一种隧道照明无线控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及照明控制技术领域，更具体地说，它涉及一种隧道照明无线控制系统。


背景技术：

2.根据《铁路照明设计规范》(tb10089
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2015)规定：高速铁路、城际铁路、时速200km客货共线铁路长度500m及以上隧道应设置正常照明；时速160km及以下客货共线铁路、货运专线铁路长度3000m及以上隧道可设置正常照明；长度5000m及以上隧道或设有紧急出口的隧道内应设置应急照明。
3.正常情况下铁路隧道内照明灯具一般处于关闭状态，在隧道内需进行巡检或检修作业时，由现场巡检或检修作业人员进行开关灯操作，巡检人员在隧道内巡检时有时候会有列车驶入隧道，由于隧道内的人行通道较窄，高速运动产生的气流可能对对巡检人员产生作用力，为保证安全，巡检人员在察觉到列车靠近时会提前贴近隧道墙壁，以增大与列车的间距，隧道超过一定长度后都会在隧道内配备洞室，洞室可以为巡检人员提供临时庇护空间，躲进洞室是最安全的。随着列车的速度越来越快，当巡检人员察觉到列车靠近时，留给他的反应时间已经不多。
4.若能在列车刚进入隧道时就向隧道内的巡检人员发出提醒，并指引其找到最近洞室，可以有效保证巡检人员安全，因此设计一套这样的系统十分必要。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种隧道照明无线控制系统，其能够在列车驶入隧道时提醒巡检人员，并引导巡检人员找到最近洞室。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
7.一种隧道照明无线控制系统，包括安装在隧道内的照明灯，安装在隧道内洞室处的洞室标识灯，还包括灯光控制器、以及安装在隧道进口和出口处的探测装置；所述探测装置包括输入控制mcu，还包括与输入控制mcu连接的按键模块、传感器接口模块、无线发射模块、电源模块、以及与传感器接口模块连接的振动传感器，所述灯光控制器包括输出控制mcu，还包括与输出控制mcu连接的无线接收模块、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元以及电源模块；所述第一开关单元和第二开关单元并联接入照明灯的供电回路中，所述开关单元的控制信号输入端与输出控制mcu的i/o端口连接，所述第二开关单元的控制信号输入端与输出控制mcu的pwm端口连接，所述第三开关单元的控制信号输入端与输入控制mcu的i/o端口连接，所述第三开关单元接入洞室标识灯的供电回路中。
8.作为优选方案：所述第一开关单元包括第一放大电路和第一继电器单元，所述第一放大电路的输入端与输出控制mcu的i/o端口连接，所述第一放大电路的输出端与第一继电器单元的线圈连接；所述第二开关单元包括第二放大电路和第二继电器单元，所述第二放大电路的输入端与输出控制mcu的pwm端口连接，所述第二放大电路的输出端与第二继电
器单元的线圈连接；所述第三开关单元包括第三放大电路和第三继电器单元，所述第三放大电路的输入端与输出控制mcu的i/o端口连接，所述第三放大电路的输出端与第三继电器单元的线圈连接；所述第一继电器单元的常开触点接入照明灯的供电回路中，所述第二继电器的常闭触点接入照明灯的供电回路中，所述第三继电器的常开触点接入洞室照明灯的供电回路中。
9.作为优选方案：所述无线发射模块和无线接收模块为lora模块或zigbee模块。
10.作为优选方案：所述洞室标识灯包括壳体，在壳体的正面和两个侧面均装设有凸透镜，在壳体内并位于各个凸透镜的后方均装设有灯管，并在灯管的后方装设有聚光板。
11.作为优选方案：该系统还包括照明控制平台和远程控制终端，所述照明控制平台包括后台操作系统、服务器和数据库，所述远程控制终端与服务器通信连接，所述灯光控制器还包括通信模块，所述通信模块与输出控制mcu的串口连接，所述通信模块用于灯光控制器与服务器的通信连接。
12.作为优选方案：所述通信模块为以太网通信模块或物联卡通信模块。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点是：该系统，通过在隧道的进出口设置探测装置，来探测是否有列车驶入隧道，巡检人员可以手动打开隧道内的照明灯，在巡检过程中当有列车驶入隧道时，探测装置向灯光控制器发送信号，灯光控制器控制隧道内的照明灯开始闪烁，以提醒巡检人员；同时，灯光控制器控制洞室标识灯亮起，使巡检人员可以快速找到最近的洞室，提前躲进洞室，更好地保护巡检人员的安全。
附图说明
14.图1为隧道内部的结构示意图；
15.图2为照明灯供电回路的示意图；
16.图3为探测装置和灯光控制器的电路原理图；
17.图4为控制系统的拓扑图；
18.图5为洞室标识灯的横截面示意图。
19.附图标记说明:1、隧道；2、照明灯；3、第一探测装置；4、第二探测装置；5、洞室；6、洞室标识灯；601、壳体；602、灯管；603、聚光板；604、凸透镜。
具体实施方式
20.参照图1，一种隧道照明无线控制系统，包括安装在隧道1内的照明灯2，安装在隧道1内洞室5处的洞室标识灯6、安装在隧道1进口的第一探测装置3以及安装在隧道1出口的第二探测装置4。
21.参照图3，该系统还包括灯光控制器。探测装置包括输入控制mcu、按键模块、传感器接口模块、振动传感器、无线发射模块以及电源模块。其中按键模块与输入控制m cu的i/o端口连接；传感器接口模块与输入控制mcu的i/o端口连接；振动传感器的输出端与传感器接口模块的输入端连接；无线发射模块与输入控制mcu的串口连接，电源模块与各个模块的电源接口连接，用于向各个模块供电。
22.按键模块包括开灯按键和关灯按键。
23.振动传感器安装在隧道的墙壁或地面，以检测列车通过时产生的振动。
24.灯光控制器包括输出控制mcu、无线接收模块、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元以及电源模块。其中无线接收模块与输入控制mcu的串口连接，无线接收模块用于与无线发射模块配对连接，从而实现探测装置与灯光控制器之间的信号传输；第一开关单元和第二开关单元并联接入照明灯的供电回路中，第一开关单元的控制信号输入端与输出控制mcu的i/o端口连接，第二开关单元的控制信号输入端与输出控制mcu的pwm端口连接，第三开关单元的控制信号输入端与输入控制mcu的i/o端口连接，第三开关单元接入洞室标识灯的供电回路中；电源模块用于向整个灯光控制器供电。
25.本实施例中，第一开关单元包括第一放大电路和第一继电器单元，第一放大电路的输入端与输出控制mcu的i/o端口连接，第一放大电路的输出端与第一继电器单元的线圈连接；第二开关单元包括第二放大电路和第二继电器单元，第二放大电路的输入端与输出控制mcu的pwm端口连接，第二放大电路的输出端与第二继电器单元的线圈连接；第三开关单元包括第三放大电路和第三继电器单元，第三放大电路的输入端与输出控制mcu的i/o端口连接，第三放大电路的输出端与第三继电器单元的线圈连接。
26.参照图2，第一继电器单元的常开触点接入照明灯的供电回路中，第二继电器的常闭触点接入照明灯的供电回路中。
27.第三继电器的常开触点接入洞室照明灯的供电回路中。
28.系统上电后，第一探测装置、第二探测装置与灯光控制器完成连接配对。
29.该系统的工作原理为：初始状态下(即隧道内无人时)，第一继电器单元、第二继电器单元和第三继电器单元均未得电，照明灯和洞室标识灯都是熄灭的。巡检人员从隧道进口进入时，按压第一探测装置上的开灯按键，按键模块向输入控制mcu反馈第一电平信号，此时输入控制mcu控制无线发射模块向灯光控制器发出“开灯”信号，灯光控制器通过无线接收模块接收到“开灯”信号后，输出控制mcu的i/o端口向第一放大电路输出高电平信号，第一放大电路对该电平信号进行放大并向第一继电器单元的线圈输出放大后的电流，第一继电器单元得电动作，其常开触点闭合，此时照明灯供电回路被导通，隧道内的照明灯均亮起，可以方便巡检人员在隧道内巡检。
30.当有列车进入隧道时，列车使隧道内产生振动，振动传感器检测到振动并向输入控制mcu发送振动信号，此时输入控制mcu控制无线发射模块向灯光控制器发送“预警”信号，灯光控制器通过无线接收模块接收到“预警”信号后，输出控制mcu的i/o端口向第二放大电路输出pwm脉冲信号，第二放大电路将pwm脉冲信号中的高电平信号进行放大并向第二继电器单元的线圈输出放大的电流，第二继电器单元得电动作，其常闭触点断开，而pwm脉冲信号中的低电平信号即使被放大后也无法驱动第二继电器单元动作，如此第二继电器单元的常闭触点就会交替执行断开和闭合动作，照明灯的供电回路也被交替地切断和导通，从而使照明灯开始闪烁；与此同时，输出控制mcu的i/o端口向第三放大电路输出高电平信号，第三放大电路驱动第三继电器单元动作，使第三继电器单元的常开触点闭合，此时洞室标识灯得电亮起。
31.巡检人员在隧道内巡检时，若发现照明灯开始闪烁，则可以得知有列车进入隧道了，可以提前采取避让措施，更好地保障巡检人员的人身安全；且在照明灯闪烁的同时，洞室标识灯亮起，巡检人员可以通过洞室标识灯的提示快速找到最近的洞室，提前躲进洞室，更好地保护自己。
32.列车驶出隧道后，被另一探测装置检测到，另一探测装置向灯光控制器发送“停止闪烁”信号，灯光控制器接收到该信号后，输出控制mcu停止输出pwm信号，照明灯停止闪烁。
33.巡检人员从隧道出口走出时，按压第二探测装置上的关灯按键，第二探测装置向灯光控制器发出“关灯”信号，灯光控制器的i/o端口停止输出高电平信号，照明灯和洞室标识灯均熄灭，照明系统恢复初始状态。
34.本实施例中的无线发射模块和无线接收模块为lora模块或zigbee模块。
35.参照图4，该系统还包括照明控制平台和远程控制终端，照明控制平台包括后台操作系统、服务器和数据库，远程控制终端与服务器通信连接，灯光控制器还包括通信模块，通信模块与输出控制mcu的串口连接，通信模块用于灯光控制器与服务器的通信连接。通信模块为以太网通信模块或物联卡通信模块。管理人员可以通过远程控制终端访问照明控制平台，向服务器发送操作指令，服务器接收到操作指令后向灯光控制器发送控制指令，输出控制mcu再根据控制指令输出相应的控制信号，从而可以实现对隧道照明的远程控制；另外，灯光控制器也可以将各个开关单元的动作情况上传至照明控制平台，实现对隧道照明的在线监测。
36.参照图5，本实施例中洞室标识灯6包括壳体601，在壳体601的正面和两个侧面均装设有凸透镜604，在壳体601内并位于各个凸透镜604的后方均装设有灯管602，并在灯管602的后方装设有聚光板603。灯管602亮起后发出亮光，聚光板603对光线进行汇聚和反射，使光线集中照射到凸透镜604，最后从凸透镜604射出。聚光板603可以增强射出光线的亮度，凸透镜604可以放大光线射出的角度范围，从而使光线照射的范围更大，从而可以更好地提示巡检人员。由于灯壳601的三面都能射出光线，可以将洞室两边和洞室对面的墙壁照亮，使巡检人员更容易看到洞室标识灯6。
37.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。