本發(fā)明涉及太陽光輸送技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種陽光輸送系統(tǒng)及其應(yīng)用，主要應(yīng)用在隧道進(jìn)出口、房屋、廠房和車庫等進(jìn)出口位置。

背景技術(shù)：

對于公路隧道來說，除了必須安裝晝夜照明系統(tǒng)保證基本照明亮度要求外，還有一個很大的特點，就是汽車駕駛員特別要求隧道進(jìn)出口一段距離內(nèi)(簡稱亮度過渡區(qū)間)的亮度梯度(亮度變化率)必須限制在一定范圍內(nèi)，否則將會出現(xiàn)“黑洞”和“白洞”現(xiàn)象而造成事故，即在這個重要的也是最危險的區(qū)段內(nèi)亮度(相比于外面環(huán)境亮度)是一個相比于外面環(huán)境亮度的相對值而非絕對值；一旦經(jīng)過這個亮度過渡區(qū)間后駕駛員已經(jīng)適應(yīng)燈光亮度的變化，駕駛員眼睛的視力已經(jīng)恢復(fù)正常后也就不存在上述問題了。例如汽車駕駛員從中午太陽光很強(qiáng)(如60000Lx)的公路上一旦以較高速度進(jìn)入(光線較弱(200Lx)的)隧道內(nèi)(200Lx)的很短時間內(nèi)，由于亮度變化梯度太大，往往會引起駕駛員眩暈感甚至在短時間內(nèi)失去視力而發(fā)生事故。而在陰雨天，即隧道外面光線比較弱(如5000Lx)的時候，對于相同或者更低的隧道內(nèi)照明亮度，駕駛員則不存在上述問題。特別是這種情況的極端現(xiàn)象——夜晚，對于駕駛員來說，隧道外公路上的亮度相對隧道內(nèi)部照明對于駕駛員來說，甚至是從光線暗處進(jìn)入亮處，就根本不存在不適應(yīng)問題。根據(jù)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》(JTJ026.1-1999)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于目前隧道照明系統(tǒng)中過渡區(qū)間的亮度設(shè)計要求，一般把隧道進(jìn)出口分為入口區(qū)、過渡區(qū)、中間區(qū)和出口區(qū)等四個區(qū)段，并要求在進(jìn)出口區(qū)根據(jù)隧道外面的亮度(太陽光強(qiáng)度)變化而自動調(diào)節(jié)照明光源的強(qiáng)度，以達(dá)到節(jié)省能源的目標(biāo)。但是由于自動控制系統(tǒng)工作環(huán)境太差等原因而導(dǎo)致故障率高，其系統(tǒng)維修保養(yǎng)又有很大困難，所以實際工程中大部分仍然采用固定亮度照明方案：即隧道過渡區(qū)的亮度梯度值必須小于夏天中午最強(qiáng)太陽光照射下的亮度梯度極限，這個極限數(shù)據(jù)顯然對光照較弱的(于夏天以外的三個季節(jié)，特別是)冬天、陰雨天以及晚上來說，在亮度過渡區(qū)間照明光源就存在著能源浪費現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種可提高光照使用效率的陽光輸送系統(tǒng)。

為了達(dá)到本發(fā)明的目的，技術(shù)方案如下：

一種陽光輸送系統(tǒng)，其特征在于，從上往下依次包括聚光鏡、調(diào)光鏡和反光鏡，太陽光線經(jīng)聚光鏡聚光后射入調(diào)光鏡，再從調(diào)光鏡射入反光鏡，從反光鏡射入隧道內(nèi)；

聚光鏡和調(diào)光鏡分別安裝在追蹤調(diào)整機(jī)架的上側(cè)面和下側(cè)面，追蹤調(diào)整機(jī)架位于反光鏡上方，

追蹤調(diào)整機(jī)架與水平面的夾角可調(diào)，并且構(gòu)成為：以聚光鏡的中心點為基點，該基點向四周任一方向延伸的延長線與水平面的夾角可調(diào)。

優(yōu)選地，還包括位于追蹤調(diào)整機(jī)架下方的反射追蹤機(jī)架。

優(yōu)選地，追蹤調(diào)整機(jī)架與反射追蹤機(jī)架之間設(shè)有支撐桿以及至少兩根第一調(diào)節(jié)桿，第一調(diào)節(jié)桿的長度可調(diào)，支撐桿的上端和第一調(diào)節(jié)桿的上端與追蹤調(diào)整機(jī)架鉸接、支撐桿的下端和第一調(diào)節(jié)桿的下端與反射追蹤機(jī)架鉸接，

第一調(diào)節(jié)桿與和支撐桿分別與追蹤調(diào)整機(jī)架不同的側(cè)部鉸接。

優(yōu)選地，多個第一調(diào)節(jié)桿與追蹤調(diào)整機(jī)架的一個或多個側(cè)面鉸接，第一調(diào)節(jié)桿通過第一驅(qū)動電機(jī)帶動調(diào)節(jié)長度。

優(yōu)選地，所述反光鏡的底部與反射追蹤機(jī)架之間設(shè)有若干根連接桿，所述連接桿中至少有一根為長度可調(diào)的第二調(diào)節(jié)桿；第二調(diào)節(jié)桿的上端與反光鏡底部鉸接。

優(yōu)選地，所述連接桿包括一根支撐桿和至少兩根第二調(diào)節(jié)桿，反光鏡與水平面的夾角可調(diào)，并且構(gòu)成為：以反光鏡的中心點為基點，該基點向四周任一方向延伸的延長線與水平面的夾角可調(diào)。

優(yōu)選地，所述追蹤調(diào)整機(jī)架與反射追蹤機(jī)架之間設(shè)有調(diào)整機(jī)構(gòu)立架，調(diào)整機(jī)構(gòu)立架的上端設(shè)有第一驅(qū)動電機(jī)，第一驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與調(diào)整機(jī)構(gòu)立架的下端連接。

所述反光鏡的底部與反射追蹤機(jī)架之間設(shè)有若干根第二調(diào)節(jié)桿，第二調(diào)節(jié)桿的上端與反光鏡底部鉸接，反射追蹤機(jī)架上端設(shè)有第二驅(qū)動電機(jī)，第二驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與反光鏡底部連接

優(yōu)選地，還包括太陽追蹤器、PLC控制器，太陽追蹤器將太陽光照射信號傳輸給PLC控制器，PLC控制器與第一驅(qū)動電機(jī)電連接并發(fā)送信號控制第一驅(qū)動電機(jī)運轉(zhuǎn)，第一驅(qū)動電機(jī)的輸出端與第一調(diào)節(jié)桿連接并控制第一調(diào)節(jié)桿的伸縮、或者第一驅(qū)動電機(jī)的輸出端直接帶動追蹤調(diào)整機(jī)架轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選地，還包括角度傳感器、隧道外光路信號采集器和隧道內(nèi)光路信號采集器；角度傳感器安裝在反光鏡的背部，

隧道外光路信號采集器設(shè)于反光鏡和隧道口之間、并用于采集反光鏡射出的位于隧道外部的光路信號；隧道內(nèi)光路信號采集器設(shè)于隧道內(nèi)部、并用于采集反光鏡射出的位于隧道內(nèi)部的光路信號；

隧道外光路信號采集器、隧道內(nèi)光路信號采集器、角度傳感器和太陽追蹤器的信號同時發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器處理信號并驅(qū)動電路，PLC控制器控制電機(jī)輸出進(jìn)而讓第二調(diào)節(jié)桿伸縮運動，調(diào)整反光鏡的角度，將光線送入隧道，光線通過漫反射鏡組反射到地面。

優(yōu)選地，所述第二調(diào)節(jié)桿的下端與支撐桿或者反射追蹤機(jī)架連接。

本發(fā)明具有的有益效果：

相對于普通光-電-光照明方式，其太陽能利用率提高了十倍；自適應(yīng)性強(qiáng)，且有效回避了太陽光直接照明系統(tǒng)時有時無穩(wěn)定性差的固有性能缺陷。無論因季節(jié)或時間改變使得照射陽光角度發(fā)生變化，通過光路信號采集、角度傳感器以及總PLC控制器，聚光鏡和反光鏡的角度能對應(yīng)的發(fā)生改變，無論太陽角度變化，反光鏡反射的光線始終能平行射入隧道內(nèi)的漫反射鏡組上，大大提高了光照的使用效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明陽光輸送系統(tǒng)實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的陽光輸送原理圖；

圖5為本發(fā)明導(dǎo)光器調(diào)節(jié)的原理圖；

圖6為本發(fā)明裝置在實際使用時的示意圖；

圖7為本發(fā)明陽光輸送系統(tǒng)實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限于實施例。

結(jié)合圖1-圖3所示，一種陽光輸送系統(tǒng)，從上往下依次包括聚光鏡1、調(diào)光鏡2和反光鏡6，聚光鏡1和調(diào)光鏡2組成了增光系統(tǒng)，可增強(qiáng)太陽光，太陽光線經(jīng)聚光鏡1聚光后射入調(diào)光鏡2，增強(qiáng)平行太陽光到反光鏡6，反光鏡6把來自不同方向平行太陽光定向反射方式通過隧道上部2.7米高度的拱形截面空間進(jìn)入內(nèi)部，再經(jīng)過安裝于頂部不同高度的漫反射鏡組均勻反射到路面上實現(xiàn)加強(qiáng)照明功能，有效解決因太陽光強(qiáng)變化導(dǎo)致進(jìn)、進(jìn)出口亮過渡區(qū)產(chǎn)生的“黑洞”和“白洞”現(xiàn)象。

聚光鏡1和調(diào)光鏡2分別安裝在追蹤調(diào)整機(jī)架3的上側(cè)面和下側(cè)面，追蹤調(diào)整機(jī)架3位于反光鏡上方。追蹤調(diào)整機(jī)架3的下方設(shè)有反射追蹤機(jī)架10，追蹤調(diào)整機(jī)架3與反射追蹤機(jī)架10之間設(shè)有一根支撐桿11以及兩根第一調(diào)節(jié)桿5，第一調(diào)節(jié)桿5的長度可調(diào)。支撐桿11的上端和第一調(diào)節(jié)桿5的上端與追蹤調(diào)整機(jī)架3的底部鉸接、支撐桿11的下端和第一調(diào)節(jié)桿5的下端與反射追蹤機(jī)架10鉸接。

第一調(diào)節(jié)桿5與和支撐桿11分別與追蹤調(diào)整機(jī)架3不同的側(cè)部鉸接，在本實施例中，兩個第一調(diào)節(jié)桿5、以及一個支撐桿11分別與追蹤調(diào)整機(jī)架3的三個側(cè)部鉸接。兩個第一調(diào)節(jié)桿5、以及一個支撐桿11排布成三角形，這既能更穩(wěn)固的支撐追蹤調(diào)整機(jī)架3、又能起到多方位調(diào)節(jié)聚光鏡1角度的作用。支撐桿11作為支點，因此支撐桿11可以是可伸縮的、或者不可伸縮的，當(dāng)任意一個第一調(diào)節(jié)桿5伸縮時，都會帶動追蹤調(diào)整機(jī)架3以支撐桿11為支點轉(zhuǎn)動。當(dāng)如圖1所示的靠左側(cè)那根第一調(diào)節(jié)桿5伸縮時，追蹤調(diào)整機(jī)架3會帶著聚光鏡1以圖2所示的W1方向轉(zhuǎn)動；當(dāng)如圖1所示的靠右側(cè)那根第一調(diào)節(jié)桿5伸縮時，追蹤調(diào)整機(jī)架3會帶著聚光鏡1以圖3所示的W2方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)兩根第一調(diào)節(jié)桿5同時伸縮、或者一個伸一個縮時，聚光鏡1以W1和W2方向都有轉(zhuǎn)動。

因此，追蹤調(diào)整機(jī)架3與水平面的夾角可調(diào)，并且構(gòu)成為：若以聚光鏡1的中心點為基點，該基點向四周任一方向延伸的延長線與水平面的夾角均可調(diào)。這是因為太陽光垂直照射在聚光鏡1上是最佳的，而太陽會東升西落，并且季節(jié)不同太陽會偏南或者偏北，因此其照射角度是隨時間不同變化的，因此需要聚光鏡1能夠以任意一個角度和方位接收太陽光。

反光鏡6的底部與反射追蹤機(jī)架10之間設(shè)有若干根連接桿，所述連接桿中至少有一根為長度可調(diào)的第二調(diào)節(jié)桿8；第二調(diào)節(jié)桿8的上端與反光鏡6底部鉸接。優(yōu)選地，連接桿包括一根支撐桿和至少兩根第二調(diào)節(jié)桿8，在本實施例中，第二調(diào)節(jié)桿8為兩根，兩根第二調(diào)節(jié)桿8以及一根支撐桿排布成三角形。

反光鏡6與水平面的夾角可調(diào)，并且構(gòu)成為：以反光鏡的中心點為基點，該基點向四周任一方向延伸的延長線與水平面的夾角可調(diào)。而反光鏡6的角度調(diào)節(jié)原理與追蹤調(diào)整機(jī)架3的角度調(diào)節(jié)原理是相似的，第二調(diào)節(jié)桿8轉(zhuǎn)動，可使得反光鏡分別以W1方向、W2方向或者在兩個方向上都有轉(zhuǎn)動，以讓反光鏡6能夠充分接受調(diào)光鏡2上的光線。

第二調(diào)節(jié)桿8的下端與支撐桿或者反射追蹤機(jī)架鉸接，為了節(jié)省成本，第二調(diào)節(jié)桿8的下端可直接鉸接在反光鏡6底部的支撐桿上。第二調(diào)節(jié)桿8的兩端、第一調(diào)節(jié)桿5的兩端和支撐桿的兩端均安裝有鉸鏈9。

反光鏡6及其下方的第二調(diào)節(jié)桿8和支撐桿組成了整個裝置的導(dǎo)光器。

整個裝置還包括太陽追蹤器12、角度傳感器4、PLC控制器、隧道外光路信號采集器13、隧道內(nèi)光路信號采集14和第一驅(qū)動電機(jī)，第一調(diào)節(jié)桿5的調(diào)節(jié)受第一驅(qū)動電機(jī)的控制。

結(jié)合圖4和圖5所示，太陽跟蹤器12內(nèi)的芯片處理器采用天文時鐘追蹤太陽光線方位，轉(zhuǎn)化輸出電信號，輸出信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器控制第一驅(qū)動電機(jī)輸出進(jìn)而讓第一調(diào)節(jié)桿5伸縮運動，調(diào)節(jié)追蹤調(diào)整機(jī)架3的角度。

結(jié)合圖6所示，隧道外光路信號采集器13設(shè)于反光鏡6和隧道口之間，可采集反光鏡6射出的位于隧道外部的光路信號；隧道內(nèi)光路信號采集器14設(shè)于隧道內(nèi)部，可采集反光鏡6射出的位于隧道內(nèi)部的光路信號。角度傳感器4安裝在反光鏡6的背部，隧道外光路信號采集器13、隧道內(nèi)光路信號采集器14、角度傳感器4和太陽追蹤器12的信號同時發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器處理信號并驅(qū)動電路，PLC控制器控制電機(jī)輸出進(jìn)而讓第二調(diào)節(jié)桿8伸縮運動，調(diào)整反光鏡6的角度，將光線送入隧道，通過漫反射鏡組15反射到地面。

結(jié)合圖7和圖8所示，在另一種實施例中，追蹤調(diào)整機(jī)架3的角度調(diào)節(jié)原理和結(jié)構(gòu)有所不同，在追蹤調(diào)整機(jī)架3與反射追蹤機(jī)架10之間設(shè)有調(diào)整機(jī)構(gòu)立架16，調(diào)整機(jī)構(gòu)立架16的上端設(shè)有第一驅(qū)動電機(jī)20，第一驅(qū)動電機(jī)20的輸出軸與調(diào)整機(jī)構(gòu)立架16的下端連接。同樣的，太陽跟蹤器12內(nèi)的芯片處理器采用天文時鐘追蹤太陽光線方位，轉(zhuǎn)化輸出電信號，輸出信號發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器控制第一驅(qū)動電機(jī)20輸出，第一驅(qū)動電機(jī)20的輸出端帶動追蹤調(diào)整機(jī)架3轉(zhuǎn)動，進(jìn)而調(diào)節(jié)追蹤調(diào)整機(jī)架3的角度。

反光鏡6的底部與反射追蹤機(jī)架10之間設(shè)有若干根第二調(diào)節(jié)桿8，第二調(diào)節(jié)桿8的上端與反光鏡6底部鉸接。反射追蹤機(jī)架10上端設(shè)有第二驅(qū)動電機(jī)18，第二驅(qū)動電機(jī)18的輸出軸17與反光鏡6底部連接。同樣的，隧道外光路信號采集器13、隧道內(nèi)光路信號采集器14、角度傳感器4和太陽追蹤器12的信號同時發(fā)送給PLC控制器，PLC控制器處理信號并驅(qū)動電路，PLC控制器控制第二驅(qū)動電機(jī)18輸出，進(jìn)而通過輸出軸17帶動反光鏡6轉(zhuǎn)動，輸出軸17和第二調(diào)節(jié)桿8可單獨或同時運轉(zhuǎn)，調(diào)整反光鏡6的角度，將光線送入隧道，通過漫反射鏡組15反射到地面。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。