[实用新型]一种自适应分段控制的隧道照明装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道照明领域，特别是应用于高速公路隧道照明，具体涉及一种自适应分段控制的隧道照明装置。

背景技术

隧道作为道路上的特殊路段，特别是在隧道的使用过程中，随着时间、天气的变化隧道外部亮度变化很大。当车辆在驶入、通过和驶出隧道的过程中，会出现一系列的视觉问题。在经过长隧道时，当车辆驶入隧道时，会感觉洞口很黑，以至于无法辨认洞口附近的状况，连障碍物也无法辨认，产生“黑洞”效应。车辆在接近隧道出口时，看到的是一个刺眼的眩亮白洞，此时形成“白洞”效应，同样会降低司机出洞口时的视觉功能和视觉舒适，无法准确判定前方的车辆。在经过短隧道时，驾驶员从入口可以看到出口外的亮度很高，会产生“黑框”效应。另外，夜间通过隧道接近出口时也是一样的道理，会产生“黑洞”效应。因此，在进行隧道亮度控制和调节时应注意到这些视觉上的效应，减少甚至消除这两种效应带来的不利影响。

近年来，工程技术人员一直在探寻利用人眼视觉特性，设计出符合人眼亮度适应曲线的隧道亮度调节方式。将隧道照明分为引入段、入口段、过渡段、中间段和出口段，研究出亮度随长度变化的照明曲线。在技术上，从隧道照明的有级调光方式，到无级调光方式；从大功率荧光灯、高压钠灯、电磁感应无极灯到隧道LED照明灯；从分段照明有线控制系统到无线控制系统等。这些代表了当今隧道照明的几种主要技术方向。结合这些技术，目前实现隧道照明分段控制主要有以下几种方式。

(1)逻辑开关法的有级调光控制方式。隧道照明实行分段控制，利用逻辑开关法以过渡段和出口段为主实现各段照明调节。通过不同光线灯具的选择，并对灯具进行排列组合，由控制器输出数字信号对照明灯实行逻辑控制。该方法程序设计简单、灯具易于选择，维护保养较容易。是一种典型的有级调光控制方式。

(2)以可编程逻辑控制器(PLC)作为核心控制器实现分段照明控制方式。其模拟输入通道和数字输入单元，用来检测亮度、天气和车辆信号。输出单元控制各段照明灯的亮度。利用PLC编程简单、灵活优势，且有较大的存储容量，可以实现多种照明曲线设置，适应不同气候条件。该方法可适用于不同的隧道类型，可靠性高，接近于无级调光方式。

(3)采用专用控制器实现分段照明无线控制。每个照明段由一组或几组照明灯组成，每组包括多盏照明灯，一个控制器连接一组灯。前端主控制器完成车辆、亮度等外部信号采集，信号经过处理后，以无线或有线方式传给后续控制器，控制各组照明灯。继而实现隧道照明灯的延时点亮和亮度曲线控制。

随着通讯技术的发展，目前隧道照明控制系统的主控制器，均可以配置通讯接口，通过3G/4G网络或高速公路专用网络，将隧道照明的控制参数、采集参数和照明情况等传输到远程管理中心，进行统计、存储、分析，提供管理决策。

上述技术存在确定如下：

缺点1：逻辑开关法不能实现无级调光，难以真实实现符合人眼亮度适应曲线的隧道亮度调节。

缺点2：采用PLC来控制隧道照明，受制于I/O控制点数，且模拟调光较困难，要采用高端的PLC才能实现较好的控制效果，但成本较高。

缺点3：目前使用的专用控制器实现分段照明无线控制方式，需要多个控制器配合，线路较复杂。且各照明段长度和数量固定，对外界因素变化的适应力较差。

缺点4：采用GPRS、WIFI等无线传输方式实现隧道内各照明段的数据传输，成本高，组网不方便，且依赖于外界的运营商信号，偏远地区无法应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种自适应分段控制的隧道照明装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种自适应分段控制的隧道照明装置，包括隧道照明控制器及与该隧道照明控制器连接的信号检测单元、Zigbee网络单元，还包括若干照明灯组；

所述信号检测单元包括检测有无车辆经过隧道的车辆传感器、检测经过隧道的车辆车速的车速传感器、检测洞外亮度变化的亮度传感器、检测外部温度变化的温度传感器、检测湿度及雨情的雨滴传感器；

所述Zigbee网络单元包括与所述隧道照明控制器连接的Zigbee主节点模块、与所述若干照明灯组分别连接的若干Zigbee节点模块；

所述若干照明灯组包括设置于隧道外引入段照明灯组、隧道内入口段照明灯组、过渡段照明灯组、中间段照明灯组、出口段照明灯组以及设置于隧道外的路灯照明灯组，还包括一应急灯照明灯组。