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        基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)設計

        2018-01-24 20:47:24楊得鴻
        科技視界 2017年31期
        關鍵詞:照明公路隧道控制系統(tǒng)

        楊得鴻

        【摘 要】最近幾年,我國的公路隧道不斷發(fā)展,隧道中的照明控制系統(tǒng)顯得越來越重要,人們對公路隧道中的照明系統(tǒng)要求也越來越高,為了滿足人們的需求,以及保證公路隧道的照明系統(tǒng)安全、節(jié)能、又環(huán)保,本篇文章探討了基于Wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)設計,以滿足社會的需求并使公路隧道得以發(fā)展。

        【關鍵詞】Wifi 無線網(wǎng)絡;公路隧道;照明;控制系統(tǒng);設計

        0 引言

        隨著交通行業(yè)的不斷發(fā)展,公路隧道逐漸受到了廣泛的關注,人們對公路隧道的要求越來越高,尤其是照明系統(tǒng),既要保證安全,又要節(jié)能環(huán)保,為了順應時代的發(fā)展,增強人們的滿意度,本篇文章探究了基于Wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)的設計,以滿足人們的需求,并使公路隧道在未來的發(fā)展中越來越順利。

        1 公路隧道的發(fā)展背景

        十九大報告發(fā)出了建設交通強國、科技強國的號召,天科院將聚焦國家和行業(yè)技術需求,加強基礎性研究,為重大工程提供技術支撐;加強國際合作和“走出去”,培育國際經(jīng)濟合作和競爭新優(yōu)勢,為“一帶一路”建設提供科技支撐。為響應十九大的號召,我們應不斷建設公路隧道,將科技手段融入到公路隧道的設計中,既發(fā)展交通,又發(fā)展科技。公路隧道中的照明系統(tǒng)一直是人們所關注的內容,為貫徹落實十九大的內容,本文探究了基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)設計。

        2 公路隧道照明系統(tǒng)應適應駕駛人員的視覺需求

        公路隧道與一般的道路照明系統(tǒng)不同,在進行公路隧道照明系統(tǒng)設計時,應當考慮到駕駛人員的視線要求。在明亮的環(huán)境中,人眼中的錐體細胞進行工作,進行對光線的感知,也就是人們經(jīng)常說的明視覺[1]。在昏暗的環(huán)境中,人眼中的桿體細胞進行工作,進行對光的感知。而駕駛人員從明亮的地方進入到公路隧道這個暗環(huán)境時,人眼中的錐體細胞與桿體細胞是共同進行工作的,來進行對光線的感知,也就是人們通常所說的中介視覺,為了適應駕駛人員這一視覺要求,就需要相關的公路隧道照明系統(tǒng)設計人員將這些參數(shù)考慮到公路隧道照明系統(tǒng)的設計中,并加以重視,保證光線明暗適中個,為駕駛人員營造出一個安全的駕駛環(huán)境。

        3 Wifi無線網(wǎng)絡公路隧道照明控制體系設計的原理

        增加公路隧道照明系統(tǒng)的亮度會加大駕駛人員的安全隱患,最合理的公路隧道燈光設計是可進行明暗調節(jié),可進行無線感應的照明系統(tǒng),既節(jié)能,又環(huán)保,還為駕駛人員提供了安全的駕駛環(huán)境。高速公路隧道的照明系統(tǒng)主要由后臺上位機,現(xiàn)場控制器,無線數(shù)據(jù)接收點,無線數(shù)據(jù)發(fā)射點,控制器,Wifi無線網(wǎng)絡等組成[2],最重要的是公路隧道照明系統(tǒng)中的無線傳感器和隧道照明燈節(jié)點,Wifi網(wǎng)絡無線傳感器主要用來感知行駛車輛的速度,和機動車的數(shù)量,以及公路隧道外的光線強度,Wifi無線網(wǎng)絡將這些接收到的信息傳遞給控制器,讓控制器對這些接收到的車輛信息進行分析,解讀,在傳給無線數(shù)據(jù)發(fā)射點,并通過發(fā)射點將這些經(jīng)過處理過的信息發(fā)送到公路隧道照明燈的各個節(jié)點,使公路隧道照明燈的節(jié)點感知到這些信息,并發(fā)出適合的光線。這種設計相對于一味的加強公路隧道燈光的亮度來比較,既節(jié)能又環(huán)保,還大大的加強了安全性。這種設計原理,為公路隧道的發(fā)展提供了幫助。

        4 基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡設計

        (1)公路隧道照明無線網(wǎng)絡的特點

        公路隧道的特點是又窄又長,公路隧道的無線網(wǎng)絡燈光是在無線網(wǎng)路通訊的基礎上進行設計的,車輛的各種信息以通訊的方式通過Wifi無線傳感器發(fā)送給無線控制器,并對感知到的信息進行處理,再通過無線發(fā)射器將這些接收到的信息發(fā)送給公路隧道燈光控制的節(jié)點,使燈光適中,為駕駛人員的視線提供一個舒適的光線環(huán)境。由于公路隧道又窄又長,因此隧道中的燈光需求量也就不斷增多,就要增加公路隧道燈光的節(jié)點,使每個節(jié)點都能感知到車輛的信息,發(fā)出適合的光線。通常對這些節(jié)點進行樹狀的連接[3]。并將公路隧道中的無線傳感器,無線控制器,以及無線發(fā)射器都通過通訊的方式和計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行連接,方便相關工作人員對公路隧道的燈光狀況進行實時監(jiān)控,便于管理。

        (2)對于公路隧道燈光節(jié)點的網(wǎng)絡設計

        公路隧道中的照明燈節(jié)點根據(jù)公路隧道的長短進行樹狀的連接,使每一個照明燈節(jié)點都能得到無線網(wǎng)絡的控制,在公路隧道照明燈節(jié)點的設計中,網(wǎng)絡路由器是連接照明燈節(jié)點的重要設備,它是信息傳輸?shù)臉屑~,網(wǎng)絡路器可以增加信息發(fā)射的距離,確保每一個照明燈節(jié)點都能接收到控制器所發(fā)射出的信號。其次,網(wǎng)絡協(xié)調者也是個重要的設備,網(wǎng)絡協(xié)調者的主要功能是將接受到的信號與進行實時監(jiān)控的網(wǎng)絡計算機相連接,并進行數(shù)據(jù)間的相互交流,通過進行監(jiān)控的計算機所反射回來的信號,將這些信號傳輸給照明控制的節(jié)點,保證每一個照明控制節(jié)點都能發(fā)出最合適的燈光,為駕駛人員營造一個安全舒適的駕駛環(huán)境。

        (3)公路隧道照明系統(tǒng)的參數(shù)設計

        照明的參數(shù)系統(tǒng)主要由幾個部分組成,包括:隧道外與隧道內的光線差異,行駛車輛的速度,機動車輛的數(shù)量等,將感知這些參數(shù)的信息系統(tǒng)設計在無線傳感器中,通過控制器,在進行實時監(jiān)控的計算機中分析,并以通訊的方式傳輸給無線發(fā)射器,最后,經(jīng)過處理,發(fā)射出適合這些參數(shù)的光線強度,使這些光線適合駕駛人員,使駕駛人員能夠在安全的環(huán)境中駕駛機動車輛。

        5 基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)燈具設計

        公路隧道中LED照明燈具的選擇也是關鍵,需要仔細的研究,LED照明燈具調節(jié)光線的速度要快,也要節(jié)能環(huán)保,同時,還要確保LED燈具的壽命不受進行光線調節(jié)時的影響而縮減,選擇合適的LED燈具,根據(jù)公路隧道對光線的需求進行調節(jié),實現(xiàn)了節(jié)能的目的。LED燈具使用的電流是直流電[4],因此,在發(fā)揮節(jié)能的作用時不能將調節(jié)光線的作用完全發(fā)揮出來,換句話說,就是這兩種功能不能同時進行。還需要考慮到的因數(shù)就是LED照明燈的功率,減少其對電網(wǎng)系統(tǒng)的污染,通過通訊模塊,將公路隧道中的照明系統(tǒng)都集中在一起進行控制,使照明控制節(jié)點有穩(wěn)定的電壓和電流輸出,確保每個照明燈都能發(fā)出適合的光線,為機動車駕駛人員提供一個安全的駕駛環(huán)境。

        6 基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)軟件設計

        wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)在進行工作的過程中有許多模塊控制,無線傳感器將車輛的各種信息傳遞到無線控制器中,無線控制器再將所接收到的信息傳遞給進行實時監(jiān)控的計算機,將所接收到的信號進行處理,看進行監(jiān)控的計算機有沒有相關的工作人員操作,如無人操作而系統(tǒng)又出現(xiàn)故障就會發(fā)出報警信號,這就需要在進行設計時,將LED照明系統(tǒng)的節(jié)點進行全自動的設計,使控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障,發(fā)出報警信號時[5],無線控制系統(tǒng)可將這種信號傳遞給無線發(fā)射系統(tǒng),進而發(fā)送到LED照明系統(tǒng)的節(jié)點中,實現(xiàn)一個全自動的過程,使照明燈光發(fā)出適合駕駛人員視線的光線。

        7 結束語

        綜上所述,本篇文章通過分析基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)設計,對wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)的設計進行總結,希望公路隧道照明系統(tǒng)的設計在未來越來越好。

        【參考文獻】

        [1]《中國公路學報》編輯部.中國隧道工程學術研究綜述·2015[J].中國公路學報,2015,28(05):1-65.

        [2]王少飛,張琦,李科.基于GPRS技術的中、短公路隧道照明遠程監(jiān)控方案[J].電氣應用,2015,29(23):46-51.

        [3]劉睿健.“創(chuàng)新·融合·共享”靠“智慧”!——中國交通信息化發(fā)展之路探討[J].中國交通信息化,2016,(04):26-32.

        [4]孫海艷,陳偉,王娜.基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的智能照明系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術,2016,40(11):183-186.

        [5]楊松.基于多普勒的公路隧道交通事件與二次事故預警系統(tǒng)研究[J].中國交通信息化,2016,(09):131-134.endprint

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