一种用于隧道照明的自动检测装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及隧道照明检测技术领域，特别涉及一种用于隧道照明的自动检测装置及其控制方法。


背景技术：

2.目前，由于隧道内的环境特点，在隧道的设置照明灯，使列车进入隧道后能够看清隧道内的情况，便于在遇到突发情况时列车驾驶员的操作。有些隧道需要很长时间才有一辆列车经过，但是隧道内的照明灯也是长时间开启，这样造成能源的浪费。因此，亟需一种智能控制方式，实现隧道内照明灯的智能控制。


技术实现要素：

3.本发明目的之一在于提供了一种用于隧道照明的自动检测装置，实现隧道内列车的自动检测并以此控制隧道内照明灯的开启与关闭，实现隧道内照明灯的智能开启与关闭。
4.本发明实施例提供的一种用于隧道照明的自动检测装置，包括：
5.处理模块，设置在隧道内的第一预设位置；
6.第一车辆检测模块和第二车辆检测模块，分别设置在隧道内的第二预设位置和第三预设位置；其中，第二预设位置和第三预设位置分别位于第一预设位置的两侧；
7.至少一个第一灯光控制模块和至少一个第二灯光控制模块，第一灯光控制模块与第一车辆检测模块同侧的照明灯的控制装置一一对应通讯连接；第二灯光控制模块与第二车辆检测模块同侧的照明灯的控制装置一一对应通讯连接；
8.处理模块分别与第一车辆检测模块、第二车辆检测模块、第一灯光控制模块和第二灯光控制模块连接；
9.处理模块通过第一车辆检测模块检测到列车且通过第二车辆检测模块未检测到列车时，通过第二灯光控制模块控制远离第一车辆检测模块的一侧的照明灯开启；
10.处理模块通过第二车辆检测模块检测到列车且通过第一车辆检测模块未检测到列车时，通过第一灯光控制模块控制远离第二车辆检测模块的一侧的照明灯开启。
11.优选的，第一车辆检测模块和第二车辆检测模块都包括：等距设置的多个检测单元。
12.优先的，用于隧道照明的自动检测装置，还包括：第一通讯模块，与处理模块连接，用于与中央控制装置通讯连接。
13.优选的，第一通讯模块包括：gprs通讯模块、以太网通讯模块、电力载波通讯模块其中一种或多种结合。
14.优选的，用于隧道照明的自动检测装置，还包括：第二通讯模块，与处理模块连接，用于与同一隧道内的其他的自动检测装置通讯连接。
15.优选的，第二通讯模块包括：udp通讯模块。
16.优选的，处理器执行如下操作：
17.获取列车触发第一车辆检测模块或第二车辆检测模块的各个检测单元的第一时间；
18.获取列车结束触发第一车辆检测模块或第二车辆检测模块的各个检测单元的第二时间；
19.获取检测单元之间的距离间隔；
20.基于第一时间、第二时间和距离间隔，确定列车的速度与长度；
21.基于列车的速度与长度，确定照明灯的控制模式；
22.当列车的速度小于预设的阈值时，处理模块通过第一通讯模块向中央控制装置上报异常。
23.本发明还提供一种用于隧道照明的控制方法，应用上述任一自动检测装置，包括：
24.将隧道按照预设的第一距离长度分为多个区域；
25.每个区域对应设置一个自动检测装置，将所有的自动检测装置都接入中央控制装置；
26.在隧道的两端外还分别设置有一个第三车辆检测模块，第三车辆检测模块与最近的隧道内设置的自动检测装置通讯连接；
27.当第三车辆检测模块连接的自动检测装置中的第一车辆检测模块和第二车辆检测模块未被触发、第三车辆检测模块被触发时，控制自动检测装置的距离第三车辆检测模块较近的一侧的照明灯开启。
28.优选的，中央控制装置执行如下操作：
29.获取隧道结构图，构建隧道三维模型；
30.将第一车辆检测模块、第二车辆检测模块、照明灯的设置位置映射至隧道三维模型；
31.获取照明灯的照明区域并映射至隧道三维模型；
32.通过第一车辆检测模块和第二车辆检测模块，检测出列车在隧道内的位置并映射至隧道三维模型；
33.获取列车的速度以及长度，构建列车运动模型；
34.将列车运动模型映射至隧道三维模型，确定列车的车头进入各个照明灯的照明区域的第三时间和列车的车尾离开各个照明灯的第四时间；
35.基于各个照明灯对应的第三时间和第四时间，生成各个照明灯的开启指令和关闭指令。
36.优选的，用于隧道照明的控制方法，还包括：
37.在隧道内按照预设的第二距离长度的间距设置多个警示装置；
38.中央控制器还执行如下操作：
39.将各个警示装置的设置位置映射至在隧道三维模型中；
40.确定各个警示装置的设置位置在列车运动的轨道上的投影；
41.确定列车经过各个投影的第五时间；
42.基于第五时间，构建各个警示装置的倒计时单元；
43.当各个警示装置的倒计时单元的倒计时降至预设的第一时间阈值以下时，控制对
应的警示装置开启并以预设的第一模式运行；
44.当倒计时降至预设的第二时间阈值以下时，控制对应的警示装置以预设的第二模式运行；
45.当倒计时降至预设的第三时间阈值以下时，控制对应的警示装置关闭；
46.其中，第一模式包括：以黄色灯光闪烁进警示；
47.第二模式包括：以红色灯光闪烁进行警示。
48.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
49.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
50.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
51.图1为本发明实施例中一种用于隧道照明的自动检测装置的示意图；
52.图2为本发明实施例中一种用于隧道照明的控制方法对应的硬件连接的示意图。
具体实施方式
53.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
54.本发明实施例提供了一种用于隧道照明的自动检测装置，如图1所示，包括：
55.处理模块1，设置在隧道内的第一预设位置；例如：从隧道一端开始每隔200m分隔的区域的中心位置作为一个第一预设位置；
56.第一车辆检测模块2和第二车辆检测模块3，分别设置在隧道内的第二预设位置和第三预设位置；其中，第二预设位置和第三预设位置分别位于第一预设位置的两侧；例如：第二预设位置和第三预设位置都为距第一预设位置的距离为50至100米之间的任意一个位置；
57.至少一个第一灯光控制模块4和至少一个第二灯光控制模块5，第一灯光控制模块4与第一车辆检测模块2同侧的照明灯的控制装置一一对应通讯连接；第二灯光控制模块5与第二车辆检测模块3同侧的照明灯的控制装置一一对应通讯连接；
58.处理模块1分别与第一车辆检测模块2、第二车辆检测模块3、第一灯光控制模块4和第二灯光控制模块5连接；
59.处理模块1通过第一车辆检测模块2检测到列车且通过第二车辆检测模块3未检测到列车时，通过第二灯光控制模块5控制远离第一车辆检测模块2的一侧的照明灯开启；
60.处理模块1通过第二车辆检测模块3检测到列车且通过第一车辆检测模块2未检测到列车时，通过第一灯光控制模块4控制远离第二车辆检测模块3的一侧的照明灯开启。
61.上述技术方案的工作原理及有益效果为：
62.在一个可以实现的具体应用例中，通过以处理模块1设置位置为中间分界，并将两侧的车辆检测模块与照明灯进行交错关联开启，实现无论从隧道的哪个方向驶入列车，都
能检测并开启照明；此处考虑的并不是同一时间从隧道两个方向都有车驶入隧道；而是作为隧道，列车去程时从隧道的一侧驶入，当回程时，列车从隧道的另一侧驶入。
63.当列车从第一车辆检测模块2的一侧驶来时，首先触发的是第一车辆检测模块2；当第一车辆检测模块2被触发时，第二车辆检测模块3没有被触发，控制第二车辆检测模块3一侧的照明灯启动，进行照明；
64.当列车从第二车辆检测模块3的一侧驶来时，首先触发的是第二车辆检测模块3；当第二车辆检测模块3被触发时，第一车辆检测模块2没有被触发，控制第一车辆检测模块2一侧的照明灯启动；
65.此外，处理模块1还记录最近10次动作的时间、触发者等方便现场调试。
66.本发明的用于隧道照明的自动检测装置，实现隧道内列车的自动检测并以此控制隧道内照明灯的开启与关闭，实现隧道内照明灯的智能开启与关闭。
67.在一个实施例中，当自动检测装置12的第一车辆检测模块2被首先触发、第二车辆检测模块3随后触发；在第二车辆检测模块3结束触发后，关闭第二车辆检测模块3一侧的照明灯；此时，自动检测装置12对应控制的照明灯在第一车辆检测模块2与处理模块1之间以及第一车辆检测模块2与处理模块1之间。也可以采用延迟关闭，即在第二车辆检测模块3结束触发后，进行计时，当达到预设的计时阈值(例如：30秒)时，关闭第二车辆检测模块3一侧的照明灯；这样就无需将第二检测模块设置在最外侧的被控的照明灯之外了。
68.在一个实施例中，为了检测出经过隧道的列车，第一车辆检测模块2和第二车辆检测模块3都包括：等距设置的多个检测单元。检测单元为设置在隧道侧壁的红外对射单元或设置在列车轨道上的压力检测单元；红外对射单元可以采用红外对射光栅。
69.在一个实施例中，用于隧道照明的自动检测装置，还包括：第一通讯模块，与处理模块1连接，用于与中央控制装置11通讯连接。
70.其中，第一通讯模块包括：gprs通讯模块、以太网通讯模块、电力载波通讯模块其中一种或多种结合。
71.通过多种远程上行通讯方式，实现自动检测装置12的可接入控制系统的多样性，提高了自动检测装置12的适用性；电力载波通信即plc，是英文power line communication的简称。电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通信是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。此外电力载波通讯具有低延迟、反应快、不受环境影响，以及实施方便的好处。
72.在一个实施例中，用于隧道照明的自动检测装置，还包括：第二通讯模块，与处理模块1连接，用于与同一隧道内的其他的自动检测装置12通讯连接。
73.其中，第二通讯模块包括：udp通讯模块。
74.通过第二通讯模块实现同一隧道内的各个自动检测装置12的相互串联，形成检测网络，用于实时检测列车在隧道内位置。
75.在一个实施例中，处理器执行如下操作：
76.获取列车触发第一车辆检测模块2或第二车辆检测模块3的各个检测单元的第一时间；
77.获取列车结束触发第一车辆检测模块2或第二车辆检测模块3的各个检测单元的
第二时间；
78.获取检测单元之间的距离间隔；
79.基于第一时间、第二时间和距离间隔，确定列车的速度与长度；每两个相邻检测单元的距离间隔与两个检测单元对应的第一时间的差值的商可以计算出一个列车的速度的测量值；为了准确测量，可以去计算出的速度的测量值的平均值作为列车的速度；同一检测单元对应的第一时间和第二时间的差值乘以对应的列车的速度的测量值，为车辆的长度的测量值；一个检测单元检测出一个长度的测量值，取长度的测量值的平均值为列车的长度；
80.基于列车的速度与长度，确定照明灯的控制模式；通过各个照明灯对应配置的列车的速度与长度以及控制模式的对应表，确定照明灯的控制模式；控制模式包括：照明灯的开启时间和/或关闭时间。
81.当列车的速度小于预设的阈值(例如：100km/h)时，处理模块1通过第一通讯模块向中央控制装置11上报异常。例如：当列车的速度为0时，即列车停在自动检测装置12前面；处理模块1上报异常，实现了列车行驶异常的判定。
82.本发明还提供一种用于隧道照明的控制方法，应用上述任一自动检测装置，包括：
83.将隧道按照预设的第一距离长度分为多个区域；例如将隧道以200m分为一个区域；
84.每个区域对应设置一个自动检测装置12，将所有的自动检测装置12都接入中央控制装置11；例如：自动检测装置12设置在区域的中心位置；
85.在隧道的两端外还分别设置有一个第三车辆检测模块，第三车辆检测模块与最近的隧道内设置的自动检测装置12通讯连接；
86.当第三车辆检测模块连接的自动检测装置12中的第一车辆检测模块2和第二车辆检测模块3未被触发、第三车辆检测模块被触发时，控制自动检测装置12的距离第三车辆检测模块较近的一侧的照明灯开启。通过第三车辆检测模块实现设置在隧道两端的自动检测装置12外侧的照明灯的控制；实现了隧道内所有照明灯的智能控制。更进步一地，相邻的自动检测装置12的靠近一侧的车辆检测模块可以共用一个并设置在区域边界位置；以减少硬件设置成本。
87.在一个实施例中，中央控制装置11执行如下操作：
88.获取隧道结构图，构建隧道三维模型；
89.将第一车辆检测模块2、第二车辆检测模块3、照明灯的设置位置映射至隧道三维模型；
90.获取照明灯的照明区域并映射至隧道三维模型；
91.通过第一车辆检测模块2和第二车辆检测模块3，检测出列车在隧道内的位置并映射至隧道三维模型；
92.获取列车的速度以及长度，构建列车运动模型；
93.将列车运动模型映射至隧道三维模型，确定列车的车头进入各个照明灯的照明区域的第三时间和列车的车尾离开各个照明灯的第四时间；具体可以以列车的车顶所在平面及轨道设置方向构建移动线路，确定照明区域的边界与移动线路的两个交汇点，将列车的当前位置映射至移动线路上，通过速度和长度将列车运动模型架设至移动线路上，建立时间轴，进行推进模拟，确定第三时间和第四时间；
94.基于各个照明灯对应的第三时间和第四时间，生成各个照明灯的开启指令和关闭指令。例如：在第三时间时开启对应的照明灯；第四时间关闭照明灯。
95.在一个实施例中，用于隧道照明的控制方法，还包括：
96.在隧道内按照预设的第二距离长度的间距设置多个警示装置13；如图2所示，为同一隧道内的隧道照明控制方法对应的硬件部件的连接图；
97.中央控制器还执行如下操作：
98.将各个警示装置13的设置位置映射至在隧道三维模型中；
99.确定各个警示装置13的设置位置在列车运动的轨道上的投影；
100.确定列车经过各个投影的第五时间；
101.基于第五时间，构建各个警示装置13的倒计时单元；
102.当各个警示装置13的倒计时单元的倒计时降至预设的第一时间阈值(例如：1分钟)以下时，控制对应的警示装置13开启并以预设的第一模式运行；
103.当倒计时降至预设的第二时间阈值(例如：30秒)以下时，控制对应的警示装置13以预设的第二模式运行；
104.当倒计时降至预设的第三时间阈值(例如：3秒)以下时，控制对应的警示装置13关闭；
105.其中，第一模式包括：以黄色灯光闪烁进警示；
106.第二模式包括：以红色灯光闪烁进行警示。
107.第一时间阈值大于第二时间阈值和第三时间阈值；第二时间阈值大于第三时间阈值。
108.实现警示装置13对隧道内列车即将到达进行警示，使意外滞留在隧道内的工作人员可以及时规避；保证滞留人员的生命安全。更进一步地，在列车行驶方向上开启的照明灯的前侧开启警示装置13，实现了列车在隧道内的动态指示，使意外滞留在隧道内的工作人员可以及时规避；保证滞留人员的生命安全。此外，还需根据列车的速度对倒计时单元的计时进行动态更新。
109.在一个实施例中，当倒计时单元结束后生成正计时单元，
110.当正计时升至第三时间阈值(例如：3秒)以上时，控制对应的警示装置13开启并以预设的第二模式运行；
111.当正计时升至预设的第二时间阈值(例如：30秒)以上时，控制对应的警示装置13以预设的第一模式运行；
112.当正计时升至预设的第一时间阈值(例如：1分钟)以上时，控制对应的警示装置13关闭；
113.通过正计时单元实现警示装置13的控制，表现在列车的后方对列车进行指示，防止前车故障停留在隧道内，后方存在较快的列车而造成追尾事故的发生，提高了列车在隧道内的行车安全。
114.此外，通过放置不同位置的电流互感器可以计算出照明线路的电能消耗，或者整改控制系统的能耗，进行有效的电能监控。同时进行过压、欠压、过流、失流等报警及记录。具有良好界面体验感，通过液晶进行参数设置及读取。开关灯灯操作。通过严谨的逻辑计算以及快速的通讯方式，整个隧道内部的照明情况能够一目了然。具有自动录入档案功能。无
须人工进行档案的录入操作。还可以在隧道内每隔50m步骤一个手动控制柜，以对应手动控制照明灯，方便检修；手动箱具有通过认为触发开灯、关灯按钮则内部处理单元将对应的信息通过电力线载波技术发送给中央控制装置11；此外，每隔2k作为一个本发明的控制方法对应的控制系统的中央控制装置11的控制范围。
115.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。