隧道风力发电照明机构的制作方法

1.本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及隧道风力发电照明机构。


背景技术：

2.隧道内一般设置多个照明灯以供列车区间的照明，传统的照明方式是通过铺设电缆连接稳定的电源进行照明供电，在施工时架设成本高，而随着发展，隧道数量和隧道的里程飞速增长，在隧道照明上的用电能耗逐渐增多。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种隧道风力发电照明机构，旨在通过风力发电的形式进行照明供电，实现资源的合理利用，降低能耗。
4.为实现上述目的，本发明提出一种隧道风力发电照明机构，包括沿列车行进方向间隔布设在隧道内的多个风力发电装置，各所述风力发电装置包括：
5.安装座，用于固定至隧道内壁；
6.照明模块，所述照明模块包括设于所述安装座上的照明灯；
7.风电转换模块，设于所述安装座，且与所述照明灯间隔设置，所述风电转换模块用于收集列车行进时产生的风能并将其转化为电能输送给所述照明灯；
8.其中，沿列车行进方向，每一所述风力发电装置中的所述风电转换模块与位于该风力发电装置前方的另一所述风力发电装置中的所述照明灯电性连接。
9.可选地，多个所述风力发电装置包括沿列车行进方向依次布设的第一风力发电装置、第二风力发电装置和第三风力发电装置，其中，所述第一风力发电装置中的所述风电转换模块与所述第三风力发电装置中所述照明灯电性连接。
10.可选地，多个所述风力发电装置包括沿列车行进方向依次布设的第一风力发电装置、第二风力发电装置和第三风力发电装置，其中，所述第一风力发电装置和所述第二风力发电装置中的所述风电转换模块均与所述第三风力发电装置中的所述照明灯电性连接。
11.可选地，各所述风力发电装置还包括设于所述安装座边缘的红外感应器，用于检测列车在隧道内的位置；
12.所述隧道风力发电照明机构还包括主控制器，所述主控制器与多个所述红外感应器和多个所述照明灯电性连接。
13.可选地，各所述风力发电装置还包括设于所述安装座上的速度传感器，所述速度传感器与所述主控制器电性连接，用于检测列车经时的速度。
14.可选地，各所述照明灯用于间隔的设于隧道的顶部，各所述风电转换模块包括两个所述风力发电机，两个所述风力发电机用于设于隧道的两侧，两个所述风力发电机均与位于其前方的同一所述照明灯电性连接；或者，
15.多个所述风力发电装置用于设于隧道的两侧。
16.可选地，所述风力发电机包括设于所述安装座上的机壳、转动安装至所述机壳外
部的风叶机轮以及与所述风叶机轮的转轴连接的发电机，所述发电机通过整流器与所述照明灯连接。
17.可选地，所述照明灯连接有并联设置的第一线路和第二线路，所述第一线路连接所述风力发电机，所述第二线路用于连接市电或者太阳能光伏电池板。
18.可选地，所述安装座上还设置有显示屏。
19.可选地，所述照明模组还包括用于转动安装至所述安装座的支座，所述照明灯设于所述支座上，以使得所述照明灯的照射角度可调。
20.本发明的技术方案中，所述风电转换模块利用列车在隧道中行驶时产生的风力收集电能，无需存储，直接传递给位于列车行进方向的、处在该风电转换模块前方的照明灯，如此，当列车经过当前位置时，即将经过的路段通过风力发电能够通电照明，实现列车行进过程中的区段逐步照明，保证车头方向的照明灯开启状态，当前位置的照明灯是由前一经过的隧道段的风电转换模块收集风力发电得到，代替了传统的市电直连方式，节约能源，符合绿色环保的理念。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
22.图1为本发明提供的隧道风力发电照明机构一实施例的示意图；
23.图2为图1中隧道风力发电照明机构另一实施例的示意图。
24.附图标号说明：
25.标号名称标号名称1风力发电装置13照明灯11安装座1a第一风力发电装置12风电转换模块1b第二风力发电装置121风力发电机1c第三风力发电装置
26.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技
术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
30.隧道内一般设置多个照明灯以供列车区间的照明，传统的照明方式是通过铺设电缆连接稳定的电源进行照明供电，在施工时架设成本高，而随着发展，隧道数量和隧道的里程飞速增长，在隧道照明上的用电能耗逐渐增多。
31.鉴于此，本发明提供一种隧道风力发电照明机构，图1至图2为本发明提供的隧道风力发电照明机构的实施例。
32.请参照图1至图2，隧道风力发电照明机构100包括沿列车行进方向间隔布设在隧道内的多个风力发电装置1，各所述风力发电装置1包括安装座11、照明模块和风电转换模块12，所述安装座11用于固定至隧道内壁，所述照明模块用于固定至隧道内壁，所述照明模块包括设于所述安装座11上的照明灯13，所述风电转换模块12设于所述安装座11上，且与所述照明灯13间隔设置，所述风电转换模块12用于收集列车行进时产生的风能并将其转化为电能输送给所述照明灯13，其中，沿列车行进方向，每一所述风力发电装置1中的所述风电转换模块12与位于该风力发电装置1前方的另一所述风力发电装置1中的所述照明灯13电性连接。
33.发明的技术方案中，所述风电转换模块12利用列车在隧道中行驶时产生的风力收集电能，无需存储，直接传递给位于列车行进方向的、处在该风电转换模块12前方的照明灯13，如此，当列车经过当前位置时，即将经过的路段通过风力发电能够通电照明，实现列车行进过程中的区段逐步照明，保证车头方向的照明灯开启状态，当前位置的照明灯13是由前一经过的隧道段的风电转换模块12收集风力发电得到，代替了传统的市电直连方式，节约能源，符合绿色环保的理念。
34.可以理解的是，所述照明灯13可以朝向隧道内部，进行区域照明，也可以照射隧道壁，为列车的行进提供引导作用，在此不做限制。
35.本实施例中，多个所述风力发电装置1包括沿列车行进方向依次布设的第一风力发电装置1a、第二风力发电装置1b和第三风力发电装置1c，其中，所述第一风力发电装置1a中的所述风电转换模块12与所述第三风力发电装置1c中的所述照明灯13电性连接。所述第一风力发电装置1a跳过所述第二风力发电装置1b而对所述第三风力发电装置1c的所述照明灯13进行供电，如此可以一定程度上匹配列车的行进速度，避免列车行进速度过快，导致部分隧道段上的所述照明灯13未点亮，影响列车行进的照明安全。可以理解的是，根据多个所述风力发电装置1布置的疏密程度，每一所述风力转换模组和其对应供电的所述照明灯13之间也可以间隔两个甚至更多的所述风力发电装置1。
36.考虑到短暂风力发电获得的电量有限，另一实施例中，多个所述风力发电装置1包括沿列车行进方向依次布设的第一风力发电装置1a、第二风力发电装置1b和第三风力发电装置1c，其中，所述第一风力发电装置1a和所述第二风力发电装置1b中的所述风电转换模块12均与所述第三风力发电装置1c中的所述照明灯13电性连接。即每一所述照明灯13通过位于其后方的两个所述风电转换模块12进行供电，保证了电量的有效供给。
37.可以理解的是，为了保证照明的稳定性，在隧道入口处的所述照明灯13使用市电
或者太阳能光伏电池板供电，从而保证隧道整体的照明稳定，该处收集到的电能为即将经过的所述照明灯13供电。
38.为了更好的监控隧道内列车的状态，本实施例中，各所述风力发电装置1还包括设于所述安装座11边缘的红外感应器，用于检测列车在隧道内的位置，所述隧道风力发电照明机构还包括主控制器，所述主控制器与多个所述红外感应器和多个所述照明灯13电性连接，所述主控制器能够总览控制每一所述照明灯13的开启和关闭，根据当前的列车位置，合理的选择开启前方即将经过的部分隧道段的照明灯13并关闭已经经过的隧道段的照明灯13，从而避免能源的浪费。
39.不仅如此，为了防止列车行进的速度过快造成风力供电不及时，各所述风力发电装置1还包括设于所述安装座11上的速度传感器，所述速度传感器与所述主控制器电性连接，用于检测列车经过时的速度。从而为风力发电的效率提供参考。
40.本发明不限制所述照明灯13的安装位置，一实施例中，所述风力发电装置可以处在隧道的顶部，在本实施例中，请参照图1，多个所述风力发电装置1用于设于隧道的两侧，即沿着隧道的直径方向，每两个所述风力发电装置1相对设置，两个所述照明灯13对应设置，此时隧道单侧的多个所述风力发电装置1连接布置，两侧的多个所述风力发电装置1的线路连接不干涉。
41.在另一实施例中，请参照图2，各所述照明灯13用于间隔的设于隧道的顶部，各所述风电转换模块12包括两个风力发电机121，两个所述风力发电机121用于设于隧道的两侧，两个所述风力发电机121均与位于其前方的同一所述照明灯13电性连接，此时，同隧道段内，所述照明灯13位于顶部，且处在两个的两个所述风力发电机121之间，即每一所述风力发电装置1包括能够将风能转换为电能的两个所述风力发电机121和一个所述照明灯13，两个所述风力发电机121同时为处在列车行进方向前方的另一所述风力发电装置1中的所述照明灯13提供电能，从而可以保证电量的供给，同时线路的布设可以围绕隧道的侧面设置。
42.本发明不限制所述风力发电机121的具体形式，一实施例中，所述风力发电机121包括设于所述安装座11上的机壳、转动安装至所述机壳外部的风叶机轮以及与所述风叶机轮的转轴连接的发电机，所述发电机通过整流器与所述照明灯13连接。该结构中，采用传统的叶片式风力发电机121，需要考虑叶片的直径。相邻叶片之间的距离。
43.另一实施例中，所述风力转换模组包括一个长方体形框架，该框架的进风口和出风口上均安装有风力接收罩，该框架相对的两侧设有一个风力旋转器，且该风力旋转器的轴与发电机的轴连接，框架的侧板上以悬臂梁方式固定有压电片，位于同一高度的该两个压电片的内端上面固定有一块厚度0.3mm的振动薄板，框架处在两个风力旋转器之间的部分设置有形状对称的两个导流体，发电机以及两个压电片发出的电经整流器接至对应的所述照明灯13。该装置使用时，固定于隧道的上壁面，压电片一端固定于框架侧板，另一端为自由端，连接振动薄板，风力旋转器与发电机通过轴相连。在列车从接近到驶离装置的过程中，隧道内部形成的活塞风从装置的进风口通过，装置进入工作状态，利用振动薄板式结构与纵轴风力发电机121相结合的结构，在节约成本的同时减小装置的体积，同时能更好地适用于部分双向来车的地铁隧道环境。
44.考虑到隧道内需要进行定期的检查，而没有列车经过时，风力发电所能收集到的
风能较小，可能无法满足长时间的供电，因此，本实施例中，所述照明灯13连接有并联设置的第一线路和第二线路，所述第一线路连接所述风力发电机121，所述第二线路用于连接市电或者太阳能光伏电池板。即所述照明灯13可以通过城市供电或者太阳能光伏电池板进行供电，此时即使风力发电无法使用，也能够保证照明灯13的通电，不仅便于隧道维修，而且在列车行驶过程中，每一照明灯13具有两个供电渠道，提高稳定性。
45.为了在所述照明灯13出现故障时进行识别，所述安装座11上还设置有显示屏。所述显示屏能够显示该所述安装座11的所述风力转换模组与哪个编号的照明灯13连接，同时能够限制所述安装座11上的所述照明灯13受哪个编号的风力转换模组供电，便于维修时快速查找问题，提高便利性。
46.进一步的，所述照明模组还包括用于转动安装至所述安装座11的支座，所述照明灯13设于所述支座上，以使得所述照明灯13的照射角度可调。所述照明灯13通过所述支座进行转动安装，从而进行光照角度的调整，提高了所述照明灯13的灵活性。本发明不限制具体的结构形式，可以通过电机驱动所述支座自动转动，也可以通过铰接和推杆配合的方式实现所述支座的转动。
47.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。