[發明專利]一種公路隧道照明系統結構及設計控制方法

在審

• 申請號: 202011644097.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112799243A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 涂豫;張智裕;王幸;尚筠;張紅雁;邱在林;郝一霖;范東峰;王建冬;劉聳;胡海洋;聶文晉;任強;張凱;張藝冠;岳鵬舉
• 申請（專利權）人: 河南工業職業技術學院
• 主分類號: G02F1/133
• 分類號: G02F1/133;H05B47/11;E21D9/14;F21S8/00;F21W131/101;F21Y115/10
• 代理公司: 鄭州中科鼎佳專利代理事務所(特殊普通合伙) 41151
• 代理人: 蔡佳寧

1.一種公路隧道照明系統結構，其特征是：包括隧道段(1)、閾值段(2)，所述閾值段(2)延伸設置在隧道段(1)兩端的隧道口外；所述閾值段(2)為框架結構，閾值段(2)上設置有調光玻璃(9)，在白天調光玻璃(8)的透光率根據環境光照度沿著遠離隧道口方向動態梯度遞增調整，調光玻璃將環境光梯度衰減后導入閾值段，在閾值段形成照度漸變的緩沖帶；所述隧道段(1)、閾值段(2)內均設置有照明燈(3)。

2.根據權利要求1所述公路隧道照明系統結構，其特征是：所述調光玻璃(9)包括面層玻璃(9.1)、偏光片A(9.2)、上層導電玻璃(9.3)、液晶(9.4)、下層導電玻璃(9.5)、偏光片B(9.6)、底層玻璃(9.7)；所述面層玻璃(9.1)、偏光片A(9.2)、上層導電玻璃(9.3)、液晶(9.4)、下層導電玻璃(9.5)、偏光片B(9.6)、底層玻璃(9.7)從上至下依次順序設置，面層玻璃(9.1)、偏光片A(9.2)、上層導電玻璃(9.3)通過粘接固定連接，下層導電玻璃(9.5)、偏光片B(9.6)、底層玻璃(9.7)通過粘結固定連接；所述液晶(9.4)通過液晶框膠(9.8)封閉設置于上層導電玻璃(9.3)與下層導電玻璃(9.5)之間；

所述上層導電玻璃(9.3)下板面設置有透明導電層，透明導電層引出有上層導電玻璃連接端子(9.9)；所述下層導電玻璃(9.5)上板面設置有透明導電層，透明導電層引出有下層導電玻璃連接端子(9.10)。

3.根據權利要求2所述公路隧道照明系統結構，其特征是：所述隧道段(1)、閾值段(2)內照明燈(3)設置為若干照明區段，每個照明區段的照明燈(3)亮度獨立控制；

其中隧道段(1)每個照明區段的照明燈(3)，對應設置有分控電源(5)、隧道段照度計(6)；分控電源(5)、隧道段照度計(6)電性連接，分控電源(5)與對應照明區段的照明燈(3)電性連接；

其中閾值段(2)每個照明區段的照明燈(3)，對應設置有分控電源(5)、閾值段照度計(7)；分控電源(5)、閾值段照度計(7)電性連接，分控電源(5)與對應照明區段的照明燈(3)電性連接；

所述隧道段(1)內還設置有總控制器(4)，總控制器(4)與分控電源(5)電性連接；

所述閾值段(2)內還設置有調光玻璃控制器(8)，調光玻璃控制器(8)分別與調光玻璃(9)、總控制器(4)電性連接；

所述閾值段(2)端部外側還設置有環境光照度計(10)，環境光照度計(10)與總控制器(4)電性連接。

4.根據權利要求3所述公路隧道照明系統結構，其特征是：所述隧道段(1)內的照明區段，靠近隧道口兩端設置為入口段(1.1)、過渡段(1.2)；隧道內兩個過渡段(1.2)之間設置為中間段(1.3)。

5.根據權利要求1所述公路隧道照明系統結構，其特征是：所述閾值段(2)上設置有遮光玻璃，遮光玻璃的透光率沿著遠離隧道口方向梯度遞增設置，遮光玻璃將環境光梯度衰減后導入閾值段，在閾值段形成照度漸變的緩沖帶。

6.一種權利要求4所述公路隧道照明系統結構的設計方法，其特征是：所述隧道段(1)照明系統依照現有《公路隧道照明設計細則》進行設計；

所述閾值段(2)照明系統結構設計包括閾值段(2)長度S及照明區段劃分數量N的設計；

閾值段(2)長度S計算公式為：

其中：K為視覺適應時間修正系數，為視覺適應時間，V為設計行車速度；

照明區段劃分數量N計算公式為：

其中：L_h為環境照度，Lr為隧道段(1)的入口段(1.1)照度。

7.一種權利要求4所述公路隧道照明系統結構的控制方法，其特征是：所述隧道段(1)照明系統依照現有《公路隧道照明設計細則》所規定的亮度對隧道內照度進行控制；隧道內照度由總控制器(4)控制，總控制器(4)發出控制信號給隧道段(1)的各分控電源(5)，各分控電源(5)根據控制信號輸出相應恒定電流驅動相應區段的照明燈(3)工作，相應區段的隧道段照度計(6)檢測照度反饋至總控制器(4)完成閉環控制；

所述閾值段(2)照明系統控制，包括對閾值段(2)內照明燈(3)的控制和調光玻璃(9的控制；

其控制方法為：

當L_h/2＞Lr時，閾值段(2)內照明燈(3)處于關閉狀態；閾值段(2)通過對照明區段調光玻璃(9)透光率的控制，實現閾值段(2)照度沿著遠離隧道口方向遞增，其下一個照明區段照度為上一個照明區段照度的三倍；閾值段(2)與隧道相鄰的照明區段照度為3*Lr；

當L_h/2＝Lr時，閾值段(2)內照明燈(3)處于關閉狀態；閾值段(2)所有照明區段調光玻璃(9)透光率調至100％；

當L_h/2＜Lr，關閉閾值段(2)所有照明區段調光玻璃(9)透光率控制；閾值段(2)通過對照明區段內照明燈(3)亮度的控制，實現閾值段(2)照度沿著遠離隧道口方向遞減，其下一個照明區段照度為上一個照明區段照度的三分之一；閾值段(2)與隧道相鄰的照明區段照度為Lr/3；

閾值段(2)照度由總控制器(4)控制，總控制器(4)發出控制信號給閾值段(2)的各分控電源(5)、調光玻璃控制器(8)，各分控電源(5)根據控制信號輸出相應恒定電流驅動相應區段的照明燈(3)工作，各調光玻璃控制器(8)根據控制信號輸出相應電壓驅動相應區段的調光玻璃(9)工作；相應區段的閾值段照度計(7)檢測照度反饋至總控制器(4)完成閉環控制。