CN220169381U - 一种长涵洞照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种长涵洞照明系统，涉及涵洞照明领域，所述涵洞顶部的边角处设置有照明装置，所述照明装置与太阳能光伏板相连，所述太阳能光伏板布设在所述等级公路的边坡上；所述太阳能光伏板通过支架固定在所述边坡上，所述支架包括若干根相互连接的横梁和纵梁，横梁和纵梁的交叉处设置有插入地面的混凝土基础墩。本实用新型根据公路路线走向，在边坡上布设太阳能光伏板，实现了小型生产路下穿等级公路的通行涵洞的照明。

Description

一种长涵洞照明系统

技术领域

本实用新型涉及涵洞照明领域，特别涉及一种长涵洞照明系统及涵洞。

背景技术

涵洞是公路工程中常见的一种构造物，按功能可分为排水涵洞和通行涵洞。其中通行涵洞在工程中一般称为涵式通道，可以很好的满足小型生产路下穿等级公路的需求。随着路网密度的加大，公路工程廊带选择逐渐受限，导致工程填挖高度变大，从而造成涵洞长度变长。在一些路面宽度宽、填土高度大的位置，一些涵洞长度超过了100米，由于涵洞的遮光效应，洞内黑暗，通行不便。由于涵式通道涉及生产路往往没有等级，通行需求不高，参照隧道照明进行系统设计造价较高，同时公路工程一般野外穿行，穿引地方火电进行照明，施工和管理都不方便。

中国实用新型专利CN210216192U公开了一种绿色防水涵洞，涵洞顶部设置有太阳能光伏板，能够通过太阳能光伏板吸收的太阳能为涵洞洞内的照明灯提供电力，然而这种太阳能光伏板的布置方式并不适用于小型生产路下穿等级公路的通行涵洞，由于涵洞上方的等级路存在车辆通行需求，实际操作中，无法在路面上布设太阳能光伏板。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种长涵洞照明系统，根据公路路线走向，在边坡上布设太阳能光伏板，实现了小型生产路下穿等级公路的通行涵洞的照明。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种长涵洞照明系统，所述涵洞顶部的边角处设置有照明装置，所述照明装置与太阳能光伏板相连，所述太阳能光伏板布设在等级公路的边坡上；

所述太阳能光伏板通过支架固定在所述边坡上，所述支架包括若干根相互连接的横梁和纵梁，横梁和纵梁的交叉处设置有插入地面的混凝土基础墩。

优选的，所述混凝土基础墩设置在边坡、边坡平台和/或护坡道上。

优选的，所述混凝土基础墩上设置有立柱，混凝土基础墩通过立柱与横梁和纵梁相连。

优选的，所述横梁、纵梁和立柱均采用型钢制造。

优选的，所述立柱预埋在混凝土基础墩内。

优选的，所述混凝土基础墩埋入土体部分的高度大于外露部分的高度。

优选的，所述太阳能光伏板布设在阳光照射时间长的一侧的边坡上。

优选的，还包括控制器、储能器和逆变器，所述太阳能光伏板通过控制器与储能器相连，所述照明装置通过逆变器与控制器相连。

优选的，还包括设置在涵洞顶部的传感器，所述传感器与所述控制器相连，所述传感器包括光传感器、红外传感器、声音传感器中的一种或多种。

优选的，所述照明装置沿所述涵洞的长度方向等间隔设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种长涵洞照明系统，根据等级公路路线走向，在等级公路的边坡上布设太阳能光伏板，实现了小型生产路下穿等级公路的通行涵洞的照明；在边坡上使用混凝土基础墩和立柱，结合支架固定太阳能光伏板，从而将太阳能光伏板稳定固定至边坡上；将太阳能光伏板布设在阳光照射时间较长的一侧的边坡上，同时立柱的高度可以根据实际需要调节，从而调整太阳能光伏板的倾角达到最佳倾角，进而提高太阳能光伏板的年发电量。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型中涵洞的结构示意图；

图2为太阳能光伏板布设方式示意图；

图3为照明系统结构示意图；

图4为太阳能光伏板布设位置示意图。

其中，1、涵洞，11、混凝土层，2、照明装置，3、等级公路，4、边坡，5、边坡平台，6、护坡道，7、支架，71、纵梁，72、横梁，8、混凝土基础墩，9、太阳能光伏板，10、立柱。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-图4所示，一种长涵洞照明系统，包括贯穿等级公路3下方的涵洞1，涵洞1截面为矩形，底部铺设有混凝土层11，混凝土层11为C30混凝土，厚度10cm，涵洞顶部的边角处设置有照明装置2，照明装置2与太阳能光伏板9相连，太阳能光伏板9布设在等级公路3的边坡上。

太阳能光伏板9通过支架7固定在边坡上，支架7包括若干根相互连接的横梁72和纵梁71，横梁72和纵梁71的交叉处设置有插入地面的混凝土基础墩8。

本实施例针对小型生产路下穿等级公路的通行涵洞的照明，提供了一种简单实用的长涵洞照明系统，结构简单，用经济性保证可实施性，采用太阳能进行供电，避免长距离穿引地方线缆，尤其适用于长度超过100米的长涵洞；同时，根据实际等级公路路线的走向，将太阳能光伏板布设在边坡上，并通过支架和混凝土基础墩配合，将太阳能光伏板稳定固定在边坡上，保证装置长时间使用的可靠性。此外，除了一般的长涵洞，本实施例也可应用于铁路、市政等工程，以及小型长隧洞等类似结构。

等级公路的边坡可以包括多种结构形式，如倾斜的边坡4及水平的边坡平台5和护坡道6等，混凝土基础墩8可以分别设置在边坡4、边坡平台5和/或护坡道6上，从而最大程度保证结构的稳定性。

支架7与混凝土基础墩8之间通过立柱10连接，立柱10一端与支架7焊接在一起，另一端埋入混凝土基础墩8内，用于支撑横梁和纵梁组成的支架。通过立柱10连接支架7与混凝土基础墩8，可以避免钢结构的支架7直接与边坡接触，从而提高整体结构的防腐水平。此外，立柱10可以根据实际需要灵活设置高度，实际使用中，可以根据混凝土基础墩在边坡上的埋设位置，预先计算所需的立柱10的高度，然后将不同高度的立柱10预埋在混凝土基础墩内，实际布设时，先将混凝土基础墩8埋设在边坡的土体内，再将立柱10与支架7焊接。

横梁72和纵梁71可采用镀锌防腐U型钢，型钢规格40*20*1cm；混凝土基础墩8可采用直径40cm、高度70cm的圆柱体，混凝土基础墩设置在边坡、边坡平台及护坡道上，埋入土体50cm，外露20cm。立柱10采用型钢制造，可以通过调整各个立柱的高度来调整太阳能光伏板的角度，以达到最大日照量。

根据涵洞的断面尺寸，合理选择照明装置的亮度和瓦数，并确定照明装置的间距，照明装置通常采用等间隔设置的方式布设在涵洞内，本实施例中的涵洞为宽度4米、高度3米的涵式通道，可选择100W灯具，灯具间距5米。照明装置(如LED灯管)布置于涵洞上边角处，以最大限度减少对涵洞净空的影响。

根据公路路线走向，选择阳光照射时间较长的一侧，在边坡上布设太阳能光伏板。太阳能光伏板的规格根据选定的照明装置的总用电量，查询《中国各省市光伏电站最佳安装倾角及发电量速查表》得出。以长度为100米的涵洞为例，洞口两端均在距离洞口2.5米处设置照明装置，其余照明装置之间间隔5米设置，则总计需要设置20个照明装置，每天用电100W×24h×20个＝48度，假设系统布设在山东潍坊地区，查表得到山东潍坊每瓦光伏板首年发电1.413度，则需要48度÷(1.413度÷365天)＝12.4kW的太阳能光伏板。

在太阳能光伏板和照明装置之间设置有控制器、储能器和逆变器。太阳能光伏板通过控制器与储能器相连，照明装置通过逆变器与控制器相连。控制器用于控制太阳能光伏板向储能器的输入电流、电压，同时用于控制储能器通过逆变器向照明装置输送电能，从而保证系统安全稳定运行。储能器用于储存和输出电能，可按照实际一天的储电用量选择，如本例中，照明装置持续工作一天的耗电量为48度，则可选择容量50kWh的储能器，以保证当阴天或夜晚时，系统可以持续正常运行。

此外，系统中还包括设置在涵洞顶部的传感器，传感器与控制器相连，用于向控制器发送感应信号。传感器可以包括光传感器、红外传感器、声音传感器中的一种或多种。

其中，光传感器布设在涵洞两侧的入口处，用于感应环境光强度，当白天环境光较强时，控制器可以根据接受到的环境光信号，灵活调整位于涵洞两侧入口位置的照明装置的开闭，如可以关闭位于涵洞两侧入口处的两个照明装置，以节约电能；当环境光较弱时，光传感器发出的光强信号下降，可以在控制器内预存一个光强信号阈值，当低于该阈值时，证明环境光不足，则控制器控制所有的照明装置点亮。

红外传感器同样可以布设在涵洞两侧的入口处，用于感应来往的行人或车辆，夜间通过涵洞的人员较少，持续亮灯会带来额外的能源浪费，此时即可通过红外传感器感应行人或车辆，只有当行人或车辆进入到红外传感器的感应范围时，证明有行人或车辆即将通过涵洞，此时红外传感器发送感应信号至控制器，控制器控制照明装置点亮。当一段时间内未感应到人员或车辆时，控制器关闭照明装置。

声音传感器布设在涵洞内部，用于感应涵洞内的声音，以实现声控亮灯，且可以与红外传感器配合使用。红外传感器只能感应涵洞两侧入口位置的行人或车辆，当一段时间内，控制器未接收到感应信号时，即自动关闭照明装置。若此时涵洞内仍有行人，则可以通过声控的方式重新点亮照明装置。

在实际应用中，上述传感器可以根据需求选择设置一种或多种，以实现涵洞的智能化照明。

此外，上述传感器均采用市面上可购买到的传感器产品，在售现有产品自带信号处理电路，可以按需输出4-20mA模拟电流信号或0-5V/0-10V模拟电压信号，因此传感器输出的模拟信号可直接输入到控制器；控制器接收信号并与预设的阈值进行比较，根据比较结果执行相应的控制动作，且控制器将模拟信号转换为实际测量值采用现有技术即可实现，这里不再赘述。

本实施例提供了一种长涵洞照明系统，根据公路路线走向，在边坡上布设太阳能光伏板，实现了小型生产路下穿等级公路的通行涵洞的照明；在边坡上使用混凝土基础墩和立柱，结合支架固定太阳能光伏板，从而将太阳能光伏板稳定固定至边坡上；将太阳能光伏板布设在阳光照射时间较长的一侧的边坡上，同时立柱的高度可以根据实际需要调节，从而调整太阳能光伏板的倾角达到最佳倾角，进而提高太阳能光伏板的年发电量。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种长涵洞照明系统，其特征在于，所述涵洞顶部的边角处设置有照明装置，所述照明装置与太阳能光伏板相连，所述太阳能光伏板布设在等级公路的边坡上；

所述太阳能光伏板通过支架固定在所述边坡上，所述支架包括若干根相互连接的横梁和纵梁，横梁和纵梁的交叉处设置有插入地面的混凝土基础墩。

2.如权利要求1所述的一种长涵洞照明系统，其特征在于，所述混凝土基础墩设置在边坡、边坡平台和/或护坡道上。

3.如权利要求1所述的一种长涵洞照明系统，其特征在于，所述混凝土基础墩上设置有立柱，混凝土基础墩通过立柱与横梁和纵梁相连。

4.如权利要求3所述的一种长涵洞照明系统，其特征在于，所述横梁、纵梁和立柱均采用型钢制造。

5.如权利要求3所述的一种长涵洞照明系统，其特征在于，所述立柱预埋在混凝土基础墩内。

6.如权利要求1所述的一种长涵洞照明系统，其特征在于，所述混凝土基础墩埋入土体部分的高度大于外露部分的高度。

7.如权利要求1所述的一种长涵洞照明系统，其特征在于，所述太阳能光伏板布设在阳光照射时间长的一侧的边坡上。

8.如权利要求1所述的一种长涵洞照明系统，其特征在于，还包括控制器、储能器和逆变器，所述太阳能光伏板通过控制器与储能器相连，所述照明装置通过逆变器与控制器相连。

9.如权利要求8所述的一种长涵洞照明系统，其特征在于，还包括设置在涵洞顶部的传感器，所述传感器与所述控制器相连，所述传感器包括光传感器、红外传感器、声音传感器中的一种或多种。

10.如权利要求1所述的一种长涵洞照明系统，其特征在于，所述照明装置沿所述涵洞的长度方向等间隔设置。