專利名稱：一種隧道照明及安保裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適合于長大隧道的照明和安全保障的隧道照明及安保裝置。
背景技術：
隨著我國道路交通建設的迅速發展，公路隧道的建設規模及數量也越來越大，如秦嶺終南山公路隧道單洞長18.02公里，隧道按雙向車道高速公路標準建設；隧道凈寬
10.5米，限高5米；設計車速80公里/小時，穿越通過時間大約為14分鐘左右。對于長大隧道的照明基本上是長明方式，當車輛通過率較低時，浪費了照明電能；在隧道內雖然設置了信號燈具，一旦隧道中部的汽車附上掛擦事故，不能不能顯示具體位置，也不能及時調度后面的車輛及時改變車道，更不利于救援車輛進入事故地段處理事故。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種適合于長大隧道的、能夠智能控制隧道內照明燈具節約能源的、能夠實時監控隧道內車輛運行狀況并及時作出安全行車調度的、能夠有效保障車輛人身安全的隧道照明及安保裝置。本實用新型的目的通過下述技術方案予以實現:所述裝置包括控制中心、照明系統、信號燈和指示警報器；所述照明系統、信號燈和指示警報器布置在隧道的指定位置，它們的電氣控制部分均與控制中心電連接；所述照明系統分為長明燈和感應燈，長明燈安裝在隧道的入口段和出口段，感應燈安裝在隧道的中段；所述控制中心以中央處理單元為核心，配置采集分析模塊、執行驅動模塊、存貯器、對外接口、電源和顯示器；所述隧道內的車道指定位置安裝一組傳感器，傳感器的電氣控制部分與采集分析模塊電連接；所述指示警報器包括指示牌和報警器，指示牌安裝在隧道的入口端，報警器安裝在隧道的入口端和/或內隧道內。
所述采集分析模塊包括車道車輛通過信號采集裝置、車速分析單元和車輛計數單元，車速分析單元的輸入端和車輛計數單元的輸入端并聯在車輛通過信號采集裝置的輸出端，車速分析單元的輸出端和車輛計數單元的輸出端均與中央處理單元電連接；所述車道車輛通過信號采集裝置的輸入端連接傳感器。所述執行驅動模塊包括車道信號燈具切換裝置、隧道中部照明燈具控制裝置、隧道入口的顯示牌及報警器、隧道出入口燈具控制裝置；所述車道信號燈具切換裝置的輸出端連接信號燈的電氣控制部分；所述隧道中部照明燈具控制裝置的輸出端連接感應燈的電氣控制部分；所述隧道入口的顯示牌及報警器的輸出端電連接指示警報器；隧道出入口燈具控制裝置的輸出端連接長明燈的電氣控制部分。所述裝置配置若干個攝像頭，攝像頭分布在隧道內，攝像頭與中央處理單元電連接。所述裝置配置設置單元，設置單元與中央處理單元電連接。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:構造簡單合理，智能化程度高，能夠智能控制隧道內照明燈具節約能量，能夠實時監控隧道內車輛運行狀況并及時作出安全行車調度，避免和減少安全事故的發生，減少人身財產的損失。
圖1為本實用新型一實施例的構造框圖，省略了攝像頭；圖中:1-長明燈，2-隧道，3-傳感器，4-信號燈，5-感應燈，6-指示警報器，7-采集分析模塊，8-執行驅動模塊。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:參考附圖:所述裝置包括控制中心、照明系統、信號燈4和指示警報器6 ;所述照明系統、信號燈4和指示警報器6布置在隧道2的指定位置，它們的電氣控制部分均與控制中心電連接；所述照明系統分為長明燈I和感應燈5，長明燈I安裝在隧道2的入口段和出口段，感應燈5安裝在隧道2的中段；所述控制中心以中央處理單元為核心，配置采集分析模塊7、執行驅動模塊8、存貯器、對外接口、電源和顯示器；所述隧道2內的車道指定位置安裝一組傳感器3，傳感器3的電氣控制部分與采集分析模塊7電連接；所述指示警報器6包括指示牌和報警器，指示牌安裝在隧道2的入口端，報警器安裝在隧道2的入口端和/或內隧道2內。 所述采集分析模塊7包括車道車輛通過信號采集裝置、車速分析單元和車輛計數單元，車速分析單元的輸入端和車輛計數單元的輸入端并聯在車輛通過信號采集裝置的輸出端，車速分析單元的輸出端和車輛計數單元的輸出端均與中央處理單元電連接；所述車道車輛通過信號采集裝置的輸入端連接傳感器3。所述執行驅動模塊8包括車道信號燈具切換裝置、隧道中部照明燈具控制裝置、隧道入口的顯示牌及報警器、隧道出入口燈具控制裝置；所述車道信號燈具切換裝置的輸出端連接信號燈4的電氣控制部分；所述隧道中部照明燈具控制裝置的輸出端連接感應燈5的電氣控制部分；所述隧道入口的顯示牌及報警器的輸出端電連接指示警報器6 ;隧道出入口燈具控制裝置的輸出端連接長明燈I的電氣控制部分。所述裝置配置若干個攝像頭，攝像頭分布在隧道2內，攝像頭與中央處理單元電連接。所述裝置配置設置單元，設置單元與中央處理單元電連接。在以下實施例中:長明燈1:采用現有技術的燈具。一組長明燈I布置在隧道入口后的一端距離的隧道里，另外一組長明燈I布置在隧道出口前的一段距離的隧道里。長明燈I的照度和布置長度按照人的視覺明順應和暗順應要素來設計布置。為了滿足駕駛員眼睛順應性，在進入隧道入口后的一段距離內的長明燈I作明暗過渡設計布置。因為駕駛員在隧道出口處順應時間很短，普通在Is以內，故在隧道出口前的一段距離的隧道里的長明燈I可以不作明暗過渡處理。隧道2:—般為單向雙車道。如附圖中的虛線所示。傳感器3:采用現有技術的傳感器，如地面震動傳感器，紅外線傳感器，光敏二極管傳感器等等。信號燈4:為紅黃綠三色信號燈，采用現有技術的紅黃綠三色組合式信號燈。感應燈5:采用現有技術的燈具，可以與長明燈I的燈具相同，不同的是，感應燈5的開關得到傳感器3的觸發信號后接通電源，當傳感器3的觸發信號的間隔超過某設定值時，感應燈5的開關延時切斷電源。換句話說，感應燈5帶有觸發延時開關。例如:按照車頭前方的100米以內的照明燈是亮的。如果感應燈5的燈具為20米，那么，車頭前連續的五個感應燈5必須是亮的。指示警報器6:僅有指示牌，顯示隧道內是否暢通，又有報警器，當隧道內發生接通事故時，就聲音報警，或者聲光報警，同時顯示事故地段。采集分析模塊7:包括車道車輛通過信號采集裝置、車速分析單元和車輛計數單元，均采用公知的現有技術設計制作。執行驅動模塊8:包括車道信號燈具切換裝置、隧道中部照明燈具控制裝置、隧道入口的顯示牌及報警器、隧道出入口燈具控制裝置，均采用公知的現有技術設計制作。攝像頭:采用現有技術。按照一定間距布置在隧道2內。對外接口:采用現有技術。可以是USB接口或者以太網接口，既可以與外部設備交換數據，又可以與外部網絡及服務器連接，進行遠程數據傳輸或實時顯示現場狀態。設置單元:采用現有技術。人機對話，對相同進行參數設置或者修改。如:設置車輛超速的速度，車頭前感應燈5打開 的個數，感應燈5斷電的延時時間，等等。實施例:本裝置的構造分為控制中心、長明燈1、傳感器3、信號燈4、感應燈5、指示警報器
6、攝像頭。控制中心作為主機安裝在值班室的機房內，長明燈1、傳感器3、信號燈4、感應燈5和攝像頭安裝在隧道2內指定位置，指示警報器6 —般安裝在隧道2的入口處。控制中心以中央處理單元為核心，配置采集分析模塊7、執行驅動模塊8、存貯器、對外接口、設置單元、電源和顯示器；本裝置按照附圖1設計制作組裝。假設:隧道長10公里，隧道2入口后的200米長度內布置長明燈I，每個長明燈I幾個20米；隧道2出口前的60米長度內布置長明燈1，每個長明燈I幾個20米；隧道2的中部安裝感應燈5，每個感應燈5間隔20米。隧道2內的每個車道內安裝傳感器3，每個傳感器3間隔20米。從隧道2的入口端起，傳感器3的編號為A1、A2到An。工作原理:車輛進入隧道2后，首先觸發編號為Al的傳感器3，Al的傳感器3的高平信號通過采集分析模塊7傳遞給中央處理單元，中央處理單元指令執行驅動模塊8中的隧道中部照明燈具控制裝置將該車輛前方100以內的感應燈5全部打開，如此類推，車輛順序觸發編號為A2、A3到An的傳感器3，車輛前方始終保證至少100米內的感應燈5是亮的。如果車輛數量在隧道2內處于飽和，但無交通事故發生時，隧道2內的感應燈5全部都是亮的。如果每隔10分鐘才通過一輛車的話，該車的車頭前方的感應燈5將依次被打開，同時，車尾后方的感應燈5將依次被熄滅，能夠實現節能。當第2個傳感器3被車輛觸發開始，采集分析模塊7的車速分析單元和車輛計數單元開始工作，用前面一個傳感器3被觸發與當前傳感器3被觸發的時間差，能夠計算出該車輛的車速和該車是第幾個通過當前傳感器3的；因為每個傳感器3在隧道2中的位置是確定的。當檢測到隧道2內車輛的平均速度高于某設定值時，表明隧道內的車輛超速，需要語音提醒降速；當檢測到隧道2內車輛的平均速度低于某設定值時，表明隧道內車輛擁擠，可能是隧道2出口的其他道路擁堵，通知當地交警進行疏通。當Al以后編號為Ax的傳感器3在設定之內沒有被觸發時，表示有車輛已經到達或者通過了編號為為A (x-1)的傳感器3，可能由于故障或者事故被迫停下，如:汽車拋錨，或者掛擦交通事故。中央處理單元指令執行驅動模塊8將該車道上從編號為A (x-1)的傳感器3開始到隧道2的入口為止的信號燈4全部點亮紅色信號燈，調度其他車輛走另外一個車道，同時給救援車輛讓出車道。但該車道上從編號為Ax的傳感器3到隧道出口為止的的信號燈4全部為綠色信號燈，這樣可以提高通過速度。如果兩個車道都出現汽車拋錨或者掛擦交通事故時，如果事故地點的傳感器3都在同一個位置，表示隧道不能通行，采取關閉隧道的做法，兩個車道從事故都點到隧道2的入口處的信號燈都是紅色，指示警報器6顯示事故地段，并聲音或者聲光報警。如果兩個車道都出現汽車拋錨或者掛擦交通事故時，如果事故地點的傳感器3不在同一個位置，車輛變道后能夠通過的話，第一個發生故障的車道為紅燈，第二個發生故障的車道為黃燈閃爍。兩個事故點到隧道出口的信號燈仍然為綠色。另夕卜，如果考慮救援車輛達到事故地點的方向，此時將救援車道設置為紅燈。隧道2內的錄像資料，既可以實時監控，也可以按照規定保存后備查。救援人員根據報告的地點結合錄像，能夠準確地清楚明白地進行救援，能夠盡快疏通速度，減少事故造成的損失。機房的工作人員，能夠結合錄像對隧道2中 行進的車輛喊話，指揮他們給救援車輛讓道的同時安全駕駛。
權利要求1.一種隧道照明及安保裝置，所述裝置包括控制中心、照明系統、信號燈(4)和指示警報器(6);所述照明系統、信號燈(4)和指示警報器(6)布置在隧道(2)的指定位置，它們的電氣控制部分均與控制中心電連接；其特征在于:所述照明系統分為長明燈(I)和感應燈(5)，長明燈(I)安裝在隧道(2)的入口段和出口段，感應燈(5)安裝在隧道(2)的中段；所述控制中心以中央處理單元為核心，配置采集分析模塊(7)、執行驅動模塊(8)、存貯器、對外接口、電源和顯示器；所述隧道(2 )內的車道指定位置安裝一組傳感器(3 )，傳感器(3 )的電氣控制部分與采集分析模塊(7)電連接；所述指示警報器(6)包括指示牌和報警器，指示牌安裝在隧道(2)的入口端，報警器安裝在隧道(2)的入口端和/或內隧道(2)內。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述采集分析模塊(7)包括車道車輛通過信號采集裝置、車速分析單元和車輛計數單元，車速分析單元的輸入端和車輛計數單元的輸入端并聯在車輛通過信號采集裝置的輸出端，車速分析單元的輸出端和車輛計數單元的輸出端均與中央處理單元電連接；所述車道車輛通過信號采集裝置的輸入端連接傳感器(3)。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于:所述執行驅動模塊(8)包括車道信號燈具切換裝置、隧道中部照明燈具控制裝置、隧道入口的顯示牌及報警器、隧道出入口燈具控制裝置；所述車道信號燈具切換裝置的輸出端連接信號燈(4)的電氣控制部分；所述隧道中部照明燈具控制裝置的輸出端連接感應燈(5)的電氣控制部分；所述隧道入口的顯示牌及報警器的輸出端電連接指示警報器(6);隧道出入口燈具控制裝置的輸出端連接長明燈(I)的電氣控制部分。
4.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于:所述裝置配置若干個攝像頭，攝像頭分布在隧道(2)內，攝像頭與中央處理單元電連接。
5.根據權利要求3所述的 裝置，其特征在于:所述裝置配置若干個攝像頭，攝像頭分布在隧道(2)內，攝像頭與中央處理單元電連接。
6.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于:所述裝置配置設置單元，設置單元與中央處理單元電連接。
7.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于:所述裝置配置設置單元，設置單元與中央處理單元電連接。
8.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于:所述裝置配置設置單元，設置單元與中央處理單元電連接。
9.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于:所述裝置配置設置單元，設置單元與中央處理單元電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種隧道照明及安保裝置，所述裝置包括控制中心、照明系統、信號燈和指示警報器；照明系統分為長明燈和感應燈，長明燈安裝在隧道的入口段和出口段，感應燈安裝在隧道的中段；控制中心以中央處理單元為核心，配置采集分析模塊、執行驅動模塊、存貯器、對外接口、電源和顯示器；隧道內的車道指定位置安裝一組傳感器，傳感器的電氣控制部分與采集分析模塊電連接；指示警報器包括指示牌和報警器，指示牌安裝在隧道的入口端，報警器安裝在隧道的入口端和/或內隧道內。本實用新型具有以下優點構造簡單合理，智能節能，實時監控隧道內車輛運行狀況并及時作出安全行車調度，避免和減少人身財產的損失。
文檔編號H05B37/02GK203118229SQ201320041200
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者許平, 任潛洋, 袁雋, 宋博, 陳柯冰, 劉群麗, 姚曙光 申請人:中南大學