CN109323203B - 基于风力发电的特长隧道照明智能节能*** - Google Patents

基于风力发电的特长隧道照明智能节能*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，包括风力发电装置、单片机主控模块、光敏传感器、ZigBee无线传输主模块以及分布在隧道内的照明节点，光敏传感器安装在隧道外部，单片机主控模块根据光照数据并通过ZigBee无线传输主模块向照明节点发出控制命令，照明节点根据单片机主控模块的控制命令工作；风力发电装置安装在隧道口处进行风力发电并为主控模块、光敏传感器、ZigBee无线传输主模块及ZigBee无线传输子模块供电。本发明设计合理，不仅能够最大限度地利用隧道内的风力条件，为稳定的风能发电提供保障，并且采用不同的隧道内照明方式，建设了绿色、智能的隧道照明体系，大大提升了驾驶员通过隧道的舒适程度。

Description

基于风力发电的特长隧道照明智能节能***
技术领域
本发明属于照明技术领域，尤其是一种基于风力发电的特长隧道照明智能节能***。
背景技术
在现代交通运输业中，隧道扮演着极其重要的角色。长度大于3000米的隧道被归类为特长隧道，这类隧道通常在入口和出口部采用密集照明，在隧道中部采用普通照明。驾驶员驶出此类隧道时，经过长时间的隧道内驾驶，突然间的光照条件变化极易造成驾驶员视觉刺激，诱发危险因素；隧道内长时间的强光光照环境容易使驾驶员产生视觉疲劳容易忽视危险因素，诱发不安全驾驶行为。另外，现有的照明方式所采用的照明设备与照明方式，一直存在照明效果差、用电量过高等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、照明效果好且节能环保的基于风力发电的特长隧道照明智能节能***。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，包括风力发电装置、单片机主控模块、光敏传感器、ZigBee无线传输主模块以及分布在隧道内的照明节点，每个照明节点均由ZigBee无线传输子模块、脉冲触发开关及照明模块连接构成，所述单片机主控模块与光敏传感器、ZigBee无线传输主模块相连接，所述光敏传感器安装在隧道外部用于采集隧道外的光照数据并传送给单片机主控模块，单片机主控模块根据光照数据并通过ZigBee无线传输主模块向照明节点发出控制命令，照明节点根据单片机主控模块的控制命令工作；所述风力发电装置安装在隧道口处进行风力发电并为主控模块、光敏传感器、ZigBee无线传输主模块及ZigBee无线传输子模块供电，照明节点的脉冲触发开关及照明模块由交流电源供电；所述风力发电装置包括扇叶主轴、风机扇叶、上部绳栓、下部绳栓、机壳和支撑平台；所述上部绳栓、风机扇叶、下部绳栓从上至下套装在扇叶主轴上，所述风机扇叶采用弹性金属材料制成并在上部绳栓和下部绳栓作用下产生一定角度的形变，该风机扇叶在风力的驱动旋转并带动扇叶主轴旋转；所述扇叶主轴连接机壳内的风电转换模块，所述风电转换模块输出电能；所述机壳安装在支撑平台上。
进一步，所述风机扇叶的上半部形变角角度为35；所述风机扇叶的下半部形变角角度为-24度。
进一步，所述上部绳栓包括上绳栓固定平台、防滑皮垫、压力上平台、换向轮轴、绕线轮轴、第一钢缆收容轴、轮轴支撑杆、锁紧旋钮、螺纹柱和换向转轴支撑架；所述上绳栓固定平台为T型结构并与扇叶主轴同轴转动，两个方向相反的粗柔性钢缆依靠绕线轮轴完成方向固定并与钢缆缠绕、压力上平台与防滑皮垫协同工作，其组成的中空部分供粗柔性钢缆穿过，结合锁紧旋钮在螺纹柱上锁紧，粗柔性钢缆被锁紧于上绳栓固定平台，粗柔性钢缆被锁紧后多余的部分由第一钢缆收容轴固定，配合完成单扇叶的稳定旋转，另外两个方向需要换向轮轴将弹性钢缆的拉紧方向转变，换向轮轴依靠换向转轴支撑架固定，拉紧另外两个方向的扇叶，四个扇叶由四条粗柔性钢缆拉紧，使得扇叶上半部可按照实地风力情况发生弹性形变。
进一步，所述下部绳栓包括下绳栓固定台、换向轮轴、第二钢缆收容轴、固定螺钉、固定压力台和换向转轴支撑架；所述下绳栓固定台与扇叶主轴同轴转动，整个下绳栓在四个方向上呈对称排布，细柔性钢缆依靠换向轮轴完成方向固定与钢缆缠绕，换向转轴依靠换向转轴支撑架固定支撑，固定螺钉与固定压力台协同工作，其组成的中空部分供细柔性钢缆穿过，固定螺钉锁紧，细柔性钢缆被锁紧于固定压力台，细柔性钢缆被锁紧后多余的部分由第二钢缆收容轴固定，配合完成单扇叶的稳定旋转，四个扇叶由四条细柔性钢缆拉紧，使得扇叶下半部可按照实地风力情况发生弹性形变。
进一步，所述风电转换模块包括齿轮箱、发电机组、电池模组和电压转换模块；所述齿轮箱内安装有固定低速转轴、低速齿轮、中速转轴、中速少齿齿轮、中速多齿齿轮、高速转轴、高速齿轮和联轴器；所述低速转轴与扇叶主轴同轴转动构成传动主轴，低速齿轮位于低速转轴上，低速齿轮与中速少齿齿轮进行齿轮配合，传动比为7:2，带动中速少齿齿轮转动，中速少齿齿轮和中速多齿齿轮位于中速转轴的不同位置，均以中速转轴为中心同轴旋转，中速多齿齿轮与高速齿轮之间进行齿轮配合，传动比为7:4，带动高速齿轮转动，高速齿轮位于高速转轴上，高速转轴以高转速转动，通过联轴器将高转速输出至转子转轴，发电机转子与转子转轴相连接并以相同的高转速转动，发电机组通过电能传输模块将电能传输至电池模组中，电压转换模块通过导线与电池模组连接，电池模组将电能传输至电压转换模块并经电压转换器模块转换，输出稳定的5V控制电压。
进一步，所述发电机组为三相异步电机。.
进一步，所述支撑平台包括平台下支撑架、平台上支撑架、平台固定螺钉、平台固定螺母和平台固定底座，平台上支撑架上端与机壳固装在仪器，平台上支撑架下端与平台下支撑架通过平台固定螺钉与平台固定螺母安装在一起，平台下支撑架固定在平台固定底座上，在平台固定底座上设有安装风力发电装置的螺孔。
进一步，所述风力发电装置采用倒置安装在隧道入口处正上方，其安装角度为15度。
进一步，所述照明模块采用COB-LED照明模块。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用主控模块、光敏传感器与Zigbee模块作为控制***的主要模块，光敏传感器实时探测外界的光照条件，以数值的形式反馈至主控芯片，再利用主控芯片与Zigbee模块之间的无线数据通信实现对隧道内各个节点的照明控制，进而控制整个隧道的照明状态，实现了隧道内照明情况与外界光照条件相协调功能，不仅给驾驶员提供舒适驾驶环境，而且还可以节约能源。
2、本发明的风力发电装置采用上、下绳栓与弹性材料扇叶相结合的结构，使风机扇叶可以在一定程度的形变下工作，针对不同的风能情况采取不同的扇叶受风角度，使***更大程度地利用隧道内有限的风能。
3、本发明的风力发电装置采用高集成度的齿轮传动结构，隧道内通风***工作具有时效性且风力较强，因此分两档改变输出轴和输入轴的传动比，传动***得以更稳定地运转。转轴、齿轮和同步器凭借齿轮传动可以实现两轴的长方形排列，协同工作得到高速、稳定的转速。齿轮箱根据传动***按需特制，合理排布后***所有的转轴均只承受轴向力，避免了弯曲压力，工作更为安全稳定。
4、本发明的风电转换模块全部安装在机壳中，机壳采用流线型设计，配合支撑架将风力发电***悬挂于隧道内任意位置；同时支撑平台可根据实地工作条件使***在一定数值范围内改变工作高度与工作角度，使***更大程度地利用隧道内有限的风能。
5、本发明的大部分呈对称分布，而在底座固定部分采用了非对称结构，避免了风力发电装置的传动***齿轮运动所造成的重心偏移问题，增强了装置的实用性和运行的稳定性。
6、本发明设计合理，其利用特长隧道内具有时效性的强风条件，选择合适的装机位置即可在隧道中进行高效、稳定的风力发电，不仅能够最大限度地利用隧道内的风力条件，为稳定的风能发电提供保障，而且针对三种不同的光照条件设计了不同的隧道内照明方式，建设了绿色、智能的隧道照明体系，较传统的照明体系节省了更多电能，同时大大提升了驾驶员通过隧道的舒适程度。
附图说明
图1是本发明的***连接示意图；
图2是本发明的风力发电装置的整体结构框图；
图3是本发明的风力发电装置的上绳栓结构示意图；
图4是本发明的风力发电装置的下绳栓结构示意图；
图5是本发明的风力发电装置的齿轮箱传动结构主视图；
图6是本发明的风力发电装置的传动***与发电机组连接示意图；
图7是本发明的风力发电装置的机壳内部结构示意图；
图8是本发明的风力发电装置的底部支撑结构示意图；
图9是本发明的控制模块的数据传输模式原理图；
图10是本发明的控制模块的电路方框图；
图中，1-扇叶主轴、2-风机扇叶、3-上部绳栓、4-下部绳栓、5-机壳、10-支撑平台、101平台下支撑架、102-平台上支撑架、103-平台固定螺钉、104-平台固定螺母、105-平台固定底座、31-上绳栓固定平台、32-防滑皮垫、33-压力上平台、34-换向轮轴、35-绕线轮轴、36-第一钢缆收容轴、37-轮轴支撑杆、38-锁紧旋钮、39-螺纹柱、310-粗柔性钢缆、311-换向转轴支撑架、41-下绳栓固定台、42-换向轮轴、43-第二钢缆收容轴、44-固定螺钉、45-固定压力台、46-细柔性钢缆、47-换向转轴支撑架、6-齿轮箱、61-低速转轴、62-低速齿轮、63-中速转轴、64-中速少齿齿轮、65-中速多齿齿轮、66-高速转轴、67-高速齿轮、68-联轴器、7-发电机组、71-转子转轴、72-发电机转子、73-电能传输模块、8-电池模组、9-电压转换模块、91-USB电能输出接口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
一种基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，如图1所示，包括风力发电装置、单片机主控模块、光敏传感器、ZigBee无线传输主模块以及分布在隧道内的照明节点，每个照明节点均包括ZigBee无线传输子模块、脉冲触发开关及COB-LED照明模块。所述单片机主控模块与光敏传感器、ZigBee无线传输主模块相连接，所述光敏传感器安装在隧道外部用于采集隧道外的光照情况并传送给单片机主控模块，单片机主控模块根据光照数据并通过ZigBee无线传输主模块向照明节点发出照明方式的控制命令，照明节点根据单片机主控模块的控制命令按照不同的工作模式工作。所述风力发电装置安装在隧道口处进行风力发电并为主控模块、光敏传感器、ZigBee无线传输主模块及ZigBee无线传输子模块供电，照明节点的脉冲触发开关及COB-LED照明模块由交流电源供电。
如图2所示，风力发电装置包括扇叶主轴1、风机扇叶2、上部绳栓3、下部绳栓4、机壳5、支撑平台10。所述上部绳栓33、风机扇叶2、下部绳栓4从上至下套装在扇叶主轴1上，所述上部绳栓3和下部绳栓4分别与风机扇叶2上端和下端相连接，所述风机扇叶2采用弹性金属材料制成并在上部绳栓3和下部绳栓4作用下产生一定角度的形变，风机扇叶2在风力的驱动旋转，进而带动扇叶主轴1旋转；所述扇叶主轴1连接机壳5内的风电转换模块实现风电转换功能，风电转换模块输出电能为整个照明***供电；所述机壳安装在支撑平台10上。
如图3所示，所述上部绳栓包括上绳栓固定平台31、防滑皮垫32、压力上平台33、换向轮轴34、绕线轮轴35、第一钢缆收容轴36、轮轴支撑杆37、锁紧旋钮38、螺纹柱39和换向转轴支撑架311，可将粗柔性钢缆310按给定的长度收紧并固定，使风机扇叶2的上部按一定角度变形。所述上绳栓固定平台31为T型结构，与扇叶主轴1同轴转动，整个绳栓的钢缆固定方向为十字形，两个方向相反的粗柔性钢缆310依靠绕线轮轴35完成方向固定与钢缆缠绕、压力上平台33与防滑皮垫32协同工作，其组成的中空部分供粗柔性钢缆310穿过，结合锁紧旋钮38在螺纹柱39上锁紧，粗柔性钢缆310被锁紧于上绳栓固定平台31，粗柔性钢缆310被锁紧后多余的部分由第一钢缆收容轴36固定，配合完成单扇叶的稳定旋转，另外两个方向需要换向轮轴34将弹性钢缆的拉紧方向转变，换向轮轴34依靠换向转轴支撑架311固定，拉紧另外两个方向的扇叶，四个扇叶由四条粗柔性钢缆310拉紧，使得扇叶上半部可按照实地风力情况发生弹性形变，设备可以最大限度地利用风能，形变后轴心到扇叶上半部最远端的连线与形变前轴心到扇叶上半部最远端的连线所成的角度称为上部形变角，当整个设备倒置于隧道入口处正上方时，依据空气动力学对隧道入口处风力情况进行普遍性分析，扇叶上半部发生弹性形变，上半部形变角角度为35度最佳。
如图4所示，所述下部绳栓包括下绳栓固定台41、换向轮轴42、第二钢缆收容轴43、固定螺钉44、固定压力台45和换向转轴支撑架47，可将细柔性钢缆46按给定的长度收紧并固定，使风机扇叶2的下部按一定角度变形。所述下绳栓固定台41与扇叶主轴1同轴转动，整个下绳栓在四个方向上呈对称排布，细柔性钢缆46依靠换向轮轴42完成方向固定与钢缆缠绕，换向转轴42依靠换向转轴支撑架71固定支撑，固定螺钉44与固定压力台45协同工作，其组成的中空部分供细柔性钢缆46穿过，固定螺钉44锁紧，细柔性钢缆46被锁紧于固定压力台45，细柔性钢缆46被锁紧后多余的部分由第二钢缆收容轴43固定，配合完成单扇叶的稳定旋转，四个扇叶由四条细柔性钢缆46拉紧，使得扇叶下半部可按照实地风力情况发生弹性形变，设备可以最大限度地利用风能，形变后轴心到扇叶下半部最远端的连线与形变前轴心到扇叶下半部最远端的连线所成的角度称为下半部形变角，当整个设备倒置于隧道入口处正上方时，依据空气动力学对隧道入口处风力情况进行普遍性分析，扇叶下半部发生弹性形变，下半部形变角角度为-24度最佳。
所述风电转换模块包括齿轮箱6、发电机组7、电池模组8、电压转换模块9。
如图5和图6所示，所述齿轮箱6为固定低速转轴61、低速齿轮62、中速转轴63、中速少齿齿轮64、中速多齿齿轮65、高速转轴66、高速齿轮67和联轴器68的载体，是***的主要传动部件，三个转轴在齿轮箱中协调工作，将转速由低速通过轴承传动转化为中速，最终转化为高速。所述扇叶主轴1与低速转轴61同轴转动构成传动主轴，低速齿轮62位于低速转轴61上，转速相同，转速为低速，低速齿轮62与中速少齿齿轮64之间进行齿轮配合，传动比为7:2，带动中速少齿齿轮64转动，中速少齿齿轮64和中速多齿齿轮65位于中速转轴63的不同位置，均以中速转轴63为中心同轴旋转，中速多齿齿轮65与高速齿轮67之间进行齿轮配合，传动比为7:4，带动高速齿轮67转动，高速齿轮67位于高速转轴66上，高速转轴66以高转速转动，通过联轴器68，将高转速输出至齿轮箱外，齿轮箱传动体系完成了由低转速到高转速的转化并将转速输出；联轴器68将转速传导至转子转轴71，发电机转子72与转子转轴71相连接，以相同的高转速转动，发电机组7工作，产生电能，完成了风能到电能的转化。所述联轴器68实现高速转轴与转子转轴的连接功能，可以在低损耗的情况下将高速转轴的转速传递给发电机转子转轴，用于发电机发电。
所述发电机组7为三相异步电机，经过齿轮箱6与传动主轴等部分的协调工作,可控制转子转速高于发电机同步速，相应转差率符合s＜0，异步电机即将原动机输入的机械能转化为电能.
所述蓄电池组8和电压转换模块9共同构成电能输出体系。蓄电池组由4块可充电的5号电池结合充电电路可以完成电能的储存；结合电压转换模块可将发电机所产生的电能转换成稳定的5V电压供给控制***。
机壳2内部结构如图7所示，所述齿轮箱6通过联轴器68、转子转轴71将转速输出至发电机组7中，发电机组7通过电能传输模块73将电能传输至电池模组8中，电池模组8进行充电反应；电压转换模块9被焊接在电能传输模块侧面边缘部位，电压转换模块9通过导线17与电池模组8连接，电池模组8将电能传输至电压转换模块9，经电压转换器模块9转换，输出稳定的5V控制电压为控制***供电。
所述支撑平台10可以根据实际风向改变风机的安装角度，其支撑结构上采取了可变高度、角度的双片弧形支撑结构，可在一定数值范围内调节该***的工作状态。如图8所示，所述支撑平台10通过焊接的方式与机壳5相连接，支撑结构采用非对称结构，用于应对该风力发电装置的传动***齿轮运动所造成的重心偏移问题，支撑平台10下端连接着平台上支撑架102，平台上支撑架102与平台下支撑架101相连，其上各有4个安装槽孔，二者依靠平台固定螺钉103与平台固定螺母104的收紧来完成连接配合，平台固定底座105设有螺孔，可利用螺钉压紧配合的方式将所述支撑部件固定在所需位置。将垂直于安装平面的轴线与扇叶主轴1的轴线所成的角度称为设备安装角度，设计有两种设备安装角度，分别是5度与15度，当整个设备倒置于隧道入口处正上方时，为更大限度地利用风能，依据空气动力学对隧道入口处普遍的风力情况进行分析，综合考虑上半部形变角角度与下半部形变角角度，设备安装角度为15度最佳。
在本发明中，单片机主控模块与Zigbee无线传输主模块、Zigbee无线传输子模块、光敏传感器模块、主控芯片STM32F103ZET6、RS485接口、3.3V电源输入/输出接口、USB转串口设备、外部晶振、***串口、脉冲触发开关、COB-LED照明模块、导线和杜邦线构成智能照明控制***。其通过隧道外的光照传感器将外界光照情况以数值的形式送至主控芯片，针对不同的数值设计多种不同的照明方式，后利用Zigbee无线组网技术发送触发脉冲给网络节点的脉冲触发开关，触发相应的LED照明模块，最终达到节能的同时为隧道内外光照条件相协调的目的。
在本实施例中，单片机主控模块包括主控芯片、RS485接口、3.3V电源输入/输出接口、USB转串口设备、外部晶振、***串口等必要硬件设备，主控芯片为STM32F103ZET6，采用SPI串行同步半双工通信协议，***串口通过杜邦线与光照传感器的数据通信；采用TCP/IP网络协议与ZigBee模块进行数据传输，实现控制功能。所述光敏传感器主要组成部分为光敏二极管，结合相关电路最终可通过测量电压的方式将光照程度用数值的方式表示，将光照强度以数值形式反馈给主控芯片，主控芯片对数值进行判断进而采用相对应的照明方式。
Zigbee无线传输主模块、Zigbee无线传输子模块均采用了TI公司的CC2630芯片，该芯片是DTK新一代Zigbee模块，组网规模更大、网络更稳定。Zigbee模块用于组建标准的MESH网络，进行数据传输。结合ARM系列32位CPU，该模块可支持200级自动路由，将主控芯片置于隧道中段，两个方向各有200级路由，该***可控制最多400个节点的LED照明设备。
Zigbee无线传输子模块、脉冲触发开关模块与LED照明设备共同组成***的照明部分。Zigbee无线传输子模块收到来自主控芯片的选通信号，对脉冲触发开关由串口输出5V高电平，开关导通，触发连接220V交流电的LED照明设备；反之若Zigbee无线传输子模块收到来自主控芯片的中断信号，立即中断串口电平输出，脉冲触发开关关断，实现可控的照明功能。
Zigbee模块需支持RS485选择接口，所组建的MESH结构网络由一个Coordinator(主模块)和N个Router(从模块)构成，所有节点具有相同的频道及PAN ID，MESH网络的特点是自动路由以及动态维护路由，当节点间无法直接通信时***会自动通过别的节点寻找新路径完成通信。
本控制***采用Zigbee通讯方式组建通讯网络，网络结构适用于道路交通的照明控制，具有极高的容错率，该Zigbee无线数据传输体系所组建的网络为MESH结构网络，并采用了点对点传输的数据传输方法，可在Zigbee网络内将数据点对点发送到任何节点或者在Zigbee网络内将数据广播发送至所有节点。一个MESH网络由一个Coordinator(协调器、主模块)及两个方向各200个Router(路由器、从模块)构成，所有的节点具有相同的频道及PANID。数据传输模式如图9所示，所组建的MESH结构网络最大的特点是自动路由及动态维护路由，如图中的C与R3通讯，如不能直达，会自动通过R1、R2将数据路由到R3而且当R1或R2损坏时，会自动寻找新的路由路径。采用了TCP/IP方式作为模块网络协议，TCP传输机制基于连接，不易丢包，静态IP更利于明确地表示某个Zigbee网关，确保了高效、稳定的数据通信。
本发明的工作流程，如图10所示，设置在隧道外部的光敏传感器模块将采集到的照度数据后传输给单片机主控模块(主控芯片STM32F103ZET6)，对所采集到的照度数值进行分析，当照度数值≤35时，采取照明方式C，即在隧道中每隔两个照明模块有一个照明模块被点亮；当照度数值介于35到80之间时，采用照明方式B，即在隧道中每隔一个照明模块就有一个照明模块被点亮；当照度数值时大于等于80时，采用照明方式A，即隧道中所有照明模块均被点亮。
所述A、B、C照明方式均满足《公路隧道通风照明设计规范》中对隧道内安全行车的照明照度要求，且无论何种照明方式均在隧道入口和出口部采用密集照明。
所述照明模块由脉冲触发开关15以及COB-LED照明模块16组成，COB-LED照明模块16由隧道内原有的220V交流电电源供电，脉冲触发开关15由控制电路高电平触发，触发后开关导通，COB-LED照明模块16通电工作。
本发明未述及之处适用于现有技术。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，其特征在于：包括风力发电装置、单片机主控模块、光敏传感器、ZigBee无线传输主模块以及分布在隧道内的照明节点，每个照明节点均由ZigBee无线传输子模块、脉冲触发开关及照明模块连接构成，所述单片机主控模块与光敏传感器、ZigBee无线传输主模块相连接，所述光敏传感器安装在隧道外部用于采集隧道外的光照数据并传送给单片机主控模块，单片机主控模块根据光照数据并通过ZigBee无线传输主模块向照明节点发出控制命令，照明节点根据单片机主控模块的控制命令按照不同的照明方式进行工作；所述风力发电装置安装在隧道口处进行风力发电并为主控模块、光敏传感器、ZigBee无线传输主模块及ZigBee无线传输子模块供电，照明节点的脉冲触发开关及照明模块由交流电源供电；所述风力发电装置包括扇叶主轴、风机扇叶、上部绳栓、下部绳栓、机壳和支撑平台；所述上部绳栓、风机扇叶、下部绳栓从上至下套装在扇叶主轴上，所述风机扇叶采用弹性金属材料制成并在上部绳栓和下部绳栓作用下产生一定角度的形变，该风机扇叶在风力的驱动旋转并带动扇叶主轴旋转；所述扇叶主轴连接机壳内的风电转换模块，所述风电转换模块输出电能；所述机壳安装在支撑平台上；
所述上部绳栓包括上绳栓固定平台、防滑皮垫、压力上平台、换向轮轴、绕线轮轴、第一钢缆收容轴、轮轴支撑杆、锁紧旋钮、螺纹柱和换向转轴支撑架；所述上绳栓固定平台为T型结构并与扇叶主轴同轴转动，两个方向相反的粗柔性钢缆依靠绕线轮轴完成方向固定并与钢缆缠绕、压力上平台与防滑皮垫协同工作，其组成的中空部分供粗柔性钢缆穿过，结合锁紧旋钮在螺纹柱上锁紧，粗柔性钢缆被锁紧于上绳栓固定平台，粗柔性钢缆被锁紧后多余的部分由第一钢缆收容轴固定，配合完成单扇叶的稳定旋转，另外两个方向需要换向轮轴将弹性钢缆的拉紧方向转变，换向轮轴依靠换向转轴支撑架固定，拉紧另外两个方向的扇叶，四个扇叶由四条粗柔性钢缆拉紧，使得扇叶上半部可按照实地风力情况发生弹性形变；
所述下部绳栓包括下绳栓固定台、换向轮轴、第二钢缆收容轴、固定螺钉、固定压力台和换向转轴支撑架；所述下绳栓固定台与扇叶主轴同轴转动，整个下绳栓在四个方向上呈对称排布，细柔性钢缆依靠换向轮轴完成方向固定与钢缆缠绕，换向转轴依靠换向转轴支撑架固定支撑，固定螺钉与固定压力台协同工作，其组成的中空部分供细柔性钢缆穿过，固定螺钉锁紧，细柔性钢缆被锁紧于固定压力台，细柔性钢缆被锁紧后多余的部分由第二钢缆收容轴固定，配合完成单扇叶的稳定旋转，四个扇叶由四条细柔性钢缆拉紧，使得扇叶下半部可按照实地风力情况发生弹性形变。
2.根据权利要求1所述的基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，其特征在于：所述风机扇叶的上半部形变角度为35；所述风机扇叶的下半部形变角度为-24度。
3.根据权利要求1所述的基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，其特征在于：所述风电转换模块包括齿轮箱、发电机组、电池模组和电压转换模块；所述齿轮箱内安装有固定低速转轴、低速齿轮、中速转轴、中速少齿齿轮、中速多齿齿轮、高速转轴、高速齿轮和联轴器；所述低速转轴与扇叶主轴同轴转动构成传动主轴，低速齿轮位于低速转轴上，低速齿轮与中速少齿齿轮进行齿轮配合，传动比为7:2，带动中速少齿齿轮转动，中速少齿齿轮和中速多齿齿轮位于中速转轴的不同位置，均以中速转轴为中心同轴旋转，中速多齿齿轮与高速齿轮之间进行齿轮配合，传动比为7:4，带动高速齿轮转动，高速齿轮位于高速转轴上，高速转轴以高转速转动，通过联轴器将高转速输出至转子转轴，发电机转子与转子转轴相连接并以相同的高转速转动，发电机组通过电能传输模块将电能传输至电池模组中，电压转换模块通过导线与电池模组连接，电池模组将电能传输至电压转换模块并经电压转换器模块转换，输出稳定的5V控制电压。
4.根据权利要求1所述的基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，其特征在于：所述发电机组为三相异步电机。
5.根据权利要求1所述的基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，其特征在于：所述支撑平台包括平台下支撑架、平台上支撑架、平台固定螺钉、平台固定螺母和平台固定底座，平台上支撑架上端与机壳固装在仪器，平台上支撑架下端与平台下支撑架通过平台固定螺钉与平台固定螺母安装在一起，平台下支撑架固定在平台固定底座上，在平台固定底座上设有安装风力发电装置的螺孔。
6.根据权利要求1至5任一项所述的基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，其特征在于：所述风力发电装置采用倒置安装在隧道入口处正上方，其安装角度为15度。
7.根据权利要求1至5任一项所述的基于风力发电的特长隧道照明智能节能***，其特征在于：所述照明模块采用COB-LED照明模块。
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