一种基于无线局域网的安全节能隧道智能照明系统的制作方法

本实用新型涉及照明领域，尤其涉及一种基于无线局域网的安全节能隧道智能照明系统。

背景技术：

随着我国高速公路的不断发展，总里程已跃居世界第一，高速公路隧道的数量也在逐年增加，但是隧道照明与道路照明有很大的区别，特别是汽车驾驶员在出入隧道时，人眼适应新环境需要一个过程，如果隧道出入口内外光强度相差较大，会让汽车驾驶员出现短暂的视盲，容易导致交通事故，所以研究隧道的照明系统具有广泛的意义。

目前，隧道内各区段灯具的分布和数量都是依据年隧道外最大亮度、车流量和车辆最高行驶速度来确定的，对于影响设计参数的因素都给予最大设计值考虑，导致在后期隧道运营时各区段的亮度和长度始终处于最大值状态，这些因素确定了隧道系统中灯具的配置规模及后期运营时开启的状态。在隧道实际运营中，对车流量、车速的数据选用往往是不够合理的，因为分阶段来实施照明系统有一定的难度，为了保证隧道的交通安全，大部分高速公路隧道设计项目往往以未来几年的较大车流量作为设计参考值，没有考虑到隧道车流量较小和隧道外亮度的情况，这种设计方法严格来讲是不科学的。隧道照明系统设计规范中对小于或大于700辆/小时的通行车流下规定的亮度参考值差距是很大的，如果始终使用上述情况作为照明系统的设计参数。在实际运营中体现的亮度会远远高于现在或近期所需要的亮度。此外，由led灯的寿命一般是2-3年，那么大约过了2-3年就要将整体灯具进行更换，这样的不合理设计增加了初期投资的费用和后期隧道的运营费用。现阶段部分隧道照明根据天气模式和白昼模式的采用plc系统实现分级控制，有些还结合了光感技术，即达到设定照度值便会自动亮灯或灭灯，但这种分级控制模式过于简单，不能及时根据隧道环境的实际情况做出调整。另一方面，plc信号传输有诸多确定，如：配电变压器对电路载波信号有隔阻作用，以致电力载波信号只能在一个配电电压器区域范围内传输；三相电力线间有很大信号损失；电力线存在本身固有的脉冲干扰；电力线对载波信号造成高消减。另外，布线回路复发繁琐，浪费严重，使用不方便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无线局域网的安全节能隧道智能照明系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于无线局域网的安全节能隧道智能照明系统，包括主站、感应装置、天文钟和至少一个照明组件，所述的感应装置包括用于实时检测隧道外光照强度的光照传感器和用于实时识别隧道车流量的车流量检测器，所述的光照传感器、车流量检测器和天文钟均与主站的信号输入端通信连接，所述的主站通过无线收发单元与各照明组件相连，各照明组件沿隧道轴向分布，所述的照明组件包括调光装置、led灯开关电源和至少一个led灯具，所述调光装置的输出端通过led灯开关电源与各led灯具电连接。

进一步的，所述的车流量检测器包括电感环检测器、超声波检测器、红外检测器、雷达检测器、视频检测器中的任意一种或多种的组合。

进一步的，智能照明系统还包括智能学习模块，所述智能学习模块包括用于收集分析数据的数据采集分析器、用于存储数据的dma存储器和与之相连接的中央处理器，所述数据采集分析器的输入端与主站的数据导出端口相连，所述数据采集分析器的输出端与中央处理器相连，中央处理器与所述主站通信连接。

进一步的，所述调光装置包括用于接收信号的无线接收单元、led灯输出控制单元和微处理器，所述无线接收单元与微处理器相连，led灯输出控制单元与微处理器的输出端相连。

进一步的，所述led灯输出控制单元包括限流电阻r8、光电耦合器u2，所述微处理器的脉宽调制信号输出端与限流电阻r8的一端相连，限流电阻r8的另一端与所述光电耦合器u2串联。

进一步的，所述led灯开关电源的dim+引脚与dim-引脚之间并联有瞬态抑制二极管d4，瞬态抑制二极管d4的正极连接dim-引脚，负极连接dim+引脚。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型提出的一种基于无线局域网的安全节能隧道智能照明系统，依据不同的优先级，能够根据隧道口外的光照度传感器采集的数据实时动态控制隧道内灯组亮度（光照随动），也可根据车流量传感器采集的数据实时动态控制隧道内灯组亮度（车流量随动），或者根据天文钟提供的时刻信息动态调整灯组亮度（时间随动），根据不同环境情况动态调整灯照策略，设计合理，可有效节约照明能耗，节能环保；

（2）本实用新型提出的一种基于无线局域网的安全节能隧道智能照明系统，具有渐进亮度功能，靠近隧道口的灯组亮度接近于隧道口外光照度，逐级渐进调光，避免车辆进出隧道瞬间的视觉冲击，提高了行车安全性；

（3）本实用新型提出的一种基于无线局域网的安全节能隧道智能照明系统，当传感器或网络故障时，可根据自学习数据自动控制灯组亮度，提高了系统稳定性和智能化程度。

附图说明

图1为隧道照明系统整体结构框图；

图2为本实用新型led灯输出控制单元电路原理图；

图3为tvs管连接电路图；

图4为led灯开关电源接口关系示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

本实施例提供了一种技术方案：如图1所示，一种基于无线局域网的安全节能隧道智能照明系统，包括主站、感应装置、天文钟和至少一个照明组件，所述的感应装置包括用于实时检测隧道外光照强度的光照传感器和用于实时识别隧道车流量的车流量检测器，所述的光照传感器、车流量检测器和天文钟均与主站的信号输入端通信连接，所述的主站通过无线收发单元与各照明组件相连，各照明组件沿隧道轴向分布，所述的照明组件包括调光装置、led灯开关电源和至少一个led灯具，所述调光装置的输出端通过led灯开关电源与各led灯具电连接。

根据预设程序，当有车辆通过时，根据光照强度调节隧道内灯光亮度；当光照强度数据异常时，根据天文钟的时刻变化调节灯光亮度；当无车辆通过时可调暗或关闭灯光。

所述的车流量检测器可以采用电感环检测器、超声波检测器、红外检测器、雷达检测器、视频检测器中的任意一种或多种的组合。

所述调光装置包括用于接收信号的无线接收单元、led灯输出控制单元和微处理器，所述无线接收单元与微处理器相连，led灯输出控制单元与微处理器的输出端相连。

如图2所示，所述led灯输出控制单元包括限流电阻r8、光电耦合器u2，所述微处理器的脉宽调制信号输出端与限流电阻r8的一端相连，限流电阻r8的另一端与所述光电耦合器u2串联。

如图3和图4所示，所述led灯开关电源的dim+引脚与dim-引脚之间并联有瞬态抑制二极管d4，瞬态抑制二极管d4的正极连接dim-引脚，负极连接dim+引脚。

这样就可以在检测光照强度的同时，检测来往的车流量。根据优先级，当有车经过时，由光照传感器检测隧道外的亮度信息，将数据传输至主站（pc机），pc机根据预设程序输出灯光的控制信号，该控制信号通过无线信号发射单元发送出去，调光装置通过无线接收单元接收信号，微处理器生产pwm控制信号并输出至led灯光控制输出单元，先经过电阻r8，再经过光电耦合器u2，电阻r8对电路起到限流的作用，保护了光电耦合器u2，光电耦合器u2先将pwm电信号转换成光信号，再将光信号转换电信号pwm（脉冲调制电磁波），起到信号的隔离作用，避免了电路电源的干扰。然后输出pwm电信号传送给led灯开关电源，led灯开关电源上连接有tvs管，可以有效的防止电流倒灌，防止静电的发生。然后led灯开关电源对灯光进行调节。其中光电耦合器的型号为tlp127，tvs管的型号为smbj12a。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，智能照明系统还包括智能学习模块，所述智能学习模块包括用于收集分析数据的数据采集分析器、用于存储数据的dma存储器和与之相连接的中央处理器，所述数据采集分析器的输入端与主站的数据导出端口相连，所述数据采集分析器的输出端与中央处理器相连，中央处理器与所述主站通信连接。

在智能学习模块中，会预设一套灯光控制逻辑，当传感器故障时，dma存储器越过中央处理器直接读取存储器里面预设的灯光控制逻辑和平时通过数据采集分析器收集到的信息，通过数据分析器的分析，得到一套合理有效的灯光控制逻辑，然后将这套逻辑通过中央处理器发送到主站。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。