雷达传感器集成，使亮度数据与雷达的车速数据能用485通信通过一根通信线发送到中央处理器。本实用新型可以解决当前装置中电能浪费、装置易损坏、布线成本高的问题。
本实用新型的技术方案：
一种可自我保护的隧道智能调光控制装置，该装置的组成包括中央处理器、隔离器、继电器、信号放大器、隧道LED灯控制器和雷达亮度综合采集器；所述的雷达亮度综合采集器与中央处理器连接；所述的中央处理器还分别和隔离器、继电器相连，所述的隔离器通过信号放大器与隧道LED灯控制器连接；所述的隧道LED灯控制器还和继电器相连。
其中，所述中央处理器为西门子S7-200SMART PLC。
所述隔离器为美控中国MIK-502E-2-4-2-4-V1。
所述继电器为正泰电器JZX-22F 2Z。
所述信号放大器为勤创CBUS-103CN。
所述隧道LED灯控制器为MOSO LED控制装置LDP-200M054。
所述的雷达亮度综合采集器的组成包括单片机、信号采集电路、亮度传感器、雷达传感器和数据传送电路；其中，信号采集电路、数据传送电路分别和单片机相连，亮度传感器和信号采集电路相连，雷达传感器和数据传送电路相连。
进一步地，所述雷达传感器为杭州涞涞科技公司生产的HT-3000D雷达。
进一步地，所述亮度传感器为ROHM BH1750FVI芯片。
进一步地，所述信号采集电路为ADC采集电路。
进一步地，所述数据传送电路为串口电路。
进一步地，所述单片机为ST公司生产的stm32f103系列芯片。
本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型通过雷达亮度综合采集器对来往车辆速度值、隧道洞外亮度值的大小实时采集，既能实现白昼黑夜、不同天气状况下，对隧道照明灯具智能调光，实现按需调节，又能够对隧道照明灯点亮时间的细致调控，做到“有车亮，无车暗，车速多少，时间多少”，满足了自动调节的需求。在满足《公路隧道通风照明设计规范》中规定照明的情况下，不仅避免了不必要的电能浪费，而且还能够给驾驶员提供一个更为安全、舒适的行车环境。
(2)通过雷达亮度综合采集器将雷达芯片与亮度传感器芯片集成在一个单元里，采集并向控制器发送雷达与亮度传感器信号，使两个芯片的数据通过一根通信线发送，大大减少了布线成本。
(3)PLC的模拟输出模块后面加了信号隔离器通过隔离器，单方向电气隔离了控制装置与隧道照明灯具，防止隧道灯电源、雷击等在信号线上产生的干扰电流烧毁隧道智能隧道LED灯控制器，有效的保护了控制装置。
(4)通过继电器，可以在满足行车安全照明条件下，直接短接隧道LED灯控制器内部的控制线，将控制电压置0，使隧道LED灯最暗，该控制方式比直接输出0V电压更稳定可靠。
(5)雷达亮度综合采集器易于安装，不用埋线破坏路面即可检测周围环境情况。
附图说明
图1为本实用新型中一种可自我保护的隧道智能调光控制装置结构示意图。
图2为本实用新型所述的雷达亮度综合采集器结构示意图。
图3为本实用新型功能流程图。
具体实施方式
下面将结合附图说明对本实用新型具体实施方式进行详细说明。
本实用新型所述的可自我保护的隧道智能调光控制装置的组成如图1所示，包括中央处理器、隔离器、继电器、信号放大器、隧道LED灯控制器和雷达亮度综合采集器；所述的雷达亮度综合采集器用485通信方式通过带屏蔽层的信号线与所述的中央处理器485端口连接；所述的中央处理器模拟量输出端通过导线与所述隔离器的输入端1连接；所述隔离器输出端1与信号放大器通过信号线连接，并从输出端1通过导线接回所述的隔离器输入端2，所述的隔离器输出端2通过导线与所述中央处理器的模拟量输入端连接；所述继电器控制端与中央处理器数字量输出端电气连接，所述继电器执行端通过信号线与隧道LED灯控制器连接。
其中，所述中央处理器为西门子S7-200SMART PLC。
所述隔离器为美控中国MIK-502E-2-4-2-4-V1。
所述继电器为正泰电器JZX-22F 2Z。
所述信号放大器为勤创CBUS-103CN。
所述隧道LED灯控制器为MOSO LED控制装置LDP-200M054。
所述的雷达亮度综合采集器的组成如图2所示，包括单片机、信号采集电路、亮度传感器、雷达传感器和数据传送电路；其中，信号采集电路、数据传送电路分别和单片机相连，亮度传感器和信号采集电路相连，雷达传感器和数据传送电路相连。
所述亮度传感器产生的亮度数据通过所述信号采集电路发送到所述单片机上，然后所述雷达传感器通过数据传送电路将车速数据传送给所述单片机，所述单片机把采集到的所述雷达数据和所述亮度数据组成一个数据串，再通过串口电路发送到所述中央处理器。
所述雷达传感器为杭州涞涞科技公司生产的HT-3000D雷达。
所述亮度传感器为ROHM BH1750FVI芯片。
所述信号采集电路为ADC采集电路。
所述数据传送电路为串口电路。
所述单片机为ST公司生产的stm32f103芯片。
下面结合图3简单叙述本实用新型如何实现所需要的控制功能：雷达亮度综合采集器用于采集隧道洞外亮度数据、来往车辆速度数据，并且将两者整合在一起。中央处理器用于接收雷达亮度综合采集器传来的隧道洞外亮度数据、车速数据，计算所需要的控制隧道灯具电压值和亮灯时间，并将计算得到的控制隧道灯具电压值转化成模拟量，控制电压值模拟量从模拟量输出端传输过来之后，经隔离器电气隔离之后传输到信号放大器，信号放大器将信号放大后发送给隧道LED灯控制器。当达到点亮时间值后，中央处理模块再发送0V控制电压模拟量给信号放大器，之后再给隧道LED灯控制器。
进一步地，当隧道洞外亮度达到预先设定的低亮度条件，只保留隧道基本照明灯具即可满足照明要求，由所述的中央处理器给继电器24V高电平的短接控制信号，继电器短接加强照明隧道LED灯控制器信号线两端，将隧道加强照明灯具的控制电压强制置0并保持稳定，避免电压波动造成灯具闪烁。当隧道洞外亮度达到预先设定的亮度条件时，仅仅依靠隧道基本照明灯具满足不了照明要求，由所述的中央处理器给继电器模块0V低电平断开控制信号，继电器断开加强照明隧道LED灯控制器信号线，使隧道加强照明灯具根据中央处理器给出的控制电压信号正常运行。当没有车辆通过隧道时，由所述的中央处理器给继电器24V高电平的短接控制信号，继电器短接全部隧道LED灯控制器信号线两端，将隧道全部照明灯具的控制电压强制置0并保持稳定，避免电压波动造成灯具闪烁。
进一步地，以上所述功能可以通过PLC梯形图编程实现，为公知技术。
以上所述仅为本实用新型运行情况较好的实施例，并不能用来限制本实用新型，凡在本实用新型的形式和范围内做的任何形式的修改、相同替换、改进等，均在本实用新型的保护范围之内。
本实用新型未尽事宜为公知技术。
Claims (3)
1.一种可自我保护的隧道智能调光控制装置，其特征为该装置的组成包括中央处理器、隔离器、继电器、信号放大器、隧道LED灯控制器和雷达亮度综合采集器；所述的雷达亮度综合采集器与中央处理器连接；所述的中央处理器还分别和隔离器、继电器相连，所述的隔离器通过信号放大器与隧道LED灯控制器连接；所述的隧道LED灯控制器还和继电器相连；
所述的雷达亮度综合采集器的组成包括单片机、信号采集电路、亮度传感器、雷达传感器和数据传送电路；其中，信号采集电路、数据传送电路分别和单片机相连，亮度传感器和信号采集电路相连，雷达传感器和数据传送电路相连。
2.如权利要求1所述的可自我保护的隧道智能调光控制装置，其特征为所述信号采集电路为ADC采集电路；所述数据传送电路为串口电路。
3.如权利要求1所述的可自我保护的隧道智能调光控制装置，其特征为所述单片机为ST公司生产的stm32f103系列芯片。
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