一种隧道灯光智能亮度控制方法与流程

本发明涉及隧道工程，具体为一种隧道灯光智能亮度控制方法。

背景技术：

1、隧道是一种人工开凿或建造的地下通道，它的设计和建造通常需要经过周密的计划和科学的设计，隧道通常用于连接两个地点，穿越各种复杂的地形，如山脉、河流、城市等，隧道的建设和使用涉及众多领域，如交通、水利、矿业和其他工程需求，由于隧道通常在山体或者地底开设，其内部缺少自然光，因此需要安装led灯光提高隧道内的照明水平，增强驾驶员和行人在隧道中的能见度。

2、现有的隧道led灯光虽已实现全天候不同时段、全年不同季节的灯光亮度调整，但当雷雨天气来临时，隧道内的能见度会受到很大影响，由于雷电的闪烁和强光照射，驾驶者的视线受到干扰，难以看清前方的路况，在这种情况下，如果隧道内的灯光系统不能及时调整亮度，就会形成明显的“黑洞”和“白洞”现象，导致意外情况的发生。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种隧道灯光智能亮度控制方法，解决了灯光系统不能及时调整亮度，形成“黑洞”和“白洞”现象，导致意外情况的发生的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种隧道灯光智能亮度控制方法，包括以下步骤：

3、s1、接收环境数据，通过环境传感模块接收时间、日期和隧道周围的天气状况；

4、s2、车流数据收集，利用车流传感模块对隧道内车流量进行识别和记录；

5、s3、预设算法计算，通过分析隧道环境及车流量，使用差值计算模块计算隧道外50米、隧道内以及隧道口led灯光的调节范围，并生成数据a；

6、s4、变更通知，当数据a大于调节阈值时，通过变更通知模块对车主发出led灯光光照强度调节通知；

7、s5、亮度调节，光照调节模块接收数据a并实时调节隧道外50米、隧道口以及隧道内led灯光的光照强度；

8、s6、环境补偿，在led灯光光照强度调节后通过环境补偿模块对隧道内色温色彩环境进行还原。

9、优选的，所述环境传感模块包括：rtc单元，提供准确的时间和日期；气象传感单元，对隧道口外太阳辐射强度以及光照强度进行监测；温度传感单元，对隧道口外温度进行实时监测；湿度传感单元，对隧道口外空气湿度进行实时监测。

10、优选的，所述车流传感模块包括：红外感应单元，利用红外传感技术监测车辆的存在并记录；信号处理单元，对红外传感数据进行预处理；时间戳单元，将车流量与时间一一对应，建立车流的时间序列；云端上传，将车流量数据上传云端进行存储。

11、优选的，所述差值计算模块包括：数据处理单元，对隧道内外光照强度进行比较并得出光强差值；范围调整单元，结合天气以及车流量限定光照的调节范围；信号生成单元，将光照强度差值转化为led的光照调节信号a。

12、优选的，所述变更通知模块包括：信号接收单元，用于接收光照调节信号a；时长预算单元，预测led光照强度渐变至所需强度的调整时长；信息播报单元，在隧道内播报led光照强度调节信息，调节信息为调节时长。

13、优选的，所述光照调节模块包括：光强调节单元，对led灯的发光强度进行调节；角度调节单元，对led灯的发光角度进行调节。

14、优选的，所述环境补偿模块包括：定位单元，对隧道所处地理位置进行定位；光感单元，检测隧道内光线水平的变化；色温调节单元，对隧道内色温进行调节；色彩补偿单元，对led灯光色彩进行补偿，减少色彩偏移。

15、优选的，所述s3步骤中，使用数学模型对隧道内外的光照强度差值进行实时计算，所使用数学模型为：

16、；

17、其中，δ代表光照强度差值，（i_a) 是环境光照强度，（k_a) 是环境光的反射系数，（i_d) 是漫反射光照强度，（k_d) 是漫反射系数，（\theta) 是光照方向与表面法线的夹角。

18、优选的，所述差值计算模块还包括：阈值调整单元，根据季节和天气对光照调节范围的上下限进行调整。

19、优选的，所述光照调节模块还包括：梯度检测单元，对隧道外50米、隧道口以及隧道内三个部分光强进行梯度生成，确保此三部分光强在合理梯度内。

20、本发明提供了一种隧道灯光智能亮度控制方法。具备以下有益效果：

21、1、本发明通过考虑距隧道外距入（出）口50米处、隧道内以及隧道入（出）口透明遮光棚下等三处光照亮度的综合亮度情况，实现全天候不同时段、全年度不同季节和天气状况的下的隧道出入口的基于无极调光的灯光亮度调节，避免不合理的“黑洞”“白洞”现象，降低交通事故发生率。

22、2、本发明通过智能调节路灯的亮度和数量，实现按需照明，避免了过度照明和能源浪费的问题，从而有效降低能耗和成本，根据车流量的变化动态调整路灯的亮度和数量，能够更好地适应交通状况的变化，提高道路的照明效果和安全性。

23、3、本发明通过设置色温色彩调节装置，还可以提升驾驶员的视觉舒适度和对道路、交通标志等的识别能力，进一步的提高了驾驶的安全性。

技术特征：

1.一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，所述环境传感模块包括：rtc单元，提供准确的时间和日期；气象传感单元，对隧道口外太阳辐射强度以及光照强度进行监测；温度传感单元，对隧道口外温度进行实时监测；湿度传感单元，对隧道口外空气湿度进行实时监测。

3.根据权利要求1所述的一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，所述车流传感模块包括：红外感应单元，利用红外传感技术检测车辆的存在并记录；信号处理单元，对红外传感数据进行预处理；时间戳单元，将车流量与时间一一对应，建立车流的时间序列；云端上传，将车流量数据上传云端进行存储。

4.根据权利要求1所述的一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，所述差值计算模块包括：数据处理单元，对隧道内外光照强度进行比较并得出光强差值；范围调整单元，结合天气以及车流量限定光照的调节范围；信号生成单元，将光照强度差值转化为led的光照调节信号a。

5.根据权利要求1所述的一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，所述变更通知模块包括：信号接收单元，用于接收光照调节信号a；时长预算单元，预测led光照强度渐变至所需强度的调整时长；信息播报单元，在隧道内播报led光照强度调节信息，调节信息为调节时长。

6.根据权利要求1所述的一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，所述光照调节模块包括：光强调节单元，对led灯的发光强度进行调节；角度调节单元，对led灯的发光角度进行调节。

7.根据权利要求1所述的一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，所述环境补偿模块包括：定位单元，对隧道所处地理位置进行定位；光感单元，检测隧道内光线水平的变化；色温调节单元，对隧道内色温进行调节；色彩补偿单元，对led灯光色彩进行补偿，减少色彩偏移。

8.根据权利要求1所述的一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，所述s3步骤中，使用数学模型对隧道内外的光照强度差值进行实时计算，所使用数学模型为：

9.根据权利要求1所述的一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，所述差值计算模块还包括：阈值调整单元，根据季节和天气对光照调节范围的上下限进行调整。

10.根据权利要求1所述的一种隧道灯光智能亮度控制方法，其特征在于，所述光照调节模块还包括：梯度检测单元，对隧道外50米、隧道口以及隧道内三个部分光强进行梯度生成，确保此三部分光强在合理梯度内。

技术总结
本申请涉及隧道工程领域，提供了一种隧道灯光智能亮度控制方法，包括以下步骤：S1、接收环境数据，通过环境传感模块接收时间、日期和隧道周围的天气状况；S2、车流数据收集，利用车流传感模块对隧道内车流量进行识别和记录；S3、预设算法计算，通过分析隧道环境及车流量，使用差值计算模块计算隧道外50米、隧道内以及隧道口LED灯光的调节范围，并生成数据A；S4、变更通知，当数据A大于调节阈值时，通过变更通知模块对车主发出LED灯光光照强度调节通知。通过考虑距隧道三处光照亮度的综合亮度情况，实现全年度不同季节和天气状况的下的隧道出入口的基于无极调光的灯光亮度调节，避免不合理的“黑洞”“白洞”现象。

技术研发人员：苏加兴,许德明,冯德军,李友鹏,李天豪,郑峯
受保护的技术使用者：山东双利电子工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17