电力载波/NB-IOT通信的智慧隧道配电及照明系统技术方案

电力载波/NB‑IOT通信的智慧隧道配电及照明系统，所述的隧道照明单、元、机电设备、环境监测设备的电力输入端子与电力载波发送模块电路连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上，上述电力载波导线的另一端与电力载波接收模块电路连接，电力载波接收模块与本地控制器电路连接，本地控制器设置有NB‑IOT通信模块，本地控制器的电力输入端与智能合闸开关连接，智能合闸开关联通配电侧的电力母线，以上各电路连接构成本系统的电力回路和电力载波通信的信号回路；电力载波接收模块对收到的电力载波发送模块上报的信息进行解调还原发送本地控制器，通过NB‑IOT通信模块，把所获得的信息发送至远程控制平台的服务器，进行远程监控。

【技术实现步骤摘要】
电力载波/NB-IOT通信的智慧隧道配电及照明系统
本技术涉及隧道配电及照明运行维护领域，具体涉及电力载波/NB-IOT通信的智慧隧道配电及照明系统。
技术介绍
公路隧道的主体建筑物一般由洞身、衬砌和洞门组成，在洞口容易坍塌的地段，还加建明洞。隧道的附属构筑物有防水和排水设施、通风和照明设施、交通信号设施以及应急设施等。在隧道设施中，照明是很重要的设施之一，隧道中照明光环境的好坏直接影响人们生命财产安全和生活质量水平。我国将公路隧道分为四个区段：入口段、过渡段、中间段和出口段。每个段的照明控制对隧道光环境起着至关重要的作用。因此隧道照明控制方式的选择对隧道光环境的有重要的影响，良好的照明控制方式可以很好的消除隧道行车中的“黑洞效应”和“眩光”带来的影响，给司机创造质量高的照明环境。由于隧道照明是24小时运行，传统的高压钠灯能耗价高，且故障率也高，也有隧道开始试用LED光源替代传统的高压钠灯，但是现有的隧道照明单元必须使用驱动电源点亮LED光源，而驱动电源是隧道照明单元极易故障的部件，如果隧道照明设备故障不能及时发现会危及行车安全，造成事故隐患，从而造成隧道内重大交通事故的发生，交通事故发生的原因除主观因素外，客观上有些与隧道内照明设备有关。然而，传统的隧道照明，需人工巡检维护，调节隧道照明强度，其劳动成本高，也会给隧道管理人员带来了巨大的工作量，这也是隧道照明产品稳定和正常运行过程中亟待解决的问题。另外，在隧道中还有机电设备、消防设施及配电设施等用电设施，这些用电设施都依靠人工巡检为主，维修滞后，成本高，这样给隧道系统安全运行带来极大的隐患，需要改进。现在社会上也有对隧道的照明灯也是用远程监控系统，如中国专利CN103260319A，公开一种隧道智能照明远程监控系统，包括隧道智能照明控制器、采集电路、数据处理电路和控制电路组成；网络传输系统由隧道内的光纤自愈环网组成的局域网与隧道内的主机相连，一台主光MODEM和一台或一台以上的从光MODEM通过光缆连接构成光纤自愈环网，主机通过通讯转换器接入以太网络将隧道内的检测监控数据传输至中央监控室。中国专利CN106255256A，一种综合管廊及隧道照明回路调光节能系统及控制方法，包括信号采集模块、远程监控计算机、GPRS通信模块、控制模块、回路调光模块和LED照明终端。采用回路无极调光控制，根据车速、光照度和运行模式等作为参数，控制灯具应用区域内的光照度，经控制器处理后将求得的给定值与现场值之差作为控制量输出，从而连续整体调节灯具的功率，等等。很多专利都是光纤或无线通信与远程监控平台通信，由于隧道较长采用有线通信安装施工难度大，价格成本高，采用无线通信由于隧道较长，无线信号覆盖不全或无线信号较弱，通信不稳，直接影响通信效果，甚至可能造成隧道灯误动作，引起事故。另外，隧道较长又远离城市中心，供电电压不稳，更易造成隧道设备如：机电设备，消防设施及配电设施损坏，这个可能对隧道的安全运行造成更大的隐患，目前还没有这方面的应用技术方案，也是在公路隧道安全运行亟待解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有隧道照明产品寿命短，隧道电气设备运维困难及远程监控成本高、信号不稳等诸多问题，继续要一种新的技术方案来解决以上问题，为了解决上述问题，本技术公开了电力载波/NB-IOT通信的智慧隧道配电及照明系统，包括：隧道照明单元，机电设备，环境监测设备，配电单元，本地控制开关，电力载波通信模块，NB-IOT通信模块，本地控制器，载波电力导线，智能合闸开关，变压器，控制主机，监控平台，移动终端，监视器及电力母线；所述的隧道照明单元包括LED灯具及支架，灯具的电力输入端子与电力载波发送模块电路连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上；所述的机电设备的电力输入端与本地控制开关的交流接触器的电力输出端相连接，交流接触器的电力输入端与电力载波发送模块连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上；所述的环境监测设备包括温度传感器，湿度传感器及烟气传感器，上述各传感器的电力导线均与电力载波发送模块连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上；上述电力载波导线的另一端与电力载波接收模块电路连接，电力载波接收模块与本地控制器电路连接，本地控制器设置有NB-IOT通信模块，本地控制器的电力输入端与智能合闸开关连接，智能合闸开关联通配电侧的电力母线，以上各电路连接构成本系统的电力回路和电力载波通信的信号回路；电力载波接收模块对收到的电力载波发送模块上报的信息进行解调还原，并把解调还原的信息反馈至本地控制器，本地控制器接收该信息进行计算和存储；同时，把存储的信息反馈至NB-IOT通信模块，通信模块以无线通讯模式把所获得的信息发送至远程控制平台的服务器，控制主机访问服务器读取隧道照明及机电运行的信息并在监视器和移动终端上以图文的形式显示出来，构成本系统远程智慧管控中心，以利于对隧道照明、通风、消防及电力运行的运维和管理。所述的隧道照明单元的LED隧道灯具，其特征在于包括灯壳和LED光源模组，LED光源模组有LED灯珠和LED交流直驱芯片模块组成，单个模组功率为30-60W，每盏隧道灯具有1-6个LED光源模组并接构成，单个LED光源模组包括：LED光源模块，交流直驱芯片模块，调光控制模块，信号接口构成，LED光源模块由30-120颗LED灯珠构成，LED灯珠经过串并连接后与交流直驱芯片模块连通受驱动模块控制工作，调光控制模块与交流直驱芯片模块连接，控制驱动模块调节LED光源模块的输出功率，LED交流直驱芯片模块的电力输入端与电力载波发送模块的电路连接，并受载波模块的开关控制；LED交流直驱芯片模块有RS485信号接口，通过RS485信号接口与电力载波模块控制器信号连接，并受本地控制器的控制，以此来调节LED光源模块的输出功率。所述的LED交流直驱芯片模块，其特征在于电力载波模块发送控制器通过RS485接口与LED交流直驱芯片模块信号相连并与驱动模块通信获取LED光源模块的电流、电压及功率信息，该信息通过电力载波导线传输至供电侧的配电柜的电力载波模块接收控制器，接收控制器对该信息进行解析，接收控制器把解析的信息反馈至本地控制器，本地控制器进行信息存储的同时把该信息馈送至NB-IOT通信模块，NB-IOT通信模块通过无线传输方式直接把该信息发送至远程监控平台的服务器并存储在存储器中，控制主机访问服务器并把存储器中的LED隧道光源模组的信息馈送至监控平台的监视器，监视器以图文的形式显示出来，构成隧道照明系统上行信息通路；控制主机根据监控平台展示的数据信息，对LED隧道光源模组进行调控，控制主机下发控制信号，该信号被NB-IOT通信模块接收，NB-IOT通信模块把控制信号反馈至本地控制器，本地控制器接收该控制信号并经过调制处理后发送至电力载波模块接收控制器，接收控制器进行信号调制并通过电力载波导线把调制后的控制信号发送至LED隧道光源模块侧的电力载波模块发送控制器，发送控制器经过解析调制后把该信号馈送至LED交流直驱芯片模块的LED调光模块，LED调光模块根据控制信号对LED灯珠进行实时功率调控，构成隧道照本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电力载波/NB-IOT通信的智慧隧道配电及照明系统，包括：隧道照明单元，机电设备，环境监测设备，配电单元，本地控制开关，电力载波通信模块，NB-IOT通信模块，本地控制器，载波电力导线，智能合闸开关，变压器，控制主机，监控平台，移动终端，监视器及电力母线；其特征在于所述的隧道照明单元包括LED灯具及支架，灯具的电力输入端子与电力载波发送模块电路连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上；所述的机电设备的电力输入端与本地控制开关的交流接触器的电力输出端相连接，交流接触器的电力输入端与电力载波发送模块连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上；所述的环境监测设备包括温度传感器，湿度传感器及烟气传感器，上述各传感器的电力导线均与电力载波发送模块连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上；上述电力载波导线的另一端与电力载波接收模块电路连接，电力载波接收模块与本地控制器电路连接，本地控制器设置有NB-IOT通信模块，本地控制器的电力输入端与智能合闸开关连接，智能合闸开关联通配电侧的电力母线，以上各电路连接构成本系统的电力回路和电力载波通信的信号回路；电力载波接收模块对收到的电力载波发送模块上报的信息进行解调还原，并把解调还原的信息反馈至本地控制器，本地控制器接收该信息进行计算和存储；同时，把存储的信息反馈至NB-IOT通信模块，通信模块以无线通讯模式把所获得的信息发送至远程控制平台的服务器，控制主机访问服务器读取隧道照明及机电运行的信息并在监视器和移动终端上以图文的形式显示出来，构成本系统远程智慧管控中心，以利于对隧道照明、通风、消防及电力运行的运维和管理。/n...

【技术特征摘要】
1.电力载波/NB-IOT通信的智慧隧道配电及照明系统，包括：隧道照明单元，机电设备，环境监测设备，配电单元，本地控制开关，电力载波通信模块，NB-IOT通信模块，本地控制器，载波电力导线，智能合闸开关，变压器，控制主机，监控平台，移动终端，监视器及电力母线；其特征在于所述的隧道照明单元包括LED灯具及支架，灯具的电力输入端子与电力载波发送模块电路连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上；所述的机电设备的电力输入端与本地控制开关的交流接触器的电力输出端相连接，交流接触器的电力输入端与电力载波发送模块连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上；所述的环境监测设备包括温度传感器，湿度传感器及烟气传感器，上述各传感器的电力导线均与电力载波发送模块连接，电力载波发送模块并接在电力载波导线上；上述电力载波导线的另一端与电力载波接收模块电路连接，电力载波接收模块与本地控制器电路连接，本地控制器设置有NB-IOT通信模块，本地控制器的电力输入端与智能合闸开关连接，智能合闸开关联通配电侧的电力母线，以上各电路连接构成本系统的电力回路和电力载波通信的信号回路；电力载波接收模块对收到的电力载波发送模块上报的信息进行解调还原，并把解调还原的信息反馈至本地控制器，本地控制器接收该信息进行计算和存储；同时，把存储的信息反馈至NB-IOT通信模块，通信模块以无线通讯模式把所获得的信息发送至远程控制平台的服务器，控制主机访问服务器读取隧道照明及机电运行的信息并在监视器和移动终端上以图文的形式显示出来，构成本系统远程智慧管控中心，以利于对隧道照明、通风、消防及电力运行的运维和管理。


2.根据权利要求1所述的电力载波/NB-IOT通信的智慧隧道配电及照明系统，其特征在于所述的隧道照明单元的LED隧道灯具包括灯壳和LED光源模组，LED光源模组有LED灯珠和LED交流直驱芯片模块组成，单个模组功率为30-60W，每盏隧道灯具有1-6个LED光源模组并接构成，单个LED光源模组包括：LED光源模块，交流直驱芯片模块，调光控制模块，信号接口构成，LED光源模块由30-120颗LED灯珠构成，LED灯珠经过串并连接后与交流直驱芯片模块连通受驱动模块控制工作，调光控制模块与交流直驱芯片模块连接，控制驱动模块调节LED光源模块的输出功率，LED交流直驱芯片模块的电力输入端与电力载波发送模块的电路连接，并受载波模块的开关控制；LED交流直驱芯片模块有RS485信号接口，通过RS485信号接口与电力载波模块控制器信号连接，并受本地控制器的控制，以此来调节LED光源模块的输出功率。


3.根据权利要求1所述的电力载波/NB-IOT通信的智慧隧道配电及照明系统，其特征在于电力载波模块发送控制器通过RS485接口与LED交流直驱芯片模块信号相连并与驱动模块通信获取LED光源模块的电流、电压及功率信息，该信息通过电力载波导线传输至供电侧的配电柜的电力载波模块接收控制器，接收控制器对该信息进行解析，接收控制器把解析的信息反馈至本地控制器，本地控制器进行信息存储的同时把该信息馈送至NB-IOT通信模块，NB-IOT通信模块通过无线传输方式直接把该信息发送至远程监控平台的服务器并存储在存储器中，控制主机访问服务器并把存储器中的LED隧道光源模组的信息馈送至监控平台的监视器，监视器以图文的形式显示出来，构成隧道照明系统上行信息通路；控制主机根据监控平台展示的数据信息，对LED隧道光源模组进行调控，控制主机下发控制信号，该信号被NB-IOT通信模块接收，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子韩，王杰，韩勇，
申请(专利权)人：王子韩，
类型：新型
国别省市：安徽;34