[發明專利]隧道中通風和照明控制系統及方法

有效

• 申請號: 201610321812.5
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN105822321B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 劉志勝;張翛;牛力強;王曉龍;宋飛;張勃蓬;辛潤勤;李文秀
• 申請（專利權）人: 山西省交通科學研究院;山西交科公路勘察設計院
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21F1/00;E21F17/18;F04D27/00;F21S8/00;H05B37/02;F21W131/101
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 余曉雪,王敏鋒

1.一種隧道中通風和照明控制系統，包括路面（1）和隧道，路面（1）穿過隧道底部設置，在路面（1）上設有公路路面結構（11），隧道具有進口處和出口處，其特征在于：還包括信號解調儀A（5）、設備控制器A（6）、電子減速警示牌（7）、時差解調儀（8）、信號解調儀B（9）和設備控制器B（10），所述隧道的拱頂壁（16）上設有若干個風機（12）和若干個照明燈（13），位于隧道外部且距離隧道進口處的路面（1）上設有壓電元件組A（2）、壓電元件組B（3）和壓電元件組C（4），壓電元件組A（2）、壓電元件組B（3）和壓電元件組C（4）位于與公路路面結構（11）相對應的路面寬度方向上，所述壓電元件組A（2）、壓電元件組B（3）和壓電元件組C（4）距離隧道進口處由遠到近依次排列設置，所述壓電元件組A（2）、信號解調儀A（5）、設備控制器A（6）、電子減速警示牌（7）依次電連接，壓電元件組A（2）受到位于壓電元件組A（2）處公路路面結構（11）所經過的機動車荷載作用而產生電荷，信號解調儀A（5）用于將壓電元件組A（2）所產生的電荷轉化為電信號，設備控制器A（6）用于接收來自于信號解調儀A（5）的電信號并對電子減速警示牌（7）供電以及觸發電子減速警示牌（7）顯示警示標語和警示燈光；

所述壓電元件組B（3）、時差解調儀（8）、設備控制器B（10）依次電連接，所述設備控制器B（10）分別與風機（12）、照明燈（13）電連接，所述壓電元件組C（4）、信號解調儀B（9）、設備控制器B（10）依次電連接，信號解調儀B（9）與時差解調儀（8）電連接，壓電元件組B（3）受到位于壓電元件組B（3）處公路路面結構（11）所經過的機動車荷載作用而產生電荷，壓電元件組C（4）受到位于壓電元件組C（4）處公路路面結構（11）所經過的機動車荷載作用而產生電荷，信號解調儀B（9）用于將壓電元件組C（4）所產生的電荷轉化為電信號，設備控制器B（10）用于接收來自于信號解調儀B（9）的電信號并對風機（12）、照明燈（13）供電以及觸發風機（12）、照明燈（13）通電工作；所述時差解調儀（8）用于記錄壓電元件組B（3）所產生電荷的時刻以及記錄壓電元件組C（4）所產生電荷的時刻并得出壓電元件組B（3）、壓電元件組C（4）所產生電荷的時間差；

所述設備控制器A（6）、設備控制器B（10）分別通過導線（15）與外接電源（14）電連接。

2.按照權利要求1所述的隧道中通風和照明控制系統，其特征在于：所述風機（12）數量為兩個，兩個風機（12）分別設置于隧道的進口處和出口處。

3.按照權利要求1所述的隧道中通風和照明控制系統，其特征在于：所述照明燈（13）沿著隧道的長度方向分布設置兩排照明燈組，兩排照明燈組相對于隧道中心線呈中心對稱。

4.一種隧道中通風和照明控制方法，其特征在于：其控制方法如下：

A、機動車在公路路面結構（11）上從隧道遠方駛來，機動車在公路路面結構（11）上靠近隧道的進口處時，所述壓電元件組A（2）與隧道進口處的距離為L，壓電元件組B（3）與隧道進口處的距離為L1，壓電元件組C（4）與隧道進口處的距離為L2，隧道的長度為L3；當機動車在公路路面結構（11）上行駛至距離隧道進口處的距離為L時，壓電元件組A（2）受到機動車荷載作用而產生電荷并將該電荷傳輸至信號解調儀A（5），信號解調儀A（5）將壓電元件組A（2）所產生的電荷轉化為電信號，信號解調儀A（5）將產生的電信號傳輸至設備控制器A（6），設備控制器A（6）接收到電信號后并觸發電子減速警示牌（7）通電工作，電子減速警示牌（7）顯示警示標語和警示燈光供機動車司機觀看，警示標語內容為前方隧道、減速慢行；

B、當機動車在公路路面結構（11）上行駛至距離隧道進口處的距離為L1時，壓電元件組B（3）受到機動車荷載作用而產生電荷并將該電荷傳輸至時差解調儀（8），時差解調儀（8）記錄壓電元件組B（3）所產生電荷的時刻T1；

C、當機動車在公路路面結構（11）上行駛至距離隧道進口處的距離為L2時，壓電元件組C（4）受到機動車荷載作用而產生電荷并將該電荷傳輸至時差解調儀（8）和信號解調儀B（9），時差解調儀（8）記錄壓電元件組C（4）所產生電荷的時刻T2，時差解調儀（8）計算得出壓電元件組B（3）、壓電元件組C（4）所產生電荷的時間差△T，△T= T2-T1；同時時差解調儀（8）計算出機動車的行進平均速度V，V=（L1-L2）/△T；信號解調儀B（9）將壓電元件組C（4）所產生的電荷轉化為電信號，信號解調儀B（9）將電信號傳輸至設備控制器B（10），設備控制器B（10）接收到電信號后并觸發風機（12）、照明燈（13）同時通電工作；

D、當機動車在公路路面結構（11）上駛出隧道的出口處，時差解調儀（8）計算出隧道通風照明時長T，T=L3/V，當風機（12）、照明燈（13）的工作時間達到T,時差解調儀（8）發出關閉電信號并傳輸至設備控制器B（10），設備控制器B（10）接收到關閉電信號后并觸發風機（12）、照明燈（13）同時斷電工作。