專利名稱：追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及隧道照明技術，具體涉及一種追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置及其控制方法。
背景技術：
利用太陽能對隧道內(nèi)照明主要有太陽能光伏發(fā)電照明和利用鏡面反射陽光實現(xiàn)隧道內(nèi)照明的方法。太陽能光伏發(fā)電技術實現(xiàn)隧道內(nèi)照明，較為常見，仍是光電照明的一種；利用鏡面反射陽光實現(xiàn)隧道內(nèi)照明的方法主要是采取隧道口外安裝一個太陽光雙軸跟蹤裝置和第一反射鏡，隧道口安裝第二反射鏡的方案，此類方法的核心是第一反射鏡安裝在太陽光跟蹤裝置框架上，或者直接將多次反射簡化為一次反射，直接實現(xiàn)隧道照明?，F(xiàn)有技術中陽光追蹤和第一次反射在一套機械轉(zhuǎn)內(nèi)，需要米用一種精巧的機械復雜的傳動方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采光效果好的追光結合多次光反射的隧道洞口照明
>J-U裝直。為此，本發(fā)明提供的追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置包括安裝于隧道洞口外的陽光追蹤儀與第一反光單元和第二反光單元，以及安裝于隧道內(nèi)的第三反光單元，所述陽光追蹤儀包括第一垂直轉(zhuǎn)軸、安裝在第一垂直轉(zhuǎn)軸上的第一支架、安裝在第一支架上的第一水平轉(zhuǎn)軸和安裝在第一水平轉(zhuǎn)軸上的工作板以及安裝在工作板上的太陽光追蹤傳感器；所述第一反光單元包括第二垂直轉(zhuǎn)軸、安裝在第二垂直轉(zhuǎn)軸上的第二支架、安裝在第二支架上的第二水平轉(zhuǎn)軸和安裝在第二水平轉(zhuǎn)軸上的第一反光鏡；所述第二反光單元包括第二反光鏡；所述第三反光單元包括第三反光鏡；所述第一垂直轉(zhuǎn)軸與第二垂直轉(zhuǎn)軸平行，所述第一水平轉(zhuǎn)軸與第二水平轉(zhuǎn)軸位于同一水平面；所述第二反光鏡位于第一反光單元的上方，且第二反光鏡的鏡面與所述第一水平轉(zhuǎn)軸和第二水平轉(zhuǎn)軸所在水平面相對；所述第三反光鏡的鏡面同時與第二反光鏡的鏡面和隧道內(nèi)路面相對。本發(fā)明的裝置的其他技術特征為所述第二反光鏡位于所述第一反光單元的正上方，且所述第二反光鏡的鏡面的中心和所述第二垂直轉(zhuǎn)軸與所述第二水平轉(zhuǎn)軸的交點，均位于第二垂直轉(zhuǎn)軸所在的直線上。所述第二反光鏡的鏡面與所述第一水平轉(zhuǎn)軸和第二水平轉(zhuǎn)軸所在水平面之間的夾角大于45°且小于90°。所述第三反射鏡的鏡面大于所述第二反射鏡的鏡面。
所述陽光追蹤儀包括底座、安裝在底座中的控制器、安裝在底座上的第一垂直轉(zhuǎn)軸、安裝在第一垂直轉(zhuǎn)軸上的第一支架、安裝在第一支架上的第一水平轉(zhuǎn)軸、安裝在第一水平轉(zhuǎn)軸上的工作板、安裝在工作板上的太陽光追蹤傳感器；所述太陽光追蹤傳感器包括GPS接收儀和四象限儀；所述GPS接收儀安裝在所述工作板上且與所述控制器連接；所述四象限儀包括四象限感光器、安裝在四象限感光器上的不透光筒體和安裝在不透光筒體頂部的平凸透鏡；所述四象限感光器為一圓形的太陽能光電池板，在該太陽能光電池板正面刻有以其圓心為中心的“十”字形溝槽，該“十”字形溝槽將所述太陽能光電池板的正面分為四個感光象限；所述四象限感光器安裝在工作板上，且所述四象限感光器的四個感光象限分別與控制器連接。所述平凸透鏡的光軸通過所述四象限感光器的中心，且所述四象限感光器位于1/2平凸透鏡焦距至3/4平凸透鏡焦距之間。所述GPS接收儀用時鐘芯片替換。本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述照明裝置的控制方法，在所述陽光追蹤儀的工作板和第一反光鏡均與第一水平轉(zhuǎn)軸和第二水平轉(zhuǎn)軸所在水平面平行，且工作板上安裝有太陽光追蹤傳感器的面朝上，第一反光鏡的鏡面朝上，同時所述第一水平轉(zhuǎn)軸與所述第二水平轉(zhuǎn)軸平行的初始狀態(tài)下，方法的控制步驟如下步驟一，太陽光追蹤傳感器跟蹤太陽，采集第一垂直轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動角度P ^和第一水平轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動角度Citl;步驟二，第二垂直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動角度P2，第二水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動角度a 2使第一反光鏡上的反射光線照射在第二反光鏡上，其中
權利要求
1.一種追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置，包括安裝于隧道洞口外的陽光追蹤儀與第一反光單元和第二反光單元，以及，安裝于隧道內(nèi)的第三反光單元，其特征在于 所述陽光追蹤儀包括第一垂直轉(zhuǎn)軸、安裝在第一垂直轉(zhuǎn)軸上的第一支架、安裝在第一支架上的第一水平轉(zhuǎn)軸和安裝在第一水平轉(zhuǎn)軸上的工作板以及安裝在工作板上的太陽光追蹤傳感器； 所述第一反光單元包括第二垂直轉(zhuǎn)軸、安裝在第二垂直轉(zhuǎn)軸上的第二支架、安裝在第二支架上的第二水平轉(zhuǎn)軸和安裝在第二水平轉(zhuǎn)軸上的第一反光鏡； 所述第二反光單元包括第二反光鏡； 所述第三反光單元包括第三反光鏡； 所述第一垂直轉(zhuǎn)軸與第二垂直轉(zhuǎn)軸平行，所述第一水平轉(zhuǎn)軸與第二水平轉(zhuǎn)軸位于同一水平面； 所述第二反光鏡位于第一反光單元的上方，且第二反光鏡的鏡面與所述第一水平轉(zhuǎn)軸和第二水平轉(zhuǎn)軸所在水平面相對，同時所述第三反光鏡的鏡面同時與第二反光鏡的鏡面和隧道內(nèi)路面相對。
2.如權利要求1所述的追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置，其特征在于，所述第二反光鏡位于所述第一反光單元的正上方，且所述第二反光鏡的鏡面的中心和所述第二垂直轉(zhuǎn)軸與所述第二水平轉(zhuǎn)軸的交點均位于第二垂直轉(zhuǎn)軸所在的直線上。
3.如權利要求1所述的追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置，其特征在于，所述第二反光鏡的鏡面與所述第一水平轉(zhuǎn)軸和第二水平轉(zhuǎn)軸所在水平面之間的夾角大于45°且小于90°。
4.如權利要求1所述的追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置，其特征在于，所述第三反光鏡的鏡面大于所述第二反光鏡的鏡面。
5.如權利要求1所述的追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置，其特征在于，所述陽光追蹤儀包括底座、安裝在底座中的控制器、安裝在底座上的第一垂直轉(zhuǎn)軸、安裝在第一垂直轉(zhuǎn)軸上的第一支架、安裝在第一支架上的第一水平轉(zhuǎn)軸、安裝在第一水平轉(zhuǎn)軸上的工作板、安裝在工作板上的太陽光追蹤傳感器； 所述太陽光追蹤傳感器包括GPS接收儀和四象限儀； 所述GPS接收儀安裝在所述工作板上且與所述控制器連接； 所述四象限儀包括四象限感光器、安裝在四象限感光器上的不透光筒體和安裝在不透光筒體頂部的平凸透鏡；所述四象限感光器為一圓形的太陽能光電池板，在該太陽能光電池板正面刻有以其圓心為中心的“十”字形溝槽，該“十”字形溝槽將所述太陽能光電池板的正面分為四個感光象限； 所述四象限感光器安裝在工作板上，且所述四象限感光器的四個感光象限分別與控制器連接。
6.如權利要求5所述的追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置，其特征在于，所述平凸透鏡的光軸通過所述四象限感光器的中心，且所述四象限感光器位于1/2平凸透鏡焦距至3/4平凸透鏡焦距之間。
7.如權利要求5所述的追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置，其特征在于，所述GPS接收儀用時鐘芯片替換。
8.權利要求1所述追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置的控制方法，其特征在于，在所述陽光追蹤儀的工作板和第一反光鏡均與第一水平轉(zhuǎn)軸和第二水平轉(zhuǎn)軸所在水平面平行，且工作板上安裝有太陽光追蹤傳感器的面朝上，第一反光鏡的鏡面朝上，同時所述第一水平轉(zhuǎn)軸與所述第二水平轉(zhuǎn)軸平行的初始狀態(tài)下，方法的控制步驟如下 步驟一，太陽光追蹤傳感器跟蹤太陽，采集第一垂直轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動角度3 C1和第一水平轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動角度Citl; 步驟二，第二垂直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動角度P2，第二水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動角度a 2使第一反光鏡上的反射光線照射在第二反光鏡上，其中
全文摘要
本發(fā)明公開了一種追光結合多次光反射的隧道洞口照明裝置及其控制方法。裝置包括安裝于隧道洞口外的陽光追蹤儀、第一反光鏡和第二反光鏡，以及安裝于隧道洞口內(nèi)的第三反光鏡，陽光追蹤儀的安裝高度與第二反射鏡的安裝高度相同，陽光追蹤儀進行光線定位之后，經(jīng)三次鏡面反射精確的將陽光引至隧道，在裝置的整個過程中，可根據(jù)太陽追光儀采集的垂直和水平轉(zhuǎn)動角度參數(shù)對第一反光鏡的轉(zhuǎn)動進行控制，以保證第一反光鏡上的反射光線可以照射在第二反光鏡上，第二反光鏡接收到光線后再次對其進行反射使光線進入安裝在隧道內(nèi)的第三反光鏡上，第三反光鏡將光線反射至隧道路面，實現(xiàn)隧道照明。
文檔編號F21S11/00GK103047605SQ201210545010
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權日2012年12月14日
發(fā)明者鄭晅, 孫灝, 丁婷, 王劍琳, 劉金棟, 王磊, 楊亞龍, 李夢, 孫玉環(huán), 朱曉金, 楊賓, 高一然, 金紹晨 申請人:長安大學