[发明专利]轨道式全自动隧道灯具清洁装置及其控制系统

说明书

技术领域

本发明属于隧道交通运营领域，具体地说，特别涉及一种隧道中的照明灯具自动快速清洁装置及其控制系统，主要用于公路隧道环境中照明灯具的清洁。

背景技术

公路隧道交通离不开照明。公路隧道照明灯具在使用过程中，由于大气本身的灰尘、汽车交通引起的灰尘、油污等覆盖在灯具发光面上，将导致照明效率下降，会严重影响道路通行安全，所以公路隧道照明灯具都需按期清洁。目前常用的清洁方法为全人工清洁，人员在登高架上用毛巾等擦拭灯具发光面，人工清洁方法的缺点主要有：

（1）必须封闭交通：由于灯具清洁要在高架上操作，作业期限内必须封闭交通。对一些交通繁忙的隧道影响非常大。

（2）占用人力多：每个清洁组一般都需要3人以上。

（3）劳动强度大，人员工作环境恶劣：尤其在隧道中，人员在隧道的污浊空气中要工作较长时间。

（4）安全隐患大：清洁人员必须在高架上长时间操作，已发生过多起清洁人员因各种原因从高架上摔下的事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够自动、快速地对现有隧道灯具进行清洁的装置及其控制系统。

为实现本发明的目的，根据本发明的第一个方面，本发明的提供了一种轨道式全自动隧道灯具清洁装置，在隧道内安装有一根纵向轨道（1），该纵向轨道（1）靠近隧道衬彻层（2）的内壁，且纵向轨道（1）与隧道轴线相平行，在所述纵向轨道（1）上装有行走装置（3），该行走装置（3）能沿纵向轨道（1）移动，并在行走装置（3）上通过伸缩机构（4）安装有清洁装置（5）。

本发明布置在隧道内一列照明灯具的旁边，当需要对该列灯具作一次清洁时，首先控制行走装置沿纵向轨道移动至待清洁灯具旁边并定位，然后控制伸缩机构伸展，将清洁装置伸到待清洁灯具的发光面，通过清洁装置对灯具发光面进行清洁作业，待清洁完成后，伸缩机构收缩，收回清洁装置，行走装置沿纵向轨道移动到下一灯具，重复清洁过程。所有灯具清洁完成后，行走装置回到等待位置。由此可见，本发明能够自动、快速地对现有公路隧道灯具进行清洁，无需封闭交通，清洁一个灯具时间不到10秒，大大节约了清洁时间；隧道内为无人全自动作业，操作方便，能有效节约劳动力，不仅降低了操作人员劳动强度，而且能有效消除登高作业的安全隐患。

所述纵向轨道（1）为“工”字钢，一方面选材方便，有利于成本控制；另一方面，“工”字钢作为整个装置的承重梁，牢靠性好，同时，“工”字钢自身形成两个沿纵向的轨道槽，有利于对行走装置导向，并确保行走装置移动顺畅。

在所述纵向轨道（1）与隧道衬彻层（2）之间沿纵向设置有多根相互平行的吊杆（6），且吊杆（6）垂直于纵向轨道（1），所述纵向轨道（1）的顶面与吊杆（6）的底部相固定，吊杆（6）的顶部与隧道衬彻层（2）的内壁相固定。以上结构能够简化纵向轨道的安装方式，并使纵向轨道安装牢靠，不会发生晃动。

所述行走装置（3）由电机（31）、电机座（32）、主动轮（33）和随动轮（34）构成，在电机座（32）顶部的一端安装随动轮（34），另一端安装电机（31），所述电机（31）的输出轴上套装主动轮（33），该主动轮（33）的轴线与随动轮（34）的轴线在一条直线上，且主动轮（33）和随动轮（34）分别位于纵向轨道（1）所形成的两个轨道槽中。以上结构简单紧凑，装配方便，成本低；通过主动轮和随动轮与纵向轨道滚动配合，不仅摩擦阻力小，而且行走装置移动平稳、顺畅。

作为优选，所述伸缩机构（4）为伸缩关节（机械臂）或丝杆副或电液推杆，在伸缩机构（4）上装有减速电机，减速电机的输出轴上安装清洁装置（5）。

作为优选，所述清洁装置（5）为电动清洁毛刷或毛巾。

在所述吊杆（6）和电机座（32）上均装有摄像机（7）。利用多台摄像机从不同的角度观测同一处环境，获取不同视角的多幅图像，然后通过提取图像特征点，对多幅图像进行特征点匹配，得到基于环境的特征地图，最后运用三角测量原理计算图像像素间的位置偏差（即视差），从而实现对观测环境及目标物体的三维信息重构，获得多视角视觉测量定位数据，定位精度高。

为实现本发明的目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种轨道式全自动隧道灯具清洁装置的控制系统，包括控制中心、安装于隧道壁上的多个固定无线通信单元、电源、位于所述轨道式全自动隧道灯具清洁装置上的CPU、移动无线通信单元、行走装置（3）以及伸缩机构（4）；