[发明专利]隧道监控系统

说明书

本发明公开了隧道监控系统，包括环境采集系统、照明调光系统、能见度检测系统、视频监控系统和主控装置；环境采集系统、照明调光系统、能见度检测系统、视频监控系统和主控装置通过光纤网络连接；环境采集系统采集隧道洞外的环境信息；照明调光系统用于隧道照明灯具的调光；能见度检测系统是测量隧道内行车的可视距离；视频监控系统包括车流量查看和事故监控；主控装置包括对数据的存储、判断、处理；本发明提供了一种为隧道营造一个安全、舒适的光环境，使交通运输更高效，降低电能的消耗，减少交通事故的隧道监控系统。

技术领域

本发明涉及隧道领域，更具体的说，它涉及隧道监控系统。

背景技术

智能交通是当今交通运输业的热点话题，公路隧道是交通道路上的特殊环境，存在着空间狭小、环境封闭、光线不充足、洞内外差异大等问题，公路隧道作为交通运输的重要组成，其智能化也影响着千万的出行者。2016年交通运输行业发展统计公报显示，我国公路隧道为15181处、1403.97万米，增加1175处、135.58万米，其中特长隧道815处、362.27万米，长隧道3520处、604.55万米。在传统高速公路隧道的运营中，无论天气变化，无论车流量大小，隧道照明灯总是保持常亮状态，这必然造成电能的浪费。同时，由于隧道洞内外差异较大的光环境和自身封闭、狭小的特殊道路环境导致隧道行车中交通事故的发生率远高于其他普通公路。

虽然大量的研究人员已经对隧道管理的设计提出了很多方案，但依然存在一些问题：(1)根据人们出行的需要，汽车数量逐渐增多，然而隧道管理系统设计未考虑车流量增长；(2)各地方公路隧道的设计标准不同，设计参数难以统一；(3)东西部发展差距大，导致隧道网络基础不均衡；(4)隧道照明控制系统智能程度不高，控制不合理，自动化程度有待加强；(5)经济薄弱的地区隧道智能化管理改造难。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种为隧道营造一个安全、舒适的光环境，使交通运输更高效，降低电能的消耗，减少交通事故的隧道监控系统。

本发明的技术方案如下：

隧道监控系统，包括环境采集系统、照明调光系统、能见度检测系统、视频监控系统和主控装置；环境采集系统、照明调光系统、能见度检测系统、视频监控系统和主控装置通过光纤网络连接；环境采集系统采集隧道洞外的环境信息，其中包括光环境信息洞外亮度和色温，并将该信息传输给主控装置；照明调光系统用于隧道照明灯具的调光，其包括调光驱动控制器和变色温灯具，分布设置在隧道内的不同区段，且调光驱动器独立接收主控装置的调光命令信息，控制本段区域的变色温灯具实现无极调光，同时检测灯具电路的电流，并反馈给主控装置；能见度检测系统是测量隧道内行车的可视距离，为公路隧道大雾天气、极端异常天气提供预警信息；视频监控系统包括车流量查看和事故监控；主控装置包括对数据的存储、判断、处理。

进一步的，环境采集系统包括中央处理器、光度传感器、颜色传感器、温湿度传感器、GPS传感器和电源模块，光度传感器、颜色传感器、温湿度传感器、GPS传感器、电源模块与中央处理器电性连接，并受其控制；光度传感器采用测量时间为120ms，分辨率为1lx，光度传感器的时钟信号和数据信号分别与中央处理器的B8、B9引脚相连接；颜色传感器包括四个平行的A/D转换器，将光电二极管的电流转换为数字信号，颜色传感器的初始化信号、数据信号和时钟信号分别与中央处理器的B11、B12、B13引脚相连接；温湿度传感器采集环境中的温度、湿度、露点值，采用温度检测有效区间为-40℃～100℃，检测分辨率为0.01℃，湿度的检测有效区间为0％RH～100％RH，检测精度为0.04％RH的温湿度传感器，该温湿度传感器的时钟信号、数据信号分别与中央处理器的B6、B7引脚相连接；GPS传感器采用电压3.3V，最大5V，其包括天线检测及天线短路保护模块，天线增益最大30dB，定位精度达2.5米，该GPS传感器的脉冲信号、数据接收信号和发送信号分别与中央处理器的A1、A2、A3引脚相连接。