CN217638574U - 一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统 - Google Patents

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黄华
周祖茂
孙国
陈时伟
张静
雷达
郭志林
樊英杰
张悦
何世永
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Abstract

本实用新型涉及隧道施工照明技术领域，尤其涉及一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统。照明组件，且照明组件亮度可调；粉尘浓度传感器；A/D转换芯片；单片机，用于接收A/D转换芯片转化得到的数字信号，并输出控制信号；灯光调节器，用于根据单片机输出的控制信号调节照明组件亮度；警报装置，用于根据单片机输出的控制信号发出警报。本实用新型可以有效地根据施工隧道环境内的实时粉尘浓度对施工照明灯具进行相应的调节，不仅可以为施工隧道提供足够照明，改善隧道施工环境，还可以在一定程度上节约用电，减少能源浪费；且在隧道环境中的粉尘浓度超标时，还可以发出警报，提醒施工人员采取相应措施，避免生产事故的发生。

Description

一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统
技术领域
本实用新型涉及隧道施工照明技术领域，尤其涉及一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统。
背景技术
目前我国大部分隧道采用钻爆法进行施工，因此在钻孔凿岩、爆破、出渣运输、喷射混凝土等施工过程中，会产生大量粉尘。当粉尘浓度过高时，会影响视距，使得施工人员无法看清楚周围的施工环境，可能导致操作失误造成事故。因此在隧道施工过程中必须为其沿程和各工作面提供足够的照明，在隧道内形成良好的视觉环境，确保施工安全。
现有的技术，有关隧道照明的设计主要集中在运营期，施工阶段较少。《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60—2009）中也仅仅只规定了隧道施工作业地段必须有充足的照明。
因此，隧道施工的照明设计无章可循，多依经验而行，一方面可以导致照明效果不佳，轻则影响施工效率，重则造成安全事故，另一方面也可能导致照明过度，造成资源浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统，用于解决现有技术：一方面照明效果不佳，轻则影响施工效率，甚至造成安全事故；另一方面也可能导致照明过度，造成资源浪费。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统，包括有：
照明组件，且所述照明组件亮度可调；
粉尘浓度传感器，通过其内部的红外发光二极管和光电晶体管检测粉尘浓度，并输出模拟电压信号；
A/D转换芯片，用于将粉尘浓度传感器获得的模拟电压信号转化为数字信号；
单片机，用于接收A/D转换芯片转化得到的数字信号，并输出控制信号；
灯光调节器，用于根据单片机输出的控制信号调节照明组件亮度；
警报装置，用于根据单片机输出的控制信号发出警报。
进一步优选的，所述照明组件为LED灯具。
进一步优选的，所述A/D转换芯片型号为ADC0832。
进一步优选的，所述单片机型号为51单片机。
进一步优选的，所述警报装置包括无源蜂鸣器和发光二极管，通过发出警报声和闪烁灯光的方式进行警报。
本实用新型至少具备以下有益效果：
本实用新型可以有效地根据施工隧道环境内的实时粉尘浓度对施工照明灯具进行相应的调节，不仅可以为施工隧道提供足够照明，改善隧道施工环境，还可以在一定程度上节约用电，减少能源浪费；
本实用新型在隧道环境中的粉尘浓度超标时，还可以发出警报，提醒施工人员采取相应措施，避免生产事故的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本系统整体结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1，一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统，包括：
1.照明组件
照明组件主要选用可调亮度的LED灯具。
2.单片机系统
利用51系列单片机构成最小系统，系统结构简单，使用方便，实现模块化，还具有可靠性高、处理功能强、低功耗等优点。
用于接收ADC0832转换转化得到的数字信号，并输出控制信号。
3.粉尘浓度传感器
粉尘浓度传感器通过内部的红外发光二极管和光电晶体管检测隧道施工时环境中的粉尘浓度，然后再输出模拟电压信号。
粉尘浓度传感器能够检测0.8微米以上的细小粒子，总粉尘浓度测量范围为0 mg/m3-1000 mg/m3，输出信号为200Hz-1000Hz;1mA-5mA，工作电压为12V-24VDC。
4.ADC0832转换（A/D转换芯片）
采集粉尘传感器的模拟电压信号，利用ADC0832模块进行信号处理，将模拟信号转化为数字信号，然后传输给单片机进行计算处理，便可输出隧道施工环境中的粉尘浓度。
与此同时将测量值与设定值进行对比，当测量值在设定值之内时，生成的控制指令只发送给灯光调节器；当测量值超出设定值，控制指令发送给灯光调节器的同时，也发送给警报装置。
5.灯光调节器
灯光调节器与照明组件相连接，可以根据所接收到的指令对LED灯具的亮度进行调节。
当测量值在设定值之内时，灯光调节器根据所设定的对应亮度对普通照明系统中的LED灯具进行调节；当测量值超出设定值，灯光调节器直接将灯具亮度调节至最大亮度。
6.警报装置
警报装置由无源蜂鸣器和发光二极管构成，当所检测的隧道施工环境粉尘浓度超出设定值时，单片机将输出指令唤醒警报装置，从而发出警报声和闪烁灯光，提醒施工人员粉尘浓度超标。
即首先粉尘浓度传感通过内部的红外发光二极管和光电晶体管检测隧道施工时环境中的粉尘浓度，从而输出模拟电压信号；然后利用ADC0832模块进行信号处理，将模拟信号转化为数字信号，然后传输给单片机进行计算处理，便可输出隧道施工环境中的粉尘浓度；对测量值与设定值进行判定，当测量值在设定值之内时，只需生成指令发送给灯光调节器，按照相应设定正常调节灯具亮度即可；当测量值超出设定值，即隧道施工环境中的粉尘浓度过高，生成的指令除了需要发送给灯光调节器，还需要发送给警报装置，灯具亮度调节到最大的同时，发出警报，提醒施工人员隧道粉尘浓度超标，需要采取相应措施。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型可以有效地根据施工隧道环境内的实时粉尘浓度对施工照明灯具进行相应的调节，不仅可以为施工隧道提供足够照明，改善隧道施工环境，还可以在一定程度上节约用电，减少能源浪费。与此同时，当隧道环境中的粉尘浓度超标时，还可以发出警报，提醒施工人员采取相应措施，避免生产事故的发生。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统，其特征在于，包括有：
照明组件，且所述照明组件亮度可调；
粉尘浓度传感器，通过其内部的红外发光二极管和光电晶体管检测粉尘浓度，并输出模拟电压信号；
A/D转换芯片，用于将粉尘浓度传感器获得的模拟电压信号转化为数字信号；
单片机，用于接收A/D转换芯片转化得到的数字信号，并输出控制信号；
灯光调节器，用于根据单片机输出的控制信号调节照明组件亮度；
警报装置，用于根据单片机输出的控制信号发出警报。
2.根据权利要求1所述的一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统，其特征在于，所述照明组件为LED灯具。
3.根据权利要求1所述的一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统，其特征在于，所述A/D转换芯片型号为ADC0832。
4.根据权利要求1所述的一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统，其特征在于，所述单片机型号为51单片机。
5.根据权利要求1所述的一种基于粉尘浓度感应的隧道施工照明系统，其特征在于，所述警报装置包括无源蜂鸣器和发光二极管，通过发出警报声和闪烁灯光的方式进行警报。
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