CN200941702Y - 一种隧道节能照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种隧道节能照明装置，其包括照明线路和控制电路，所述的照明线路包括市电线路、降压线路和照明主线路，市电线路和降压线路并联接入照明主线路，照明主线路由若干个照明灯并联组成，所述的控制电路包括单片机，检测输入电路，照明控制电路和直流供电电源。隧道在白天没有车辆经过时以降压线路供电照明，有车经过时开通市电线路供电照明；在黑夜时，洞内外自然亮度相近，以降压线路供电照明。经本地区试验测试，同样时间内，采用本技术方案照明要比一直用市电照明节能约30％－40％。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明装置，尤其涉及一种隧道节能照明装置。
背景技术
我国现有隧道近9000座，总长度4300多公里，居世界第一。大多数隧道从通车以来，就一直保持着恒定甚至超量的功耗照明，不随车辆多少、时间变化而降低功耗照明，除非因为照明灯具或者电路老化故障才会停止；尤其在一些地方的高速公路隧道，每天的车流量比较少，却一直保持恒定功耗的照明。由此，巨额的隧道照明电费成为隧道经营者的一大心病，有些经营者甚至不顾驾驶员的视觉效果和行车安全，强行关闭原设计要求的部分照明灯盏来实现节能的目的，这样做不仅剥夺了驾驶员过洞时应享受的设计照明亮度，而且驾驶员也容易产生视觉黑洞现象，非常不利于行车安全。因此，面对能源紧缺的现状和巨额的隧道照明电费，隧道照明的节能控制已显得十分重要。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种能使隧道照明实现智能化管理，使得在白天实现有车过往就开足灯盏照明，洞内无车就进入降压省电模式照明，夜晚采用降压省电模式照明，从而达到显著节能效果的隧道节能照明装置。
为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：一种隧道节能照明装置，包括照明线路和控制电路，所述的照明线路包括市电线路、降压线路和照明主线路，市电线路和降压线路并联接入照明主线路，照明主线路由若干个照明灯并联组成，所述的控制电路包括单片机，检测输入电路，照明控制电路和直流供电电源，所述的检测输入电路与单片机的输入引脚相连，包括车辆检测装置和与其相连的信号放大、整形电路，所述的照明控制电路包括与单片机的输出引脚相连的光耦隔离器，与光耦隔离器相连的直流继电器和与直流继电器的常开触点串联的交流接触器，交流接触器的常开触点市电线路、降压线路串联相连。
上述的检测输入电路包括入口检测输入电路和出口检测输入电路，入口检测输入电路包括与单片机的输入引脚相连的放大整形电路和与放大整形电路相连的入口的光电检测装置，所述的出口口检测输入电路包括与单片机的输入引脚相连的放大整形电路和与放大整形电路相连的出口的光电检测装置。
上述的控制电路还包括参数设置电路和显示电路，所述的参数设置电路包括若干个功能选择按键，复位按键和以门电路为核心的信号输入电路。所述的显示电路采用若干个七段LED数码管作为显示器，由单片机内置的显示单元驱动。
上述的控制电路还包括故障报警电路。
上述的降压线路电压为120V-130V。
作为优选，上述的降压线路电压为120V。
本实用新型由于采用了以上的技术方案，隧道在白天没有车辆经过时以降压线路供电照明，有车经过时开通市电线路供电照明；在黑夜时，洞内外自然亮度相近，以降压线路供电照明。经本地区试验测试，同样时间内，采用本技术方案照明要比一直用市电照明节能约30％-40％。
附图说明
图1为本实用新型的照明线路图。
图2为控制电路的电路原理图。
图3为单片机的主程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图1-3对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例：一种隧道节能照明装置，包括照明线路和控制电路，照明线路包括市电线路11、降压线路12和照明主线路13，市电线路11和降压线路12并联接入照明主线路13，两者通过控制电路控制进行切换，降压线路12是指市电经变压器B降压后供电的线路，照明主线路13由若干个照明灯并联组成。
控制电路利用单片机21作为核心，并辅以外围的检测输入电路22、参数设置电路23、照明控制电路24、显示电路25以及故障报警电路26，以220V市电经变压、整流、稳压后作为单片机及外围部件的直流供电电源。
单片机21的内置程序包含电子钟、计数单元、车辆累计单元、故障定时单元、预设置单元、显示单元等几部分。
检测输入电路22与单片机21的输入引脚相连，包括车辆检测装置27和与其相连的信号放大整形电路28。
检测输入电路22包括入口检测输入电路和出口检测输入电路，入口检测输入电路包括与单片机21的输入引脚相连的放大整形电路I1和与放大整形电路I1相连的入口的光电检测装置D1；出口口检测输入电路包括与单片机21的输入引脚相连的放大整形电路I2和与放大整形电路I2相连的出口的光电检测装置D2。当光电检测装置D3或D4检测到有车辆经过时，即产生一个脉冲信号经放大、整形后输入单片机21计数。
照明控制电路24包括与单片机21的输出引脚相连的光耦隔离器29，与光耦隔离器29相连的直流继电器30和与直流继电器30的常开触点32串联的交流接触器31，交流接触器31的常开触点14与市电线路11、降压线路12串联相连。交流接触器31用于控制照明线路中市电线路11、降压线路12的切换。
本实施例中市电线路11和降压线路12电压分别为220V和120V，白天照明时间设定为5时-20时。
在单片机21两个输出引脚上分别连接有光耦隔离器E1、E2，分别控制照明线路的市电线路11和降压线路12。当单片机21输出220V照明控制信号时，使光耦隔离器E1接通，使直流继电器J1的线圈通电，则直流继电器的常开触点J1闭合，使交流接触器KM1的线圈通电，则交流接触器的常开触点KM1闭合，从而使市电线路11接通供电，照明灯点亮提供正常照明；当单片机21输出120V照明控制信号时，使光耦隔离器E2接通，使直流继电器J2的线圈通电，则直流继电器的常开触点J2闭合，使交流接触器KM2的线圈通电，则交流接触器的常开触点KM2闭合，从而使降压线路12接通供电，照明灯具点亮提供降压照明。
参数设置电路23包括若干个功能选择按键，复位按键和以门电路为核心的信号输入电路。用于设定日期时间、白昼或者黑夜的照明时间、故障定时时间及复位等。
显示电路25采用6个七段LED数码管作为显示器，由单片机21驱动。用于显示日期时间、车辆通行数量等。
故障报警电路26由多谐振荡电路和发声元件组成。也可以采用把报警线路接入隧道控制室或者采用无线点发射器报警等方式。
单片机21的主程序流程如图3所示，在未开启单片机21电源时，照明线路不通电；开启电源后，单片机21进入初始化动作，首先送出一个220V的照明控制信号给照明控制电路24，隧道采用220V线路照明，再对计数单元和车辆累计单元等清零；当隧道入口的光电检测装置D1检测到有车辆进入时，入口检测输入电路向单片机21输入一个脉冲信号，单片机计数单元加1，车辆累计单元加1，并且故障定时单元初始化——清零并重新开始计时；当出口的光电检测装置D2检测到有车辆离开时，出口检测输入电路向单片机21输入一个脉冲信号，单片机计数单元减1；当有车辆进入隧道，计数单元非零时，单片机21初始化结束，进入下一环节，判断“时间范围是否在5时-20时？”，不是则说明在黑夜，送出120V照明控制信号，并返回上层继续判断时间范围；否则进入下一步判断“计数单元是否为零？”，是则说明隧道内没有车辆，送出120V照明控制信号，并返回上层继续判断时间范围；否则说明隧道内有车辆或者检测输入电路22故障，送出220V照明控制信号，并进入下一步判断“故障定时时间是否到？”；是则说明检测输入电路22故障，送出报警信号，执行完毕返回上层继续判断时间范围；故障定时时间可通过参数设置电路23和显示电路25根据实际情况预先设置，也可以预先在单片机21程序内设定好。
本实用新型由于采用热启动方式，市电线路11、降压线路12切换时间短，切换时，照明灯不熄灭，达到既省电又能延长照明灯使用寿命的效果。在白天没有车辆经过时以120V电压供电照明，有车经过时开通220V电压供电照明；在黑夜时，洞内外自然亮度相近，以120V供电照明；而且在较长的隧道还可以采取分段照明的方式。
本实用新型在现实应用中具有明显的节能效果。通常1000米的隧道一年的电费是40万元左右，我国现有隧道总长度为4300公里，并且还在逐年增加，年耗电费约17亿元。经实验测试，在常态下经变压后以120V电压给高压钠灯供电，其电流量约是220V供电时的三分之一，考虑到东部沿海车流量相对大，间歇时间相对较小，但还是有明显的节能效果。我们将1天24小时分两个时段进行试验，设定早上5时到晚上20时共15小时，这个时段的节能达到30％，黑夜9小时，120V供电节能达到60％，这样1天节能可达40％，按现有隧道计算，每年可节约电费约6.8亿元。此外，中西部的车流量相对小，间歇时间长，其节能效果会愈加明显。
本实用新型也可以用于高速公路等的道路节能照明。
Claims (6)
1、一种隧道节能照明装置，包括照明线路和控制电路，其特征在于，
所述的照明线路包括市电线路(11)、降压线路(12)和照明主线路(13)，市电线路(11)和降压线路(12)并联接入照明主线路(13)，照明主线路(13)由若干个照明灯并联组成，
所述的控制电路包括单片机(21)，检测输入电路(22)，照明控制电路(24)和直流供电电源，
所述的检测输入电路(22)与单片机(21)的输入引脚相连，包括车辆检测装置(27)和与其相连的信号放大整形电路(28)，
所述的照明控制电路(24)包括与单片机(21)的输出引脚相连的光耦隔离器(29)，与光耦隔离器(29)相连的直流继电器(30)和与直流继电器(30)的常开触点(32)串联的交流接触器(31)，交流接触器(31)的常开触点(14)与市电线路(11)、降压线路(12)串联相连。
2、根据权利要求1所述的一种隧道节能照明装置，其特征在于所述的检测输入电路(22)包括入口检测输入电路和出口检测输入电路，
所述的入口检测输入电路包括与单片机(21)的输入引脚相连的放大整形电路(I1)和与放大整形电路(I1)相连的入口的光电检测装置(D1)，
所述的出口检测输入电路包括与单片机(21)的输入引脚相连的放大整形电路(I2)和与放大整形电路(I2)相连的出口的光电检测装置(D2)。
3、根据权利要求1所述的一种隧道节能照明装置，其特征在于所述的控制电路还包括参数设置电路(23)和显示电路(25)，
所述的参数设置电路(23)包括若干个功能选择按键，复位按键和以门电路为核心的信号输入电路，
所述的显示电路(25)采用若干个七段LED数码管作为显示器，由单片机(21)内置的显示单元驱动。
4、根据权利要求1所述的一种隧道节能照明装置，其特征在于所述的控制电路还包括故障报警电路(26)。
5、根据权利要求1或2或3或4所述的一种隧道节能照明装置，其特征在于所述的降压线路(12)电压为120V-130V。
6、根据权利要求5所述的一种隧道节能照明装置，其特征在于所述的降压线路(12)电压为120V。
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|---|---|---|---|---|
| CN103025027A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-04-03 | 宁波帅康灯具股份有限公司 | Led隧道照明控制系统及控制方法 |
| CN104533441A (zh) * | 2014-10-26 | 2015-04-22 | 北京工业大学 | 基于安全视认的夜间隧道入口段照明标准测算方法及其系统 |
| CN105357849A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-02-24 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 隧道照明控制系统及节能方法 |
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