專利名稱：智能控制隧道led照明系統(tǒng)及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隧道用照明系統(tǒng)及其應(yīng)用，特別涉及以LED為 發(fā)光源且亮滅狀態(tài)及用電量可以受控的隧道照明系統(tǒng)及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隧道照明屬于光照面積較大且要求高照度的工程用照明。常用的 隧道照明燈具為高壓鈉燈、高壓汞燈和鹵素?zé)舻?。其耗電量大，壽?短，不僅啟動時間長(10 15分鐘)，在低溫下不易啟動，而且因含 汞等有害物質(zhì)，難以符合環(huán)保的要求。
隨著LED技術(shù)的進(jìn)步，LED隧道燈越來越成為理想的新型隧 道照明裝置。它以LED為發(fā)光源，具有光指向性好、壽命長、體積 小、重量輕、電壓低、響應(yīng)快、無紅外輻射且無汞污染等優(yōu)點(diǎn)。目前 LED隧道燈己有產(chǎn)品面市，其主要不足之處在于與高壓鈉燈等傳統(tǒng) 隧道照明燈具一樣，不具備智能控制功能。
實際使用時，無論隧道內(nèi)是否有人車通過，現(xiàn)有LED隧道燈都 一直保持常亮，這對交通繁忙的城市隧道并無不妥，但在交通有明顯 忙閑之分的偏僻地區(qū)隧道，或夜間車流量很小的隧道，其不合理性立 即凸現(xiàn)。當(dāng)隧道內(nèi)長時間無車通過時，隧道燈的長亮狀態(tài)必然造成電 能的嚴(yán)重浪費(fèi)。傳統(tǒng)的高壓鈉燈等隧道照明燈具對此并無改進(jìn)良策， 因其每次啟動點(diǎn)亮到形成正常照度一般長達(dá)10分鐘以上，，最快也要 5分鐘，無法滿足"無車即熄，有車即亮"的智能控制要求。而LED 隧道燈響應(yīng)迅速，其啟動響應(yīng)時間為納秒量級，每次點(diǎn)亮只是瞬間過 程，因此完全可以針對使用環(huán)境變化對其亮滅明暗實現(xiàn)智能控制，以 充分節(jié)省電能，延長隧道燈工作壽命，使隧道燈照明系統(tǒng)更趨合理。 顯然，為LED隧道燈加裝智能控制功能不僅十分必要，而且完全可

發(fā)明內(nèi)容
為充分發(fā)揮LED照明響應(yīng)迅速的特點(diǎn)，降低隧道照明的電量能 耗，使峰谷車流量差異很大的隧道照明系統(tǒng)設(shè)計更趨合理，本發(fā)明改 變了傳統(tǒng)隧道燈和LED隧道燈不具備智能控制的現(xiàn)狀，提供了一種
具有智能控制功能的LED隧道燈照明系統(tǒng)解決方案。其技術(shù)是這樣 實現(xiàn)的包括供配電裝置8、 一組多個由隧道燈燈頭l、直流驅(qū)動工 作電源2及其控制單元3組成的LED隧道燈具在內(nèi)的結(jié)構(gòu)，其特征 在于在每個LED隧道燈的控制單元3內(nèi)設(shè)有加帶溫度傳感器的傳 感信號識別處理器4，在這組多個LED隧道燈的傳感信號識別處理 器前端以多對一的方式通過前置傳感信號傳輸通道5，先后共接一個 傳感器信號轉(zhuǎn)換處理器6和一個車輛檢測傳感器7，由控制單元內(nèi)傳 感信號識別處理器統(tǒng)一處理來自溫度傳感器和車輛檢測傳感器的信 號。
在上述智能控制隧道LED照明系統(tǒng)中，車輛檢測傳感器7可以 是光電開關(guān)或紅外線探測、超聲波探測、壓力感應(yīng)、視頻檢測方式， 且安裝在隧道入口前方路段的某個設(shè)定位置，能隨時接收車輛駛來的 感應(yīng)信號。
在上述智能控制隧道LED照明系統(tǒng)中，傳感信號傳輸通道5可 以是RS-232、 RS-485、 RS-422、 TCP/IP、開關(guān)量等有線方式，也可 以是無線方式。
在上述智能控制隧道LED照明系統(tǒng)中，加帶溫度傳感器的傳感 信號識別處理器4可檢測識別隧道內(nèi)環(huán)境溫度，控制單元3可依照環(huán) 境溫度的升高或降低，在設(shè)定的取值范圍內(nèi)調(diào)節(jié)控制隧道燈頭LED 驅(qū)動電流的增大或減小。
在上述智能控制隧道LED照明系統(tǒng)中，控制單元3可依照環(huán)境 溫度的升高或降低，在設(shè)定的取值范圍內(nèi)調(diào)節(jié)控制隧道燈LED點(diǎn)亮 數(shù)量的增加或減少。
上述智能控制隧道LED照明系統(tǒng)能識別隧道前方是否有車輛駛 來以控制LED隧道燈是否點(diǎn)亮，并根據(jù)檢測到的隧道內(nèi)環(huán)境溫度調(diào) 節(jié)控制隧道燈頭LED的驅(qū)動電流或隧道燈LED的點(diǎn)亮數(shù)量，而不降 低隧道燈的發(fā)光亮度，從而實現(xiàn)節(jié)電，延長隧道燈工作壽命。
上述智能控制隧道LED照明系統(tǒng)中的LED隧道燈在實用中將根 據(jù)隧道照明設(shè)計方案進(jìn)行設(shè)置和安裝，要求其照明能覆蓋盤仝MM路 面寬度，但覆蓋隧道的長度宜根據(jù)隧道設(shè)計車速而定。例如，當(dāng)隧道 設(shè)計時速為每小時100公里時， 一個智能控制隧道LED照明系統(tǒng)可 覆蓋隧道的長度建議在1 2公里左右，這樣，當(dāng)車輛駛向隧道入口， LED照明系統(tǒng)被點(diǎn)亮?xí)r，至少在車輛前方36 72秒的車程內(nèi)可以保 證良好的隧道道路照明。如果隧道過長，可考慮分段設(shè)置上述智能控
制隧道LED照明系統(tǒng)，并使后段照明系統(tǒng)點(diǎn)亮或熄滅均比相鄰前段 照明系統(tǒng)的點(diǎn)亮或熄滅有一設(shè)定的時間延遲，從而在保證隧道正常照 明的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高系統(tǒng)的節(jié)電效率。


附圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，其中
l-LED隧道燈燈頭，2-隧道燈直流驅(qū)動工作電源，3-隧道燈控制 單元，4-傳感信號識別處理器并加帶溫度傳感器，5-傳感信號傳輸通 道，6-傳感器信號轉(zhuǎn)換處理器，7-車輛檢測傳感器，8-供配電裝置， 9-供電接入口， 10-車輛檢測傳感器信號輸入口。
具體實施例方式
以下結(jié)合說明書附圖1用紅外檢測作為車輛檢測傳感器的具有 智能控制功能的LED隧道燈照明系統(tǒng)對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
圖1中一組多個LED隧道燈均由隧道燈燈頭1、直流驅(qū)動工作電 源2和控制單元3的結(jié)構(gòu)組成。供配電裝置8從供電接入口 9接入動 力電源，分別向每個LED隧道燈的內(nèi)置直流驅(qū)動工作電源2供電， 直流驅(qū)動工作電源的輸出提供兩路直流輸出， 一路作為LED隧道燈 燈頭1的驅(qū)動電源，另一路作為控制單元3的線路工作電源。本發(fā)明 在每個LED隧道燈的控制單元3中均設(shè)有加帶溫度傳感器的傳感信 號識別處理器4。上述一組多個LED隧道燈前端以多對一的方式通 過前置傳感信號傳輸通道5，先后共接一個傳感器信號轉(zhuǎn)換處理器6 和一個車輛檢測傳感器7，由此組成本發(fā)明所指具有智能控制功能的 LED隧道燈照明系統(tǒng)。
為實現(xiàn)LED隧道燈的智能控制，可將具有紅外檢測功能的車輛 檢測傳感器7安裝設(shè)置在隧道入口處前方數(shù)百米處，當(dāng)車輛從傳感器 所在位置旁通過時，瞬即被車輛檢測傳感器信號輸入口 IO測得并產(chǎn) 生感應(yīng)信號，經(jīng)傳感器信號轉(zhuǎn)換處理器6加以轉(zhuǎn)換處理，通過傳感信 號傳輸通道5，送至每個隧道燈的傳感信號識別處理器4識別，隧道 燈控制單元3據(jù)此產(chǎn)生觸發(fā)信號，使LED隧道燈頭1保持在點(diǎn)亮狀 態(tài)并在預(yù)設(shè)的時間間隔內(nèi)一直維持這一狀態(tài)。該預(yù)設(shè)的點(diǎn)亮?xí)r間間隔 的長短取決于隧道的整體長度和車輛的最低車速，以確保當(dāng)車輛按最 低車速行駛時也能從容安全通過隧道。如果超過預(yù)設(shè)的時間間隔，而 無新的車輛通過被紅外檢測傳感器7測得，控制單元3將發(fā)出控制信
號，切斷LED燈頭1的驅(qū)動電源，將LED隧道燈關(guān)閉熄滅。
如果在預(yù)設(shè)的時間間隔內(nèi)有新的車輛駛來并被紅外檢測傳感器 測得，則控制單元3產(chǎn)生信號，繼續(xù)使LED隧道燈頭1保持在點(diǎn)亮 狀態(tài)并在新一輪預(yù)設(shè)的時間間隔內(nèi)一直維持，這是因為在該傳感信號 識別處理器4中設(shè)有預(yù)設(shè)時間計數(shù)器，每個從紅外檢測傳感器發(fā)來的 "有車"信號均將該預(yù)設(shè)時間計數(shù)器清0并使其開始預(yù)設(shè)的時間計 數(shù)，有效保證每輛駛向隧道入口的車輛在預(yù)設(shè)時間內(nèi)均能獲得隧道燈 的良好照明順利通過隧道，從而實現(xiàn)LED隧道燈照明系統(tǒng)"有車點(diǎn) 亮，無車熄滅"的智能控制。當(dāng)車輛通過隧道的頻率較高時，由于預(yù) 設(shè)時間計數(shù)器的計數(shù)未到預(yù)設(shè)時間即被清0并重新計數(shù)，因此控制單 元不會發(fā)出關(guān)閉LED隧道燈的信號，LED隧道照明系統(tǒng)將處于常亮 狀態(tài)。
在每個LED隧道燈的傳感信號識別處理器4中還加帶溫度傳感 器，溫度傳感器隨時檢測隧道燈所處位置的環(huán)境溫度，并被傳感信號 識別處理器4接收識別處理。當(dāng)夜間或冬季來臨時，由于氣溫的降低， LED的發(fā)光效率相應(yīng)提高，控制單元3可據(jù)此適當(dāng)減小驅(qū)動LED的 電流并仍然保持隧道燈的同樣亮度，或者據(jù)此適當(dāng)關(guān)閉熄滅LED隧 道燈燈頭中LED發(fā)光矩陣的部分LED，同樣可以達(dá)到保持隧道燈原 有亮度的目的。如果環(huán)境溫度回升，LED的驅(qū)動電流將相應(yīng)恢復(fù)至 設(shè)定值，或者將原已關(guān)閉熄滅的部分LED重新啟動點(diǎn)亮。由于隧道 入口處和隧道深處的環(huán)境溫度會有所不同，因此分別置身隧道入口處 和隧道深處的LED隧道燈可能會具有不同的驅(qū)動電流，或者隧道燈 中LED點(diǎn)亮的數(shù)量會有所不同。
如果隧道設(shè)計車速為每小時100公里， 一個這樣的智能控制隧道 LED照明系統(tǒng)以覆蓋1 2公里長度的隧道為宜。如果隧道過長，可 在隧道內(nèi)分段設(shè)置上述智能控制LED照明系統(tǒng)，以實現(xiàn)當(dāng)車輛駛?cè)?超長隧道時LED隧道照明系統(tǒng)分段先后點(diǎn)亮。對于分段設(shè)置的LED 隧道照明系統(tǒng)，后段照明系統(tǒng)點(diǎn)亮或熄滅均比相鄰前段照明系統(tǒng)的點(diǎn) 亮或熄滅有一設(shè)定的時間延遲，從而在確保車輛前方隧道道路照明的 前提下實現(xiàn)"有車點(diǎn)亮，無車熄滅"的智能控制，達(dá)到節(jié)電目的。
權(quán)利要求
1、一種智能控制LED隧道燈照明系統(tǒng)，包括供配電裝置(8)、一組多個由隧道燈燈頭(1)、直流驅(qū)動工作電源(2)及其控制單元(3)組成的LED隧道燈具在內(nèi)的結(jié)構(gòu)，其特征在于在每個LED隧道燈的控制單元(3)內(nèi)設(shè)有加帶溫度傳感器的傳感信號識別處理器(4)，在這組多個傳感信號識別處理器前端以多對一的方式通過前置傳感信號傳輸通道(5)，先后共接一個傳感器信號轉(zhuǎn)換處理器(6)和一個車輛檢測傳感器(7)，由控制單元內(nèi)傳感信號識別處理器統(tǒng)一處理來自溫度傳感器和車輛檢測傳感器的信號。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能控制LED隧道燈照明系統(tǒng)，其 特征在于車輛檢測傳感器(7)可以是光電開關(guān)或紅外線探測、超 聲波探測、壓力感應(yīng)、視頻檢測方式，且安裝在隧道入口前方路段的 設(shè)定位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能控制LED隧道燈照明系統(tǒng)，其 特征在于傳感信號傳輸通道(5)可以是RS-232、 RS-485、 RS-422、 TCP/IP、開關(guān)量等有線方式，也可以是無線方式。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能控制LED隧道燈照明系統(tǒng)，其 特征在于隨著隧道燈燈頭環(huán)境溫度的升高或降低，隧道燈中LED 的驅(qū)動電流可根據(jù)不同的環(huán)境溫度區(qū)間，在一設(shè)定取值范圍內(nèi)增大或 減小。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能控制LED隧道燈照明系統(tǒng)，其 特征在于隨著隧道燈燈頭環(huán)境溫度的升高或降低，隧道燈燈頭LED 的點(diǎn)亮數(shù)量可根據(jù)不同的環(huán)境溫度區(qū)間，在一設(shè)定取值范圍內(nèi)增加或 減少。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述一種智能控制LED隧道燈照明系統(tǒng)， 其特征在于隧道入口處和隧道深處的LED隧道燈可以具有不同的 驅(qū)動電流，或者隧道入口處和隧道深處的LED隧道燈中LED點(diǎn)亮的 數(shù)量不同。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種智能控制丄ED隧道燈照明系統(tǒng)的應(yīng) 用，其特征在于可在隧道內(nèi)分段設(shè)置該智能控制LED隧道燈照明 系統(tǒng)，其后段照明系統(tǒng)的點(diǎn)亮或熄滅與相鄰前段照明系統(tǒng)的點(diǎn)亮或熄 滅有一設(shè)定的時間延遲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能控制LED隧道燈照明系統(tǒng)及其應(yīng)用，包括供配電裝置，一組多個由隧道燈燈頭、直流驅(qū)動工作電源及其控制單元組成的LED隧道燈具在內(nèi)的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明在每個LED隧道燈控制單元內(nèi)均設(shè)加帶溫度傳感器的傳感信號識別處理器，其前端以多對一方式通過前置傳感信號傳輸通道，先后共接一個傳感器信號轉(zhuǎn)換處理器和一個車輛檢測傳感器，由傳感信號識別處理器統(tǒng)一處理來自溫度傳感器和車輛檢測傳感器的信號。本發(fā)明能識別隧道前方是否有車輛駛來以控制LED隧道燈是否點(diǎn)亮，并可根據(jù)檢測到的隧道內(nèi)環(huán)境溫度調(diào)節(jié)控制隧道燈頭LED的驅(qū)動電流或隧道燈LED的點(diǎn)亮數(shù)量，而不降低隧道燈的發(fā)光亮度，從而實現(xiàn)節(jié)電，延長隧道燈工作壽命。
文檔編號F21S2/00GK101363575SQ200710044639
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
發(fā)明者鑫 成, 汪夢生, 王鷹華 申請人:上海三思電子工程有限公司;上海三思科技發(fā)展有限公司