一種公路隧道照明系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及照明系統(tǒng)，具體涉及一種公路隧道照明系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，公路建設(shè)也延伸到了國(guó)家的各個(gè)角落，公路隧道照明電費(fèi)開支越來越大，特別是對(duì)于一些特別偏遠(yuǎn)的獨(dú)立隧道，采用電網(wǎng)供電成本更高。
[0003]目前隧道照明的供電系統(tǒng)大多還是通過電網(wǎng)供電，這種傳統(tǒng)供電方式不利于節(jié)能環(huán)保，增加了電網(wǎng)的輸電壓力，特別是偏遠(yuǎn)地區(qū)隧道，輸電線路的建設(shè)維護(hù)成本高，輸電損耗更大。
[0004]目前，已有以光伏發(fā)電與隧道照明技術(shù)相結(jié)合的離網(wǎng)解決方案，大都采用蓄電池儲(chǔ)能，然后再通過逆變器向負(fù)載供電的方式。
[0005]如實(shí)用新型專利201220249034.0提供一種白天直接利用太陽能照明，同時(shí)為蓄電池充電，晚上則用蓄電池放電照明，能為公路隧道提供24小時(shí)照明的隧道光伏LED照明裝置。包括有兩塊太陽能電池板，其中第二太陽能電池板直接與LED組合燈具連接，第一太陽能電池板連接有太陽能充電控制器，然后通過太陽能充電控制器與LED組合燈具連接，所述的LED組合燈具內(nèi)設(shè)置有限流保護(hù)電路，所述的太陽能充電控制器還連接有蓄電池。該實(shí)用新型白天直接利用太陽能照明，同時(shí)為蓄電池充電，晚上則用蓄電池放電照明，能為公路隧道提供24小時(shí)照明。
[0006]該系統(tǒng)的缺點(diǎn)是設(shè)備成本高，占地面積廣;且日照高峰期發(fā)電量可能過剩浪費(fèi)，而夜晚和陰雨天無發(fā)電或發(fā)電量不足時(shí)需要靠蓄電池放電供電，存在極大的斷電風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]因此，本領(lǐng)域需要一種設(shè)備成本合宜且發(fā)電穩(wěn)定可靠的公路隧道照明系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]因此，本實(shí)用新型提供一種公路隧道照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)獨(dú)立于市政電網(wǎng)之夕卜，且所述照明系統(tǒng)包括主控制器、與主控制器直接或間接電連接的監(jiān)控中心、蓄電池組、光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和逆變器及LED照明燈組。
[0009]在一種具體的實(shí)施方式中，所述LED照明燈組采用帶485總線的控制器進(jìn)行控制，且所述LED照明燈組為多級(jí)亮度調(diào)節(jié)的照明燈。
[0010]在一種具體的實(shí)施方式中，所述公路隧道照明系統(tǒng)中還包括用于采集隧道內(nèi)光照強(qiáng)度的照度傳感器和用于采集隧道內(nèi)車輛流量信息的地感車輛傳感器，所述照度傳感器和地感車輛傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)調(diào)節(jié)LED照明燈的啟閉及亮度。例如每天7:00-22:00正常情況下LED燈100 %數(shù)量或光照強(qiáng)度開啟，從22:00-7:00且無車流量時(shí)基本段僅開啟30%數(shù)量或調(diào)低光照強(qiáng)度，達(dá)到節(jié)能效果。
[0011]在一種具體的實(shí)施方式中，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)均輸出直流電，其輸出端并聯(lián)在直流母線上，直流母線通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)變成交流電給LED照明燈組供電。
[0012]在一種具體的實(shí)施方式中，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏電池組和第一DC/DC轉(zhuǎn)換器，光伏電池組與第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端接入直流母線，為負(fù)載供電。通過PWM控制第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制端實(shí)現(xiàn)功率變換和調(diào)節(jié)，為負(fù)載平穩(wěn)供電。
[0013]在一種具體的實(shí)施方式中，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、整流裝置和第二DC/DC轉(zhuǎn)換器，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出單相交流電，其輸出電能經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)換為直流電能，直流電能再經(jīng)過第二 DC/DC轉(zhuǎn)換器處理后接入直流母線，為負(fù)載供電。其第二 DC/DC轉(zhuǎn)換器同樣采用PWM控制方式。
[0014]在一種具體的實(shí)施方式中，所述主控制器為臺(tái)達(dá)PLC，其型號(hào)為DVP28SV1IR，利用臺(tái)達(dá)模擬量模塊DVP06XA-S實(shí)現(xiàn)信息采集。
[0015]鑒于以上所列的現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，本實(shí)用新型引入了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5。本實(shí)用新型中，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5是利用小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置系統(tǒng)，它可以通過和光伏發(fā)電系統(tǒng)4共用蓄電池和逆變器來向負(fù)載供電。風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電量高，系統(tǒng)造價(jià)低，運(yùn)行和維護(hù)成本低;它和太陽能發(fā)電有很好的互補(bǔ)性，不過風(fēng)力發(fā)電仍存在供電不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。這就導(dǎo)致由二者互補(bǔ)結(jié)合而成的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量仍然會(huì)受氣候變化和時(shí)間變化的嚴(yán)重制約，系統(tǒng)供電負(fù)荷和用電負(fù)荷不平衡，蓄電池組頻繁處于虧電狀態(tài)或過充狀態(tài)，蓄電池壽命降低，從而增加了維護(hù)成本和斷電風(fēng)險(xiǎn)。本實(shí)用新型中柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)6可以很好地解決該問題，在出現(xiàn)連續(xù)的低風(fēng)陰雨的極端天氣時(shí)，系統(tǒng)發(fā)電量不足，蓄電池電壓降低，柴油機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)6會(huì)觸發(fā)啟動(dòng)向負(fù)載供電，同時(shí)向蓄電池充電；當(dāng)蓄電池組電量達(dá)到飽和時(shí)或者風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5或光伏發(fā)電系統(tǒng)4的輸出電壓恢復(fù)到系統(tǒng)設(shè)定的切入電壓時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)6觸發(fā)關(guān)閉，系統(tǒng)由蓄電池供電或者風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與光伏發(fā)電系統(tǒng)供電。
[0016]使用本實(shí)用新型提供的公路隧道照明系統(tǒng)，整套設(shè)備成本較低，占地面積適宜;且在風(fēng)光能源供應(yīng)不穩(wěn)定時(shí)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)對(duì)照明系統(tǒng)供電，使得整個(gè)公路隧道照明系統(tǒng)的發(fā)電穩(wěn)定可靠，尤其適宜于偏遠(yuǎn)的隧道。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型提供的公路隧道照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0018]圖2為本實(shí)用新型提供的另一種公路隧道照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0019]圖中，1、主控制器，2、監(jiān)控中心，3、蓄電池組，4、光伏發(fā)電系統(tǒng)，5、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，
6、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，7、逆變器及LED照明燈組，41、光伏電池組，42、第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器，51、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，52、整流裝置，53、第二 DC/DC轉(zhuǎn)換器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型中，逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉(zhuǎn)變成交流電(一般為220V，50Hz正弦波)的裝置。整流器是把交流電轉(zhuǎn)換成直流電的裝置。DC/DC是指將一個(gè)固定的直流電壓變換為可變的直流電壓，也稱為直流斬波器。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種公路隧道照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)獨(dú)立于市政電網(wǎng)之外，且所述照明系統(tǒng)包括主控制器1、與主控制器直接或間接電連接的監(jiān)控中心2、蓄電池組3、光伏發(fā)電系統(tǒng)4、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)5、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)6和逆變器及LED照明燈組7。圖2中提供了一種更具體的公路隧道照明系統(tǒng)，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏電池組41和第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器42，光伏電池組與第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端接入直流母線，為負(fù)載供電。通過PWM控制第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制端實(shí)現(xiàn)功率變換和調(diào)節(jié)，為負(fù)載平穩(wěn)供電。所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組51、整流裝置52和第二DC/DC轉(zhuǎn)換器53，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出單相交流電，其輸出電能經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)換為直流電能，直流電能再經(jīng)過第二 DC/DC轉(zhuǎn)換器處理后接入直流母線，為負(fù)載供電。
[0022]所述主控制器I是整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的核心，采用臺(tái)達(dá)PLC，型號(hào)為DVP28SV11R，利用臺(tái)達(dá)模擬量模塊DVP06XA-S實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能電池的輸出電壓電流，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電流，蓄電池電壓、電流，柴油發(fā)電機(jī)的電流及直流母線電流的信息采集。功率開關(guān)分別串聯(lián)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、柴油機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池充放電控制及隧道照明供電回路五個(gè)供電回路，通過功率開關(guān)開通或關(guān)斷相應(yīng)的供電回路，來達(dá)到穩(wěn)定負(fù)載供電的目的。
[0023]將主控制器的RS485通信接口連接臺(tái)達(dá)觸摸顯示屏，完成系統(tǒng)工作信息狀態(tài)顯示。主控制器的RS232串口通過RS232轉(zhuǎn)GPRS模塊與監(jiān)控中心相連，實(shí)現(xiàn)分布式風(fēng)光柴油互補(bǔ)照明系統(tǒng)與監(jiān)控中心的無線通訊。
[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種公路隧道照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)獨(dú)立于市政電網(wǎng)之外，且所述照明系統(tǒng)包括主控制器(1)、與主控制器(I)直接或間接電連接的監(jiān)控中心(2)、蓄電池組(3)、光伏發(fā)電系統(tǒng)(4)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(5)、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(6)和逆變器及LED照明燈組(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述公路隧道照明系統(tǒng)，其特征在于，所述LED照明燈組采用帶485總線的控制器進(jìn)行控制，且所述LED照明燈組為多級(jí)亮度調(diào)節(jié)的照明燈。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述公路隧道照明系統(tǒng)，其特征在于，所述公路隧道照明系統(tǒng)中還包括用于采集隧道內(nèi)光照強(qiáng)度的照度傳感器和用于采集隧道內(nèi)車輛流量信息的地感車輛傳感器，所述照度傳感器和地感車輛傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)調(diào)節(jié)LED照明燈的啟閉及亮度。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述公路隧道照明系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)均輸出直流電，其輸出端并聯(lián)在直流母線上，直流母線通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)變成交流電給LED照明燈組供電。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述公路隧道照明系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括光伏電池組(41)和第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器(42)，光伏電池組與第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，第一 DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端接入直流母線，為負(fù)載供電。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述公路隧道照明系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(51)、整流裝置(52)和第二 DC/DC轉(zhuǎn)換器(53)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出單相交流電，其輸出電能經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)換為直流電能，直流電能再經(jīng)過第二 DC/DC轉(zhuǎn)換器處理后接入直流母線，為負(fù)載供電。7.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述公路隧道照明系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器為臺(tái)達(dá)PLC，其型號(hào)為DVP28SV1 IR，利用臺(tái)達(dá)模擬量模塊DVP06XA-S實(shí)現(xiàn)信息采集。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種公路隧道照明系統(tǒng)，所述照明系統(tǒng)獨(dú)立于市政電網(wǎng)之外，且所述照明系統(tǒng)包括主控制器、與主控制器直接或間接電連接的監(jiān)控中心、蓄電池組、光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和逆變器及LED照明燈組。使用本實(shí)用新型提供的公路隧道照明系統(tǒng)，整套設(shè)備成本較低，占地面積適宜；其在風(fēng)光能源供應(yīng)不穩(wěn)定時(shí)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)對(duì)照明系統(tǒng)供電，使得整個(gè)公路隧道照明系統(tǒng)的發(fā)電穩(wěn)定可靠，尤其適宜于偏遠(yuǎn)的隧道。
【IPC分類】F21S9/03, F21S9/04, H02J7/35
【公開號(hào)】CN205283233
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620015993
【發(fā)明人】梁曉東, 劉志輝, 常曉勇, 李小陽, 陳旺, 蔣燎東, 陳昌友
【申請(qǐng)人】湖南聯(lián)智橋隧技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月8日