追光结合多次光反射的隧道洞口照明装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种追光结合多次光反射的隧道洞口照明装置。装置包括安装于隧道洞口外的阳光追踪仪、第一反光镜和第二反光镜，以及安装于隧道洞口内的第三反光镜，阳光追踪仪的安装高度与第二反射镜的安装高度相同，阳光追踪仪进行光线定位之后，经三次镜面反射精确的将阳光引至隧道，在装置的整个过程中，可根据太阳追光仪采集的垂直和水平转动角度参数对第一反光镜的转动进行控制，以保证第一反光镜上的反射光线可以照射在第二反光镜上，第二反光镜接收到光线后再次对其进行反射使光线进入安装在隧道内的第三反光镜上，第三反光镜将光线反射至隧道路面，实现隧道照明。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及隧道照明技术，具体涉及一种追光结合多次光反射的隧道洞口照明装置。
技术介绍
利用太阳能对隧道内照明主要有太阳能光伏发电照明和利用镜面反射阳光实现隧道内照明的方法。太阳能光伏发电技术实现隧道内照明，较为常见，仍是光电照明的一种；利用镜面反射阳光实现隧道内照明的方法主要是采取隧道口外安装一个太阳光双轴跟踪装置和第一反射镜，隧道口安装第二反射镜的方案，此类方法的核心是第一反射镜安装在太阳光跟踪装置框架上，或者直接将多次反射简化为一次反射，直接实现隧道照明。现有技术中阳光追踪和第一次反射在一套机械转内，需要米用一种精巧的机械复杂的传动方式。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种采光效果好的追光结合多次光反射的隧道洞口照明装置。为此，本技术提供的追光结合多次光反射的隧道洞口照明装置包括安装于隧道洞口外的阳光追踪仪、第一反光单元和第二反光单元，以及安装于隧道内的第三反光单元，所述阳光追踪仪包括第一垂直转轴、安装在第一垂直转轴上的第一支架、安装在第一支架上的第一水平转轴和安装在第一水平转轴上的工作板以及安装在工作板上的太阳光追踪传感器；所述第一反光单元包括第二垂直转轴、安装在第二垂直转轴上的第二支架、安装在第二支架上的第二水平转轴和安装在第二水平转轴上的第一反光镜；所述第二反光单元包括第二反光镜；所述第三反光单元包括第三反光镜；所述第一垂直转轴与第二垂直转轴平行，所述第一水平转轴与第二水平转轴位于同一水平面；所述第二反光镜位于第一反光单元的上方，且第二反光镜的镜面与所述第一水平转轴和第二水平转轴所在水平面相对；所述第三反光镜的镜面同时与第二反光镜的镜面和隧道内路面相对。本技术的装置的其他技术特征为:所述第二反光镜位于所述第一反光单元的正上方，且所述第二反光镜的镜面的中心和所述第二垂直转轴与所述第二水平转轴的交点，均位于第二垂直转轴所在的直线上。所述第二反光镜的镜面与所述第一水平转轴和第二水平转轴所在水平面之间的夹角大于45°且小于90°。所述第三反射镜的镜面大于所述第二反射镜的镜面。所述阳光追踪仪包括底座、安装在底座中的控制器、安装在底座上的第一垂直转轴、安装在第一垂直转轴上的第一支架、安装在第一支架上的第一水平转轴、安装在第一水平转轴上的工作板、安装在工作板上的太阳光追踪传感器；所述太阳光追踪传感器包括GPS接收仪和四象限仪；所述GPS接收仪安装在所述工作板上且与所述控制器连接；所述四象限仪包括四象限感光器、安装在四象限感光器上的不透光筒体和安装在不透光筒体顶部的平凸透镜；所述四象限感光器为一圆形的太阳能光电池板，在该太阳能光电池板正面刻有以其圆心为中心的“十”字形沟槽，该“十”字形沟槽将所述太阳能光电池板的正面分为四个感光象限；所述四象限感光器安装在工作板上，且所述四象限感光器的四个感光象限分别与控制器连接。所述平凸透镜的光轴通过所述四象限感光器的中心，且所述四象限感光器位于1/2平凸透镜焦距至3/4平凸透镜焦距之间。所述GPS接收仪用时钟芯片替换。与现有技术相比，本技术的优点是:将精确追光与多次镜面反射技术相结合，在实现最大光通量采光的同时可将阳光在低损耗的情况下传导至远距离的隧道内部。具有采光效率高的特点。具体具有如下效果:( I)使用四象限仪和GPS接收仪(或时钟芯片)相结合的阳光追踪仪实现实时追光，追光精度高从而系统能够更精确的调整反光镜角度，在延长光线传输距离的同时确保精准导光。(2)通过对阳光追踪仪实时追光获得的太阳高度角数据进行计算得出随动追光镜转动角度，可以使随动追光镜时刻将阳光反射至竖直向上方向。该控制方法简单有效，并且不受季节和地理状况影响。附图说明图1为本技术的照明装置的安装结构示意图；图2为追光仪的结构示意图；图3为第二反光单元的结构示意图；图4本技术的控制方法说明示意图一；图5为本技术的控制方法说明示意图二。图中的标记分别表示:1_阳光追踪仪、2-第一反光单元、3-第二反光单元、4-第三反光单元、5-第一垂直转轴、6-第一支架、7-第一水平转轴、8-工作板、9-四象限仪、10-第二垂直转轴、11-第二支架、12-第二水平转轴、13-第一反光镜、14-GPS接收仪、15-底座。具体实施方式参见图1至图3，本技术的照明装置包括安装于隧道洞口外的阳光追踪仪1、第一反光单元2和第二反光单元3，以及安装于隧道洞口 200m以内的第三反光单元4，其中:阳光追踪仪I包括第一垂直转轴5、安装在第一垂直转轴5上的第一支架6、安装在第一支架6上的第一水平转轴7和安装在第一水平转轴7上的工作板8以及安装在工作板8上的太阳光追踪传感器；第一反光单元2包括第二垂直转轴10、安装在第二垂直转轴10上的第二支架11、安装在第二支架11上的第二水平转轴12和安装在第二水平转轴12上的第一反光镜13 ;第二反光单元3包括第二反光镜；第三反光单元4包括第三反光镜；上述各元器件之间的安装位置关系为:第一垂直转轴5与第二垂直转轴10平行，第一水平转轴7与第二水平转轴12位于同一水平面；第二反光镜位于第一反光单元2的上方，且第二反光镜的镜面与第一水平转轴7和第二水平转轴12所在平面相对；第三反光镜的镜面与第二反光镜的镜面相对，同时，第三反光镜的镜面与隧道内路面相对并且其角度可调。一般第三反光镜与与第二反光镜的安装高度相同。除此之外，为了保证更好的采光，第二反光镜位于第一反光单元2的正上方，且第二反光镜的镜面的中心与第二垂直转轴10和第二水平转轴12的交点均位于第二垂直转轴10所在的直线上。一般第二反光镜的镜面与第一水平转轴7和第二水平转轴12所在平面之间的夹角大于45°小于90°。为了保证洞内镜面更好的采光，第三反射镜的镜面大于第二反射镜的镜面。且第三反光镜的镜面曲率可以根据隧道内照明形状需求进行调整。现有的阳光追踪仪均可应用于本技术的照明装置中，如:凸透镜结合四象限感光器的阳光追踪仪，参考图3，一具体的凸透镜结合四象限感光器的阳光追踪仪包括底座15、GPS接收仪14、四象限仪9、控制器、两台直流电机、工作板8、直流电源、第一水平转轴7、第一垂直转轴5、第一垂直转轴传动齿轮和第一水平转轴传动齿轮，其中，控制器安装在底座15中，第一垂直转轴5竖直安装在底座15上，第一垂直转轴5上安装有第一支架6，第一水平转轴7安装在第一支架6上，工作板8安装在第一水平转轴7上，一台直流电机安装在底座15中且通过第一垂直转轴传动齿轮驱动第一垂直转轴5转动，另一台直流电机安装在第一支架6上且通过第一水平轴传动齿轮驱动第一水平转轴7转动，参见《能源研究与利用》，2010年第四期公开的《四象限太阳光跟踪传感器设计》，所使用的四象限仪9包括四象限感光器、安装在四象限感光器上的不透光筒体和安装在不透光筒体顶部的平凸透镜；四象限感光器为一圆形的太阳能光电池板，在该太阳能光电池板正面刻有以其圆心为中心的“十”字形沟槽，该“十”字形沟槽将太阳能光电池板的正面分为四个感光象限；为得到更好的采光效果，其中平凸透镜的光轴通过四象限感光器的中心，且四象限感光器位于1/2平凸透镜焦距至3/4平凸透镜焦距之间。GPS接收仪14和四象限感光器安装在工作板的同一面上，且GPS接收仪14和四象限感光器的四个感光象限分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种追光结合多次光反射的隧道洞口照明装置，包括安装于隧道洞口外的阳光追踪仪、第一反光单元和第二反光单元，以及安装于隧道内的第三反光单元，其特征在于：所述阳光追踪仪包括第一垂直转轴、安装在第一垂直转轴上的第一支架、安装在第一支架上的第一水平转轴和安装在第一水平转轴上的工作板以及安装在工作板上的太阳光追踪传感器；所述第一反光单元包括第二垂直转轴、安装在第二垂直转轴上的第二支架、安装在第二支架上的第二水平转轴和安装在第二水平转轴上的第一反光镜；所述第二反光单元包括第二反光镜；所述第三反光单元包括第三反光镜；所述第一垂直转轴与第二垂直转轴平行，所述第一水平转轴与第二水平转轴位于同一水平面；所述第二反光镜位于第一反光单元的上方，且第二反光镜的镜面与所述第一水平转轴和第二水平转轴所在水平面相对；所述第三反光镜的镜面同时与第二反光镜的镜面和隧道内路面相对。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晅，王剑琳，王磊，孙灏，丁婷，刘金栋，杨亚龙，李梦，孙玉环，朱晓金，杨宾，高一然，金绍晨，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：实用新型
国别省市：