CN221306153U - 基于光伏供电的隧道照明*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道照明技术领域，具体涉及了基于光伏供电的隧道照明***。包括控制器、光伏发电模块、照明模块、车辆检测模块以及环境检测模块；光伏发电模块包括光伏板、电源逆变器，光伏发电模块用于为照明模块提供电源，车辆检测模块的输出端与控制器的输入端电连接，环境检测模块的输出端与控制器的输入端电连接，光伏发电模块与控制器电连接，控制器的输出端与照明模块的输入端电连接，车辆检测模块用于检测隧道入口车辆数量，环境检测模块包括光照传感器，光照传感器用于检测隧道外光照强度，控制器用于根据隧道外光照强度控制照明模块的亮度，控制器还用于根据隧道入口车辆的数量，控制照明模块开启数量。能够自适应对隧道内照明调节。

Description

基于光伏供电的隧道照明***

技术领域

本实用新型涉及隧道照明技术领域，具体涉及了一种基于光伏供电的隧道照明***。

背景技术

目前，随着我国经济快速发展，对交通的要求日益提高，高速公路、高等级公路建设取得重大进展，在边远山区，公路隧道的数量剧增，对隧道照明的要求越来越搞。

目前大部分隧道不管在白天还是黑夜，晴天阴雨，隧道内的照明亮度始终保持不变，在阴雨天或者黑夜里，隧道外亮度较低，若是隧道内亮度较高，往往会造成过度照明，又或者是隧道内部亮度降低，从而产生“白洞效应”和“黑洞效应”，导致司机无法及时适应，从而引发交通事故。目前已经有隧道对隧道内部照明进行适应性调节，大多数采用的是定时调节隧道内部开启的灯光数量，以及调节灯光亮度。然而可调节灯光亮度的灯具对于电能消耗较高，导致成本过高，同时定时调节的方式，也无法做到最时候的亮度调节。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种基于光伏供电的隧道照明***，能够自适应对隧道内照明进行调节。

本实用新型提供的基础方案：基于光伏供电的隧道照明***，包括控制器、光伏发电模块、照明模块、车辆检测模块以及环境检测模块；

所述光伏发电模块包括光伏板、电源逆变器，光伏发电模块用于为照明模块提供电源，车辆检测模块的输出端与控制器的输入端电连接，环境检测模块的输出端与控制器的输入端电连接，光伏发电模块与控制器电连接，控制器的输出端与照明模块的输入端电连接，车辆检测模块用于检测隧道入口车辆，所述环境检测模块用于检测隧道外光照强度，控制器用于根据隧道外光照强度控制照明模块的亮度，控制器还用于根据隧道入口车辆的数量以及位置，控制照明模块开启数量。

本实用新型的原理及优点在于：通过光伏板将太阳能转化为电能，通过电源逆变器将直流电转换为交流电，为照明模块提供照明所使用电源。通过车辆检测模块检测隧道入口处的车辆位置以及车辆数量，通过环境检测模块检测隧道外的光照强度，根据隧道外的光照强度，控制隧道内的照明亮度，使隧道入口处的照明亮度更加接近于外界的环境光照强度。同时根据隧道入口的车辆数量以及位置，控制开启的灯光数量，若是车辆较多，车灯本身可以提供一定照明，开启照明灯的数量可以适当减少，若是车辆较少，则开启照明灯数量则需要较多。相比于现有技术，通过引入光伏供电，降低调节亮度灯具的电力消耗，同时根据隧道外部光照强度控制隧道内部的照明亮度，使隧道内部照明亮度与隧道外部照明亮度更加接近，在进入隧道和驶出隧道时，避免产生“黑洞效应”和“白洞效应”。同时还可根据车辆数量对隧道内部照明灯开启数量进行调节，当车辆较多时，可减少开启灯具的数量。又或者是，检测到隧道内没有车辆经过时，可控制部分照明灯关闭，节省能源。

进一步，还包括电源切换模块，所述电源切换模块分别电连接光伏发电模块和市电，控制器还用于根据隧道外光照强度控制光伏发电模块和市电供电模块的切换。

通过市电和光伏供电两种方式进行供电，可在两种模式之间进行切换，通过检测得到隧道外的光照强度，由于光伏发电的发电量与光照强度呈线性关系，当隧道外光照强度较高时，发电量高，可采用光伏发电，当隧道外光照强度较低时，发电量低，则采用市电发电。

进一步，所述光伏发电模块还包括蓄电池，所述蓄电池用于储存光伏板产生的电能，并为照明模块提供电源，所述控制器还用于获取蓄电池的储存的电量，并根据电量控制蓄电池为照明模块供电。

光伏发电有多余电量，或者是采用市电发电时，可以将光伏发电的电能存储在蓄电池中，通过采集到蓄电池中储存的电量，当储存到一定电量后，可采用蓄电池储存的电量进行供电，避免采用市电时，光伏产生的电能浪费。

进一步，所述环境检测模块还包括，所述能见度检测模块用于检测隧道内能见度，还包括雾灯模块，所述雾灯模块的输入端与控制器的输出端电连接，所述控制器还用于根据能见度控制雾灯模块开启。

当隧道内起雾时，控制器雾灯开启。

进一步，还包括云平台和通讯模块，所述通讯模块与控制器电连接，云平台与通讯模块网络连接，所述控制器还用于获取各个光伏板的发电量，并将各个光伏板的发电量通过通讯模块上传至云平台。

通过通讯模块，将各个光伏板的发电量上传到云平台，云平台可对各个光伏板的发电量进行统计管理，从而对具有发电量异常的光伏板进行发现。

进一步，还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测光伏板的工作温度，所述温度传感器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器还用于根据光伏板的工作温度，控制光伏板的启闭。

光伏板温度升高的原因在正常工作情况下,光伏板表面会吸收阳光并将其转化为电能。但是,这个过程中也会产生热量。如果热量无法及时散发,就会导致光伏板温度升高。光伏板温度过高会降低光电转换效率,影响发电产量，当光伏板温度过高时，控制光伏板关闭，停止发电。

进一步，还包括拍摄模块，所述拍摄模块用于拍摄光伏板影像，所述拍摄模块的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器还用于将光伏板影像上传至云平台。

光伏板表面积灰会导致光伏板发电效率降低，通过拍摄光伏板表面影像，上传云平台，由云平台通过现有的图像识别算法进行识别，发现表面积灰较多的光伏板。

进一步，所述车辆检测模块为地感检测线圈。

通过地感检测线圈对车辆进行检测。

附图说明

图1为本实用新型基于光伏供电的隧道照明***实施例的逻辑框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例基本如附图1所示：

基于光伏供电的隧道照明***，

包括控制器、光伏发电模块、照明模块、车辆检测模块、环境检测模块、电源切换模块、雾灯模块、通讯模块、温度传感器、拍摄模块、通讯模块、拍摄模块以及云平台。

光伏发电模块包括由光伏板、电源逆变器、蓄电池。光伏板与蓄电池电连接，蓄电池与电源逆变器电连接，其中蓄电池与控制器电连接，充放电受控制器控制。电源逆变器将直流电转换为交流电后，为照明模块供电。本实施例中，照明模块包括可调光驱动电源和LED照明灯。

环境检测模块的输出端与控制器的输入端电连接，环境检测模块包括光照传感器和能见度传感器，本实施例中，光照传感器优选为JXBS-3001-GZ光照度传感器，通过光照传感器检测隧道外的光照强度，并将隧道外的光照强度反馈给控制器。控制器接收到光照强度后，对隧道外的光照强度进行识别分析，之后通过输出PWM的方式，对可调光驱动电源进行控制，调节LED照明灯的亮度，使隧道出入口出的照明亮度，更加接近于隧道外的光照强度。而在隧道中段，逐渐对隧道内的照明强度调节至设定亮度。

车间检测模块的输出端与控制器的输入端电连接，本实施例中，车辆检测模块为地感检测线圈，通过地感检测线圈检测驶入隧道的车辆数量，控制器根据车辆数量控制隧道内照明灯开启的数量，车辆较多时，可适当减少开启的LED照明灯数量。

电源切换模块分别电连接光伏发电模块和市电，控制器还用于根据隧道外光照强度控制光伏发电模块和市电供电模块的切换，本实施例中，通过切换电路对光伏供电和市电进行切换，控制器发出PWM进行切换。当光伏发电产生的发电量较多时，或者是通过市电供电时，控制器器控制器蓄电池进入充电状态，光伏产生的电量存储至蓄电池。同时，控制器获取到蓄电池中储存的电量，当蓄电池中电量储存满后，控制蓄电池进入放电模式，通过蓄电池进行供电。

能见度检测模块，本实施例中优选为JD-BN6能见度检测仪，通过能见度检测模块，对隧道内能见度进行检测，当能见度较低时，控制器控制雾灯模块开启，以进行警示。避免隧道内起雾导致事故发生。

通讯模块与控制器电连接，与云平台网络连接，本实施例中，通讯模块为4G无线通讯模块。温度传感器优选为SUP-AL-10红外温度传感器，温度传感器用于检测光伏板的工作温度，控制器通过通讯模块将光伏板的工作温度，控制光伏板的启闭，当光伏板的工作温度高于设定值时，控制光伏板停止工作，并将光伏板的工作温度上传至云平台。

拍摄模块具体为摄像机，用于拍摄光伏板影像，拍摄模块的输出端与控制器的输入端电连接，控制器还用于通过通讯模块将拍摄得到的光伏板影像上传云平台，云平台内置有现有的图像识别算法，通过图像识别算法对光伏板影像进行识别，判断光伏板表面积灰是否过多。

控制器还用于获取到各个光伏板的发电量，并将光伏板的发电量通过通讯模块上传至云平台。

以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.基于光伏供电的隧道照明***，其特征在于：包括控制器、光伏发电模块、照明模块、车辆检测模块以及环境检测模块；

所述光伏发电模块包括光伏板、电源逆变器，光伏发电模块用于为照明模块提供电源，车辆检测模块的输出端与控制器的输入端电连接，环境检测模块的输出端与控制器的输入端电连接，光伏发电模块与控制器电连接，控制器的输出端与照明模块的输入端电连接，车辆检测模块用于检测隧道入口车辆数量，所述环境检测模块包括光照传感器，所述光照传感器用于检测隧道外光照强度，控制器用于根据隧道外光照强度控制照明模块的亮度，控制器还用于根据隧道入口车辆的数量，控制照明模块开启数量。

2.根据权利要求1所述的基于光伏供电的隧道照明***，其特征在于：还包括电源切换模块，所述电源切换模块分别电连接光伏发电模块和市电，控制器还用于根据隧道外光照强度控制光伏发电模块和市电供电模块的切换。

3.根据权利要求2所述的基于光伏供电的隧道照明***，其特征在于：所述光伏发电模块还包括蓄电池，所述蓄电池用于储存光伏板产生的电能，并为照明模块提供电源，所述控制器还用于获取蓄电池的储存的电量，并根据电量切换蓄电池为照明模块供电。

4.根据权利要求1所述的基于光伏供电的隧道照明***，其特征在于：所述环境检测模块还包括能见度检测模块，所述能见度检测模块用于检测隧道内能见度，还包括雾灯模块，所述雾灯模块的输入端与控制器的输出端电连接，所述控制器还用于根据能见度控制雾灯模块开启。

5.根据权利要求1所述的基于光伏供电的隧道照明***，其特征在于：还包括云平台和通讯模块，所述通讯模块与控制器电连接，云平台与通讯模块网络连接，所述控制器还用于获取各个光伏板的发电量，并将各个光伏板的发电量通过通讯模块上传至云平台。

6.根据权利要求5所述的基于光伏供电的隧道照明***，其特征在于：还包括温度传感器，所述温度传感器用于检测光伏板的工作温度，所述温度传感器的输出端与控制器的输入端电连接，控制器还用于根据光伏板的工作温度，控制光伏板的启闭，控制器还用于通过通讯模块将光伏板工作温度上传云平台。

7.根据权利要求5所述的基于光伏供电的隧道照明***，其特征在于：还包括拍摄模块，所述拍摄模块用于拍摄光伏板影像，所述拍摄模块的输出端与控制器的输入端电连接，所述控制器还用于将光伏板影像上传至云平台。

8.根据权利要求1所述的基于光伏供电的隧道照明***，其特征在于：所述车辆检测模块为地感检测线圈。