专利名称：智能控制隧道led照明系统及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隧道用照明系统及其应用，特别涉及以LED为 发光源且亮灭状态及用电量可以受控的隧道照明系统及其应用。
背景技术：
隧道照明属于光照面积较大且要求高照度的工程用照明。常用的 隧道照明灯具为高压钠灯、高压汞灯和卤素灯等。其耗电量大，寿命 短，不仅启动时间长(10 15分钟)，在低温下不易启动，而且因含 汞等有害物质，难以符合环保的要求。
随着LED技术的进步，LED隧道灯越来越成为理想的新型隧 道照明装置。它以LED为发光源，具有光指向性好、寿命长、体积 小、重量轻、电压低、响应快、无红外辐射且无汞污染等优点。目前 LED隧道灯己有产品面市，其主要不足之处在于与高压钠灯等传统 隧道照明灯具一样，不具备智能控制功能。
实际使用时，无论隧道内是否有人车通过，现有LED隧道灯都 一直保持常亮，这对交通繁忙的城市隧道并无不妥，但在交通有明显 忙闲之分的偏僻地区隧道，或夜间车流量很小的隧道，其不合理性立 即凸现。当隧道内长时间无车通过时，隧道灯的长亮状态必然造成电 能的严重浪费。传统的高压钠灯等隧道照明灯具对此并无改进良策， 因其每次启动点亮到形成正常照度一般长达10分钟以上，，最快也要 5分钟，无法满足"无车即熄，有车即亮"的智能控制要求。而LED 隧道灯响应迅速，其启动响应时间为纳秒量级，每次点亮只是瞬间过 程，因此完全可以针对使用环境变化对其亮灭明暗实现智能控制，以 充分节省电能，延长隧道灯工作寿命，使隧道灯照明系统更趋合理。 显然，为LED隧道灯加装智能控制功能不仅十分必要，而且完全可
发明内容
为充分发挥LED照明响应迅速的特点，降低隧道照明的电量能 耗，使峰谷车流量差异很大的隧道照明系统设计更趋合理，本发明改 变了传统隧道灯和LED隧道灯不具备智能控制的现状，提供了一种
具有智能控制功能的LED隧道灯照明系统解决方案。其技术是这样 实现的包括供配电装置8、 一组多个由隧道灯灯头l、直流驱动工 作电源2及其控制单元3组成的LED隧道灯具在内的结构，其特征 在于在每个LED隧道灯的控制单元3内设有加带温度传感器的传 感信号识别处理器4，在这组多个LED隧道灯的传感信号识别处理 器前端以多对一的方式通过前置传感信号传输通道5，先后共接一个 传感器信号转换处理器6和一个车辆检测传感器7，由控制单元内传 感信号识别处理器统一处理来自温度传感器和车辆检测传感器的信 号。
在上述智能控制隧道LED照明系统中，车辆检测传感器7可以 是光电开关或红外线探测、超声波探测、压力感应、视频检测方式， 且安装在隧道入口前方路段的某个设定位置，能随时接收车辆驶来的 感应信号。
在上述智能控制隧道LED照明系统中，传感信号传输通道5可 以是RS-232、 RS-485、 RS-422、 TCP/IP、开关量等有线方式，也可 以是无线方式。
在上述智能控制隧道LED照明系统中，加带温度传感器的传感 信号识别处理器4可检测识别隧道内环境温度，控制单元3可依照环 境温度的升高或降低，在设定的取值范围内调节控制隧道灯头LED 驱动电流的增大或减小。
在上述智能控制隧道LED照明系统中，控制单元3可依照环境 温度的升高或降低，在设定的取值范围内调节控制隧道灯LED点亮 数量的增加或减少。
上述智能控制隧道LED照明系统能识别隧道前方是否有车辆驶 来以控制LED隧道灯是否点亮，并根据检测到的隧道内环境温度调 节控制隧道灯头LED的驱动电流或隧道灯LED的点亮数量，而不降 低隧道灯的发光亮度，从而实现节电，延长隧道灯工作寿命。
上述智能控制隧道LED照明系统中的LED隧道灯在实用中将根 据隧道照明设计方案进行设置和安装，要求其照明能覆盖盤仝MM路 面宽度，但覆盖隧道的长度宜根据隧道设计车速而定。例如，当隧道 设计时速为每小时100公里时， 一个智能控制隧道LED照明系统可 覆盖隧道的长度建议在1 2公里左右，这样，当车辆驶向隧道入口， LED照明系统被点亮时，至少在车辆前方36 72秒的车程内可以保 证良好的隧道道路照明。如果隧道过长，可考虑分段设置上述智能控
制隧道LED照明系统，并使后段照明系统点亮或熄灭均比相邻前段 照明系统的点亮或熄灭有一设定的时间延迟，从而在保证隧道正常照 明的基础上进一步提高系统的节电效率。
附图l为本发明的结构示意图，其中
l-LED隧道灯灯头，2-隧道灯直流驱动工作电源，3-隧道灯控制 单元，4-传感信号识别处理器并加带温度传感器，5-传感信号传输通 道，6-传感器信号转换处理器，7-车辆检测传感器，8-供配电装置， 9-供电接入口， 10-车辆检测传感器信号输入口。
具体实施例方式
以下结合说明书附图1用红外检测作为车辆检测传感器的具有 智能控制功能的LED隧道灯照明系统对本发明作进一步描述
图1中一组多个LED隧道灯均由隧道灯灯头1、直流驱动工作电 源2和控制单元3的结构组成。供配电装置8从供电接入口 9接入动 力电源，分别向每个LED隧道灯的内置直流驱动工作电源2供电， 直流驱动工作电源的输出提供两路直流输出， 一路作为LED隧道灯 灯头1的驱动电源，另一路作为控制单元3的线路工作电源。本发明 在每个LED隧道灯的控制单元3中均设有加带温度传感器的传感信 号识别处理器4。上述一组多个LED隧道灯前端以多对一的方式通 过前置传感信号传输通道5，先后共接一个传感器信号转换处理器6 和一个车辆检测传感器7，由此组成本发明所指具有智能控制功能的 LED隧道灯照明系统。
为实现LED隧道灯的智能控制，可将具有红外检测功能的车辆 检测传感器7安装设置在隧道入口处前方数百米处，当车辆从传感器 所在位置旁通过时，瞬即被车辆检测传感器信号输入口 IO测得并产 生感应信号，经传感器信号转换处理器6加以转换处理，通过传感信 号传输通道5，送至每个隧道灯的传感信号识别处理器4识别，隧道 灯控制单元3据此产生触发信号，使LED隧道灯头1保持在点亮状 态并在预设的时间间隔内一直维持这一状态。该预设的点亮时间间隔 的长短取决于隧道的整体长度和车辆的最低车速，以确保当车辆按最 低车速行驶时也能从容安全通过隧道。如果超过预设的时间间隔，而 无新的车辆通过被红外检测传感器7测得，控制单元3将发出控制信
号，切断LED灯头1的驱动电源，将LED隧道灯关闭熄灭。
如果在预设的时间间隔内有新的车辆驶来并被红外检测传感器 测得，则控制单元3产生信号，继续使LED隧道灯头1保持在点亮 状态并在新一轮预设的时间间隔内一直维持，这是因为在该传感信号 识别处理器4中设有预设时间计数器，每个从红外检测传感器发来的 "有车"信号均将该预设时间计数器清0并使其开始预设的时间计 数，有效保证每辆驶向隧道入口的车辆在预设时间内均能获得隧道灯 的良好照明顺利通过隧道，从而实现LED隧道灯照明系统"有车点 亮，无车熄灭"的智能控制。当车辆通过隧道的频率较高时，由于预 设时间计数器的计数未到预设时间即被清0并重新计数，因此控制单 元不会发出关闭LED隧道灯的信号，LED隧道照明系统将处于常亮 状态。
在每个LED隧道灯的传感信号识别处理器4中还加带温度传感 器，温度传感器随时检测隧道灯所处位置的环境温度，并被传感信号 识别处理器4接收识别处理。当夜间或冬季来临时，由于气温的降低， LED的发光效率相应提高，控制单元3可据此适当减小驱动LED的 电流并仍然保持隧道灯的同样亮度，或者据此适当关闭熄灭LED隧 道灯灯头中LED发光矩阵的部分LED，同样可以达到保持隧道灯原 有亮度的目的。如果环境温度回升，LED的驱动电流将相应恢复至 设定值，或者将原已关闭熄灭的部分LED重新启动点亮。由于隧道 入口处和隧道深处的环境温度会有所不同，因此分别置身隧道入口处 和隧道深处的LED隧道灯可能会具有不同的驱动电流，或者隧道灯 中LED点亮的数量会有所不同。
如果隧道设计车速为每小时100公里， 一个这样的智能控制隧道 LED照明系统以覆盖1 2公里长度的隧道为宜。如果隧道过长，可 在隧道内分段设置上述智能控制LED照明系统，以实现当车辆驶入 超长隧道时LED隧道照明系统分段先后点亮。对于分段设置的LED 隧道照明系统，后段照明系统点亮或熄灭均比相邻前段照明系统的点 亮或熄灭有一设定的时间延迟，从而在确保车辆前方隧道道路照明的 前提下实现"有车点亮，无车熄灭"的智能控制，达到节电目的。
权利要求
1、一种智能控制LED隧道灯照明系统，包括供配电装置(8)、一组多个由隧道灯灯头(1)、直流驱动工作电源(2)及其控制单元(3)组成的LED隧道灯具在内的结构，其特征在于在每个LED隧道灯的控制单元(3)内设有加带温度传感器的传感信号识别处理器(4)，在这组多个传感信号识别处理器前端以多对一的方式通过前置传感信号传输通道(5)，先后共接一个传感器信号转换处理器(6)和一个车辆检测传感器(7)，由控制单元内传感信号识别处理器统一处理来自温度传感器和车辆检测传感器的信号。
2、 根据权利要求1所述一种智能控制LED隧道灯照明系统，其 特征在于车辆检测传感器(7)可以是光电开关或红外线探测、超 声波探测、压力感应、视频检测方式，且安装在隧道入口前方路段的 设定位置。
3、 根据权利要求1所述一种智能控制LED隧道灯照明系统，其 特征在于传感信号传输通道(5)可以是RS-232、 RS-485、 RS-422、 TCP/IP、开关量等有线方式，也可以是无线方式。
4、 根据权利要求1所述一种智能控制LED隧道灯照明系统，其 特征在于随着隧道灯灯头环境温度的升高或降低，隧道灯中LED 的驱动电流可根据不同的环境温度区间，在一设定取值范围内增大或 减小。
5、 根据权利要求1所述一种智能控制LED隧道灯照明系统，其 特征在于随着隧道灯灯头环境温度的升高或降低，隧道灯灯头LED 的点亮数量可根据不同的环境温度区间，在一设定取值范围内增加或 减少。
6、 根据权利要求4或5所述一种智能控制LED隧道灯照明系统， 其特征在于隧道入口处和隧道深处的LED隧道灯可以具有不同的 驱动电流，或者隧道入口处和隧道深处的LED隧道灯中LED点亮的 数量不同。
7、 根据权利要求1所述一种智能控制丄ED隧道灯照明系统的应 用，其特征在于可在隧道内分段设置该智能控制LED隧道灯照明 系统，其后段照明系统的点亮或熄灭与相邻前段照明系统的点亮或熄 灭有一设定的时间延迟。
全文摘要
本发明公开了一种智能控制LED隧道灯照明系统及其应用，包括供配电装置，一组多个由隧道灯灯头、直流驱动工作电源及其控制单元组成的LED隧道灯具在内的结构，本发明在每个LED隧道灯控制单元内均设加带温度传感器的传感信号识别处理器，其前端以多对一方式通过前置传感信号传输通道，先后共接一个传感器信号转换处理器和一个车辆检测传感器，由传感信号识别处理器统一处理来自温度传感器和车辆检测传感器的信号。本发明能识别隧道前方是否有车辆驶来以控制LED隧道灯是否点亮，并可根据检测到的隧道内环境温度调节控制隧道灯头LED的驱动电流或隧道灯LED的点亮数量，而不降低隧道灯的发光亮度，从而实现节电，延长隧道灯工作寿命。
文档编号F21S2/00GK101363575SQ200710044639
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月7日 优先权日2007年8月7日
发明者鑫 成, 汪梦生, 王鹰华 申请人:上海三思电子工程有限公司;上海三思科技发展有限公司