基于太阳光和太阳能的混合式隧道照明装置，该装置包括导光器，导光器上连接有主光纤，主光纤上连接有安装于隧道内的漫射器，导光器内设置有第一光照传感器和灯具，第一光照传感器用于采集导光器内的第一光照强度，还包括控制器，控制器用于比对第一光照强度与第一预设值的大小，并根据比对结果调整所述灯具的亮度。本实用新型专利技术将灯具和光照传感器安装在导光器内，在导光器内的第一光照强度不足时，利用灯具的照度对第一光照强度进行补偿，补偿后的第一光照强度再通过光纤传导至漫射器，使得漫射器中接收的光束是在导光器中已初步混合的光束，进而漫射器发出的光不存在明显的亮度差异、色差或色温变化，光照的补偿更加平顺，实现无极调光。无极调光。无极调光。
【技术实现步骤摘要】
基于太阳光和太阳能的混合式隧道照明装置
[0001]本技术涉及隧道照明系统领域，具体涉及基于太阳光和太阳能的混合式隧道照明装置及系统。
技术介绍
[0002]随着我国经济水平提高和公路建设的发展，公路隧道建设与日倶增，隧道照明设施的规模及数量也越来越大，隧道的运营电费和维护费用也越来越高。建立既安全又经济节能的隧道照明系统，是降低隧道运营成本的关键。
[0003]目前，隧道中的照明方式主要为高压钠灯、LED灯、或者高压钠灯与LED灯的组合。但是无论采用哪种照明方式，都需要消耗大量的电能，而且灯具要定期维护更换，需花费大量的人力、财力和物力。在大力提倡节能环保的时代，如果能够充分利用太阳能，将是最理想的选择，将大大节约传统照明设备的财力支出，包括传统照明中的安装费、电费、维护更换费等费用都将大幅度降低。
[0004]现有技术中，专利CN107702043B提供了一种小型太阳能光纤导光与电光源混合的照明装置。该照明装置在工作时，利用集光器中的反光镜、滤色片采集太阳光，并利用光纤将太阳光引导至透光镜以进行照明，当光强传感器监测到光强较弱时，则利用太阳能电池板转化的电能为电灯提供电能，以在光照较弱时确保室内具有足够的光亮。
[0005]但是，传统的混合式照明系统将补偿光照的灯具与光纤末端连接的漫射器一同安装于透光镜中存在一些问题。首先，灯具在补偿光照时会与自然光产生较明显的亮度差异、色差或色温变化，其次，光照传感器不仅受所在透光镜内的光照亮度影响，也会受附近其他透光镜的光照影响，故当隧道中采用若干个光照装置时，则易出现隧道内各处光照强度不一致、色温变化大、或者光照强度时强时弱的情况；再次，在漫射器或灯具出现问题时，均需要在隧道内进行维修，维修复杂且影响隧道使用。
[0006]为此，有必要设计一种适用于隧道的利用太阳能和太阳光的混合式照明系统。
技术实现思路
[0007]本技术的目的在于提供基于太阳光和太阳能的混合式隧道照明装置及系统，以解决现有技术中的太阳光和太阳能混合式照明系统在应用于隧道时，隧道各处易出现各处光照强度不一致、色温变化大、或者光照强度时强时弱的情况，以及维修复杂，耗时的问题。
[0008]本技术通过下述技术方案实现：
[0009]基于太阳光和太阳能的混合式隧道照明装置，包括导光器，所述导光器上连接有主光纤，所述主光纤上连接有安装于隧道内的漫射器，所述导光器内设置有第一光照传感器和灯具，所述第一光照传感器用于采集导光器内的第一光照强度，还包括控制器，所述控制器用于比对第一光照强度与第一预设值的大小，并根据比对结果调整所述灯具的亮度。
[0010]本技术方案中，导光器用于接收和聚集采集到的太阳光，之后利用其内设置的反
光镜、滤色片等光学器件对太阳光进行处理后，将形成的光束引导至主光纤中，并利用主光纤将光束导入至安装于隧道内的漫射器中，最终利用漫射器对隧道内部形成太阳光照明。在一个或多个实施例中，所述反光镜设置在导光器的内壁上。
[0011]导光器内还设置有第一光照传感器和灯具。其中，所述第一光照传感器用于采集导光器内的第一光照强度，并将包含第一光照强度的电信号发送至控制器，所述控制器接收到电信号后，比对第一光照强度和其存储的第一预设值的大小。根据第一光照强度与第一预设值的比对结果，控制器向灯具或灯具的供电设备发送控制信号，以调整灯具的亮度，进而使得导光器内的第一光照强度保持在所期望的值。优选地，所述灯具为LED灯。
[0012]运行时，在太阳光充足时，导光器能够有效地利用隧道外的太阳光对隧道内进行照明，灯具可以开启也可以不开启，太阳光为主要光源；在太阳光不充足时，例如阴雨天或者夜晚时，导光器内聚集的太阳光较少，导光器内的照度降低，此时灯具开启以补偿第一光照强度，使其维持在第一预设值以上，确保隧道内具备安全的照度。
[0013]本技术方案将灯具和光照传感器安装在导光器内，在导光器内的第一光照强度不足时，利用灯具的照度对第一光照强度进行补偿，补偿后的第一光照强度再通过光纤传导至漫射器，使得漫射器中接收的光束是在导光器中已初步混合的光束，进而漫射器发出的光不存在明显的亮度差异、色差或色温变化，光照的补偿更加平顺，实现无极调光的目的；此外，相较于漫射器，灯具的损坏率更大，通过将灯具设置于隧道上方的导光器中，能够便于灯具的维护和更换，而不会影响隧道的使用。
[0014]进一步地，还包括太阳能电池板，所述太阳能电池板电连接有储能单元，所述储能单元电连接至控制器，储能单元用于为所述灯具供电。太阳能电池板可以将太阳能转化为电能，在太阳光充足时，导光器在将太阳光引导至漫射器的同时，太阳能电池板接收太阳能并进行能量转化，将转化得到的电能存储于储能单元中。所述储能单元既可以是蓄电池，也可以是储能电站。储能单元电性连接至控制器，使得在太阳光不充足时，所述控制器可以通过控制储能单元为灯具提供电能，以控制灯具开启或关闭，或者调节灯具的亮度。通过上述设置，能够更加有效地利用太阳光和太阳能，进一步降低照明装置的电能消耗，从而显著降低隧道的照明成本。
[0015]进一步地，所述导光器的上端设置有防护罩。所述防护罩不仅具备一定的刚度，能够起到保护内部光学元件的作用，而且防护罩还具有聚光的作用。
[0016]进一步地，所述防护罩的内部设置有支架，所述支架上设置有太阳光采集板，所述太阳光采集板包括若干太阳光采集镜片。
[0017]进一步地，所述支架上设置有转轴，所述转轴上还设置有第二光照传感器，所述太阳光采集板安装于所述转轴上，所述转轴能够带动太阳光采集板围绕转轴的轴线旋转，所述转轴和第二光照传感器均与控制器电连接。所述控制器控制转轴围绕自身的轴线旋转，从而使太阳光采集板和第二光照传感器产生一定角度的翻转。在翻转过程中，第二光照传感器用于实时采集太阳光照强度，并将采集到的太阳光照强度发送至控制器，控制器通过记录和比对采集时段内太阳光照强度的最大值，调取该最大值所对应的转轴翻转角度，并在采集时段结束后，控制转轴旋转至最大值对应的转轴翻转角度，从而确保太阳光采集板正对或朝向太阳光更充足的方向，以提高太阳光采集板的采集效率，延长导光器中太阳光的占比，进一步减少灯具的使用，降低电能的消耗。
[0018]进一步地，所述导光器内设置有聚光器，所述聚光器与所述主光纤连接。所述聚光器用于提高光束的聚集效果，提高光传导效率。
[0019]进一步地，所述主光纤上连接有至少两根支光纤，所述支光纤与漫射器连接。所述支光纤与漫射器一一对应，经主光纤传导的光束能够通过支光纤传导至漫射器。对应于同一根主光纤的多个漫射器的照度几乎一致，从而确保隧道内某一段的亮度基本相同。根据隧道的长度，可以设置照明装置的数量，以及各照明装置所对应的漫射器的数量。例如，对于长度为 100～200米的隧道，可以设置四个照明装置，每个照明装置可以设置5～10个漫射器。
[0020]进一步地，所述主光纤上连接的支光纤数量为3～10条。
[0021]进一步地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于太阳光和太阳能的混合式隧道照明装置，包括导光器(1)，其特征在于，所述导光器(1)上连接有主光纤(3)，所述主光纤(3)上连接有安装于隧道内的漫射器(5)，所述导光器(1)内设置有第一光照传感器(11)和灯具(8)，所述第一光照传感器(11)用于采集导光器(1)内的第一光照强度，还包括控制器(7)，所述控制器(7)与第一光照传感器(11)和灯具(8)信号连接，所述控制器(7)用于比对第一光照强度与第一预设值的大小，并根据比对结果调整所述灯具(8)的亮度。2.根据权利要求1所述的隧道照明装置，其特征在于，还包括太阳能电池板(6)，所述太阳能电池板(6)电连接有储能单元(16)，所述储能单元(16)电连接至控制器(7)，储能单元(16)用于为所述灯具(8)供电。3.根据权利要求1所述的隧道照明装置，其特征在于，所述导光器(1)的上端设置有防护罩(12)。4.根据权利要求3所述的隧道照明装置，其特征在于，所述防护罩(12)的内部设置有支架(9)，所述支架(9)上设置有太阳光...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗业富，刘成禹，
申请(专利权)人：四川纵横交安科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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