基于wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

楊得鴻

【摘 要】最近幾年，我國(guó)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(lái)越重要，人們對(duì)公路隧道中的照明系統(tǒng)要求也越來(lái)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以滿足社會(huì)的需求并使公路隧道得以發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】Wifi 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；公路隧道；照明；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

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(guān)注，人們對(duì)公路隧道的要求越來(lái)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(yīng)時(shí)代的發(fā)展，增強(qiáng)人們的滿意度，本篇文章探究了基于Wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以滿足人們的需求，并使公路隧道在未來(lái)的發(fā)展中越來(lái)越順利。

1 公路隧道的發(fā)展背景

十九大報(bào)告發(fā)出了建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)的號(hào)召，天科院將聚焦國(guó)家和行業(yè)技術(shù)需求，加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究，為重大工程提供技術(shù)支撐；加強(qiáng)國(guó)際合作和“走出去”，培育國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作和競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)，為“一帶一路”建設(shè)提供科技支撐。為響應(yīng)十九大的號(hào)召，我們應(yīng)不斷建設(shè)公路隧道，將科技手段融入到公路隧道的設(shè)計(jì)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(guān)注的內(nèi)容，為貫徹落實(shí)十九大的內(nèi)容，本文探究了基于wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2 公路隧道照明系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)駕駛?cè)藛T的視覺(jué)需求

公路隧道與一般的道路照明系統(tǒng)不同，在進(jìn)行公路隧道照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到駕駛?cè)藛T的視線要求。在明亮的環(huán)境中，人眼中的錐體細(xì)胞進(jìn)行工作，進(jìn)行對(duì)光線的感知，也就是人們經(jīng)常說(shuō)的明視覺(jué)[1]。在昏暗的環(huán)境中，人眼中的桿體細(xì)胞進(jìn)行工作，進(jìn)行對(duì)光的感知。而駕駛?cè)藛T從明亮的地方進(jìn)入到公路隧道這個(gè)暗環(huán)境時(shí)，人眼中的錐體細(xì)胞與桿體細(xì)胞是共同進(jìn)行工作的，來(lái)進(jìn)行對(duì)光線的感知，也就是人們通常所說(shuō)的中介視覺(jué)，為了適應(yīng)駕駛?cè)藛T這一視覺(jué)要求，就需要相關(guān)的公路隧道照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員將這些參數(shù)考慮到公路隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，并加以重視，保證光線明暗適中個(gè)，為駕駛?cè)藛T營(yíng)造出一個(gè)安全的駕駛環(huán)境。

3 Wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)公路隧道照明控制體系設(shè)計(jì)的原理

增加公路隧道照明系統(tǒng)的亮度會(huì)加大駕駛?cè)藛T的安全隱患，最合理的公路隧道燈光設(shè)計(jì)是可進(jìn)行明暗調(diào)節(jié)，可進(jìn)行無(wú)線感應(yīng)的照明系統(tǒng)，既節(jié)能，又環(huán)保，還為駕駛?cè)藛T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(tái)上位機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)控制器，無(wú)線數(shù)據(jù)接收點(diǎn)，無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射點(diǎn)，控制器，Wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等組成[2]，最重要的是公路隧道照明系統(tǒng)中的無(wú)線傳感器和隧道照明燈節(jié)點(diǎn)，Wifi網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器主要用來(lái)感知行駛車(chē)輛的速度，和機(jī)動(dòng)車(chē)的數(shù)量，以及公路隧道外的光線強(qiáng)度，Wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將這些接收到的信息傳遞給控制器，讓控制器對(duì)這些接收到的車(chē)輛信息進(jìn)行分析，解讀，在傳給無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)射點(diǎn)，并通過(guò)發(fā)射點(diǎn)將這些經(jīng)過(guò)處理過(guò)的信息發(fā)送到公路隧道照明燈的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，使公路隧道照明燈的節(jié)點(diǎn)感知到這些信息，并發(fā)出適合的光線。這種設(shè)計(jì)相對(duì)于一味的加強(qiáng)公路隧道燈光的亮度來(lái)比較，既節(jié)能又環(huán)保，還大大的加強(qiáng)了安全性。這種設(shè)計(jì)原理，為公路隧道的發(fā)展提供了幫助。

4 基于wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

（1）公路隧道照明無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

公路隧道的特點(diǎn)是又窄又長(zhǎng)，公路隧道的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)燈光是在無(wú)線網(wǎng)路通訊的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，車(chē)輛的各種信息以通訊的方式通過(guò)Wifi無(wú)線傳感器發(fā)送給無(wú)線控制器，并對(duì)感知到的信息進(jìn)行處理，再通過(guò)無(wú)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(diǎn)，使燈光適中，為駕駛?cè)藛T的視線提供一個(gè)舒適的光線環(huán)境。由于公路隧道又窄又長(zhǎng)，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(diǎn)，使每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能感知到車(chē)輛的信息，發(fā)出適合的光線。通常對(duì)這些節(jié)點(diǎn)進(jìn)行樹(shù)狀的連接[3]。并將公路隧道中的無(wú)線傳感器，無(wú)線控制器，以及無(wú)線發(fā)射器都通過(guò)通訊的方式和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行連接，方便相關(guān)工作人員對(duì)公路隧道的燈光狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于管理。

（2）對(duì)于公路隧道燈光節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

公路隧道中的照明燈節(jié)點(diǎn)根據(jù)公路隧道的長(zhǎng)短進(jìn)行樹(shù)狀的連接，使每一個(gè)照明燈節(jié)點(diǎn)都能得到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的控制，在公路隧道照明燈節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中，網(wǎng)絡(luò)路由器是連接照明燈節(jié)點(diǎn)的重要設(shè)備，它是信息傳輸?shù)臉屑~，網(wǎng)絡(luò)路器可以增加信息發(fā)射的距離，確保每一個(gè)照明燈節(jié)點(diǎn)都能接收到控制器所發(fā)射出的信號(hào)。其次，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者也是個(gè)重要的設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)者的主要功能是將接受到的信號(hào)與進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)相連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)間的相互交流，通過(guò)進(jìn)行監(jiān)控的計(jì)算機(jī)所反射回來(lái)的信號(hào)，將這些信號(hào)傳輸給照明控制的節(jié)點(diǎn)，保證每一個(gè)照明控制節(jié)點(diǎn)都能發(fā)出最合適的燈光，為駕駛?cè)藛T營(yíng)造一個(gè)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(shè)計(jì)

照明的參數(shù)系統(tǒng)主要由幾個(gè)部分組成，包括：隧道外與隧道內(nèi)的光線差異，行駛車(chē)輛的速度，機(jī)動(dòng)車(chē)輛的數(shù)量等，將感知這些參數(shù)的信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)在無(wú)線傳感器中，通過(guò)控制器，在進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的計(jì)算機(jī)中分析，并以通訊的方式傳輸給無(wú)線發(fā)射器，最后，經(jīng)過(guò)處理，發(fā)射出適合這些參數(shù)的光線強(qiáng)度，使這些光線適合駕駛?cè)藛T，使駕駛?cè)藛T能夠在安全的環(huán)境中駕駛機(jī)動(dòng)車(chē)輛。

5 基于wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)燈具設(shè)計(jì)

公路隧道中LED照明燈具的選擇也是關(guān)鍵，需要仔細(xì)的研究，LED照明燈具調(diào)節(jié)光線的速度要快，也要節(jié)能環(huán)保，同時(shí)，還要確保LED燈具的壽命不受進(jìn)行光線調(diào)節(jié)時(shí)的影響而縮減，選擇合適的LED燈具，根據(jù)公路隧道對(duì)光線的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)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(shí)不能將調(diào)節(jié)光線的作用完全發(fā)揮出來(lái)，換句話說(shuō)，就是這兩種功能不能同時(shí)進(jìn)行。還需要考慮到的因數(shù)就是LED照明燈的功率，減少其對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的污染，通過(guò)通訊模塊，將公路隧道中的照明系統(tǒng)都集中在一起進(jìn)行控制，使照明控制節(jié)點(diǎn)有穩(wěn)定的電壓和電流輸出，確保每個(gè)照明燈都能發(fā)出適合的光線，為機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藛T提供一個(gè)安全的駕駛環(huán)境。

6 基于wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)在進(jìn)行工作的過(guò)程中有許多模塊控制，無(wú)線傳感器將車(chē)輛的各種信息傳遞到無(wú)線控制器中，無(wú)線控制器再將所接收到的信息傳遞給進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的計(jì)算機(jī)，將所接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，看進(jìn)行監(jiān)控的計(jì)算機(jī)有沒(méi)有相關(guān)的工作人員操作，如無(wú)人操作而系統(tǒng)又出現(xiàn)故障就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這就需要在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，將LED照明系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全自動(dòng)的設(shè)計(jì)，使控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)[5]，無(wú)線控制系統(tǒng)可將這種信號(hào)傳遞給無(wú)線發(fā)射系統(tǒng)，進(jìn)而發(fā)送到LED照明系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)中，實(shí)現(xiàn)一個(gè)全自動(dòng)的過(guò)程，使照明燈光發(fā)出適合駕駛?cè)藛T視線的光線。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本篇文章通過(guò)分析基于wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)wifi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的公路隧道照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，希望公路隧道照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在未來(lái)越來(lái)越好。

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