基于发光苔藓的隧道绿色照明系统及方法

本发明涉及隧道绿色照明系统，尤其是涉及一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统及方法。

背景技术：

1、交通运输行业是全球第二大碳排放源，隧道作为交通运输行业的重要组成部分，其建设和运营阶段产生的能源消耗和温室气体排放是不容忽视的问题。隧道路段每公里的碳排放量通常比开放路段高出四到五倍。因此，开发应用于隧道工程的固碳减碳技术十分重要。

2、对此，中国专利cn 115155271a公开了一种内置于公路隧道内的微藻生物固碳系统，包括照明装置、主体生物反应装置和循环装置，主体生物反应装置包括沿隧道轴向分布的透明箱体，主体生物反应装置固定于隧道的侧面，照明装置设于隧道内壁上方，循环装置设置于主体生物反应装置和隧道内壁之间，包括储液箱与废液箱，透明箱体上设有通风孔、进液口和排液口，通风孔位于朝向隧道内道路的一侧，进液口连接储液箱，排液口连接废液箱。上述微藻生物固碳系统借助微藻对隧道运营阶段产生的co2等废气进行处理，有效降低了公路隧道运营期间的碳排放水平。

3、然而，对于隧道而言，尤其是一些较长的隧道，除了出口和入口部分，都需要进行照明，因此照明所消耗的电力也较大，而目前的电力的主要来源仍然以生物燃料发电技术为主，依旧会带来比较大的碳排放，上述微藻生物固碳系统只能解决部分汽车尾气的净化，无法降低照明用的电力消耗。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了提供一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统及方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统，包括照明灯阵列和用于控制照明灯阵列工作的照明控制装置，还包括：

4、苔藓攀附装置，沿隧道轴向布置于隧道内壁上，表面养殖有发光苔藓；

5、一个或多个水箱，用于提供喷淋用水；

6、喷淋控制器和喷淋头阵列，喷淋头阵列经由喷淋控制器与水箱连接，并沿隧道轴向布置于隧道内壁上，

7、所述照明灯阵列、喷淋头阵列和苔藓攀附装置自隧道内壁由上至下布置。

8、所述苔藓攀附装置上设有多个湿度采集模块，各湿度采集模块沿隧道轴向分布于苔藓攀附装置上，并与喷淋控制器连接。

9、所述湿度采集模块等距离分布。

10、所述湿度采集模块包括两个湿度传感器。

11、所述照明控制装置、喷淋头阵列和苔藓攀附装置均设有两个，对称设置于隧道内壁的两侧。

12、所述苔藓攀附装置为由固化纤维土制成的与隧道侧面内壁形状一致的立板，并与隧道内壁之间设有间隙。

13、所述水箱为消防水箱。

14、所述系统还包括车流探测装置和亮度采集装置，所述车流探测装置和亮度采集装置与照明控制装置连接，所述照明控制装置接收由车流探测装置采集的隧道内的车流量和各车辆的速度，以及由亮度采集装置采集的隧道内的光强信息，控制照明灯阵列工作。

15、一种基于上述的隧道绿色照明系统的照明控制方法，包括：

16、步骤a1：获取由车流探测装置采集的隧道内的车流量和各车辆的速度，并提取车辆速度特征；

17、步骤a2：获取由亮度采集装置采集的隧道内的光强信息；

18、步骤a3：基于车流量、车辆速度特征、光强信息，结合发光苔藓的适应光强调节照明灯阵列的照明功率。

19、所述光强信息包括各波长区间的光强。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、1、将发光苔藓引入隧道，在隧道的光照、温度、湿度等较为稳定的中间段，替换原有的部分高耗能侧壁装饰板材，在实现空气净化和固碳的同时，还可以减少照明电力消耗。

22、2、隧道内部的连续照明为发光苔藓的生长提供能量，喷淋头阵列保证发光苔藓的生长湿度，发光苔藓在生长过程中吸收隧道内环境的二氧化碳以达到固碳的目的。

23、3、发光苔藓的特殊性，也导致了其应用具有美化环境、提升驾驶者视觉表现等多重作用。

24、4、苔藓攀附装置易于安装和替换，当苔藓由于生长因素需要替换或是需要别的苔藓分布构成的装饰图案时，可以轻松、低成本地进行更新。

技术特征：

1.一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统，包括照明灯阵列(3)和用于控制照明灯阵列(3)工作的照明控制装置(5)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统，其特征在于，所述苔藓攀附装置(1)上设有多个湿度采集模块，各湿度采集模块沿隧道轴向分布于苔藓攀附装置(1)上，并与喷淋控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统，其特征在于，所述湿度采集模块等距离分布。

4.根据权利要求2所述的一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统，其特征在于，所述湿度采集模块包括两个湿度传感器(11)。

5.根据权利要求1所述的一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统，其特征在于，所述照明控制装置(5)、喷淋头阵列(2)和苔藓攀附装置(1)均设有两个，对称设置于隧道内壁的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统，其特征在于，所述苔藓攀附装置(1)为由固化纤维土制成的与隧道侧面内壁形状一致的立板，并与隧道内壁之间设有间隙。

7.根据权利要求1所述的一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统，其特征在于，所述水箱(4)为消防水箱。

8.根据权利要求1-7中任一所述的一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统，其特征在于，所述系统还包括车流探测装置和亮度采集装置，所述车流探测装置和亮度采集装置与照明控制装置(5)连接，所述照明控制装置(5)接收由车流探测装置采集的隧道内的车流量和各车辆的速度，以及由亮度采集装置采集的隧道内的光强信息，控制照明灯阵列(3)工作。

9.一种基于权利要求8所述的隧道绿色照明系统的照明控制方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述光强信息包括各波长区间的光强。

技术总结
本发明涉及一种基于发光苔藓的隧道绿色照明系统及方法。其中，系统包括照明灯阵列和用于控制照明灯阵列工作的照明控制装置，还包括：苔藓攀附装置，沿隧道轴向布置于隧道内壁上，表面养殖有发光苔藓；一个或多个水箱，用于提供喷淋用水；喷淋控制器和喷淋头阵列，喷淋头阵列经由喷淋控制器与水箱连接，并沿隧道轴向布置于隧道内壁上，照明灯阵列、喷淋头阵列和苔藓攀附装置自隧道内壁由上至下布置。与现有技术相比，本发明将发光苔藓引入隧道，在隧道的光照、温度、湿度等较为稳定的中间段，替换原有的部分高耗能侧壁装饰板材，在实现空气净化和固碳的同时，还可以减少照明电力消耗。

技术研发人员：沈奕,宋雨萌,周龙,刘芳,冯守中,朱合华
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21