[发明专利]一种新型节能隧道照明控制系统及设计方法

权利要求书

1.一种新型节能隧道照明控制系统，其特征在于，该控制系统包括智能节能控制模块、交通信息检测器、RS485总线通信模块和若干照明单元，所述交通信息检测器用于检测是否有车辆通过隧道，与智能节能控制模块的信号输入端电性连接，所述RS485总线通信模块用于接收智能节能控制模块输出的信号并将信号传递到照明单元，实现多点数据传输和联网功能，所述若干照明单元用于调节隧道内LED灯组的亮度，照明单元之间并联设置且电性连接RS485总线通信模块的信号输出端，所述智能节能控制模块用于接收车辆通行情况、隧道内实时光照强度等情况进行运算和处理，产生相应的信号控制隧道灯组的开光和亮度调节，其信号输出端与RS485总线通信模块电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型节能隧道照明控制系统，其特征在于，所述的智能节能控制模块包括微处理器、稳压模块、反相器、达林顿晶体管驱动模块和继电器模块，所述稳压模块的输入端连接直流电源，第一输出端电性连接微处理器，第二输出端电性连接反相器和达林顿晶体管驱动模块，所述反相器通过达林顿晶体管驱动模块电性连接微处理器，所述继电器模块的输入端电性连接反相器，所述微处理器的信号输出端输出RS485总线通信模块通信信号。

3.根据权利要求1所述的一种新型节能隧道照明控制系统，其特征在于，所述的照明单元包括控制器、运算器、LED灯具控制器和LED隧道灯组，所述LED灯具控制器通过运算器和控制器输入端电性连接RS485总线通信模块的输出端，LED灯具控制器输出端电性连接LED隧道灯组，所述的照明单元还包括车辆通行检测组件和灯光实时亮度检测组件。

4.根据权利要求3所述的一种新型节能隧道照明控制系统，其特征在于，所述的照明单元通过控制器对采集到的隧道内光照强度和车辆通行情况进行运算和处理，产生相应的信号调整LED隧道灯组的亮度，并与其他的控制器进行信息交换，后级控制器依据前级控制器发送的输入控制编码信息指令及其实时车辆通行情况和实时光照强度进行运算和处理，对隧道路段的照明选择性开关和亮度自动调节。

5.根据权利要求4所述的一种新型节能隧道照明控制系统，其特征在于，所述的输入控制编码信息是由隧道入口处照明单元连接的自然光照度传感器和自然光检测量化单元生成的，照明单元对于隧道路段信息的识别是依据前级控制器发送的输出控制编码信息确定的，对于出口段及出口过渡段利用强制跳线进行控制。

6.根据权利要求3所述的一种新型节能隧道照明控制系统，其特征在于，所述的照明单元中控制器依据隧道的长短进行布置，较长隧道根据行车速度和隧道长度进行控制器的布置实现分段照明。

7.根据权利要求3所述的一种新型节能隧道照明控制系统，其特征在于，所述的照明单元在较长隧道分段布置时，过大灰尘易造成车辆通行检测组件检测异常时利用从控制器接收前级主控制器发送的输出编码信息作为解码信号直接进行控制。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种新型节能隧道照明控制系统的设计方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1、通过隧道入口段的照明单元上的自然光照亮度传感器采集隧道外的亮度信息，根据《公路隧道通风照明设计规范》的要求利用隧道入口段的主控制器进行运算处理，得出各路段照明亮度值；

S2、根据LED灯的亮度值与通过它的电流成正比的原理，采用改变占空比控制LED灯的平均电流，从而控制LED灯的亮度，然后根据隧道的各路段照明的亮度值，从而实现控制隧道内的照明亮度；

S3、当车辆通过隧道时，隧道照明单元采集到的车辆通行情况和实时灯光亮度的信息生成相应的指令编码经RS485总线通信模块反馈到智能节能控制模块，由智能节能模块做出相应的处理结合光照数据库调节隧道内照明亮度。

9.根据权利要求8所述的一种新型节能隧道照明控制系统的设计方法，其特征在于，步骤S2中所述的占空比的确定方法为：隧道外亮度最大值为6000cd/㎡，折减系数k为0.045，考虑一定的余量，隧道内最大亮度值取300cd/㎡，设最大亮度值对应的占空比取值为0，隧道内最小亮度值取0cd/㎡，设对应的占空比取值为1，用L表示亮度值；d表示占空比，通过理论计算可得出照明控制函数：

L＝300-300d

根据上式,得出占空比的函数：

d＝1-0.0033L

上式中每输入一个亮度值就可以得到一个占空比，由此可以确定占空比参数。