基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)設計

楊得鴻

【摘 要】最近幾年，我國的公路隧道不斷發(fā)展，隧道中的照明控制系統(tǒng)顯得越來越重要，人們對公路隧道中的照明系統(tǒng)要求也越來越高，為了滿足人們的需求，以及保證公路隧道的照明系統(tǒng)安全、節(jié)能、又環(huán)保，本篇文章探討了基于Wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)設計，以滿足社會的需求并使公路隧道得以發(fā)展。

【關鍵詞】Wifi 無線網(wǎng)絡；公路隧道；照明；控制系統(tǒng)；設計

0 引言

隨著交通行業(yè)的不斷發(fā)展，公路隧道逐漸受到了廣泛的關注，人們對公路隧道的要求越來越高，尤其是照明系統(tǒng)，既要保證安全，又要節(jié)能環(huán)保，為了順應時代的發(fā)展，增強人們的滿意度，本篇文章探究了基于Wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)的設計，以滿足人們的需求，并使公路隧道在未來的發(fā)展中越來越順利。

1 公路隧道的發(fā)展背景

十九大報告發(fā)出了建設交通強國、科技強國的號召，天科院將聚焦國家和行業(yè)技術需求，加強基礎性研究，為重大工程提供技術支撐；加強國際合作和“走出去”，培育國際經(jīng)濟合作和競爭新優(yōu)勢，為“一帶一路”建設提供科技支撐。為響應十九大的號召，我們應不斷建設公路隧道，將科技手段融入到公路隧道的設計中，既發(fā)展交通，又發(fā)展科技。公路隧道中的照明系統(tǒng)一直是人們所關注的內(nèi)容，為貫徹落實十九大的內(nèi)容，本文探究了基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)設計。

2 公路隧道照明系統(tǒng)應適應駕駛人員的視覺需求

公路隧道與一般的道路照明系統(tǒng)不同，在進行公路隧道照明系統(tǒng)設計時，應當考慮到駕駛人員的視線要求。在明亮的環(huán)境中，人眼中的錐體細胞進行工作，進行對光線的感知，也就是人們經(jīng)常說的明視覺[1]。在昏暗的環(huán)境中，人眼中的桿體細胞進行工作，進行對光的感知。而駕駛人員從明亮的地方進入到公路隧道這個暗環(huán)境時，人眼中的錐體細胞與桿體細胞是共同進行工作的，來進行對光線的感知，也就是人們通常所說的中介視覺，為了適應駕駛人員這一視覺要求，就需要相關的公路隧道照明系統(tǒng)設計人員將這些參數(shù)考慮到公路隧道照明系統(tǒng)的設計中，并加以重視，保證光線明暗適中個，為駕駛人員營造出一個安全的駕駛環(huán)境。

3 Wifi無線網(wǎng)絡公路隧道照明控制體系設計的原理

增加公路隧道照明系統(tǒng)的亮度會加大駕駛人員的安全隱患，最合理的公路隧道燈光設計是可進行明暗調節(jié)，可進行無線感應的照明系統(tǒng)，既節(jié)能，又環(huán)保，還為駕駛人員提供了安全的駕駛環(huán)境。高速公路隧道的照明系統(tǒng)主要由后臺上位機，現(xiàn)場控制器，無線數(shù)據(jù)接收點，無線數(shù)據(jù)發(fā)射點，控制器，Wifi無線網(wǎng)絡等組成[2]，最重要的是公路隧道照明系統(tǒng)中的無線傳感器和隧道照明燈節(jié)點，Wifi網(wǎng)絡無線傳感器主要用來感知行駛車輛的速度，和機動車的數(shù)量，以及公路隧道外的光線強度，Wifi無線網(wǎng)絡將這些接收到的信息傳遞給控制器，讓控制器對這些接收到的車輛信息進行分析，解讀，在傳給無線數(shù)據(jù)發(fā)射點，并通過發(fā)射點將這些經(jīng)過處理過的信息發(fā)送到公路隧道照明燈的各個節(jié)點，使公路隧道照明燈的節(jié)點感知到這些信息，并發(fā)出適合的光線。這種設計相對于一味的加強公路隧道燈光的亮度來比較，既節(jié)能又環(huán)保，還大大的加強了安全性。這種設計原理，為公路隧道的發(fā)展提供了幫助。

4 基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡設計

（1）公路隧道照明無線網(wǎng)絡的特點

公路隧道的特點是又窄又長，公路隧道的無線網(wǎng)絡燈光是在無線網(wǎng)路通訊的基礎上進行設計的，車輛的各種信息以通訊的方式通過Wifi無線傳感器發(fā)送給無線控制器，并對感知到的信息進行處理，再通過無線發(fā)射器將這些接收到的信息發(fā)送給公路隧道燈光控制的節(jié)點，使燈光適中，為駕駛人員的視線提供一個舒適的光線環(huán)境。由于公路隧道又窄又長，因此隧道中的燈光需求量也就不斷增多，就要增加公路隧道燈光的節(jié)點，使每個節(jié)點都能感知到車輛的信息，發(fā)出適合的光線。通常對這些節(jié)點進行樹狀的連接[3]。并將公路隧道中的無線傳感器，無線控制器，以及無線發(fā)射器都通過通訊的方式和計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行連接，方便相關工作人員對公路隧道的燈光狀況進行實時監(jiān)控，便于管理。

（2）對于公路隧道燈光節(jié)點的網(wǎng)絡設計

公路隧道中的照明燈節(jié)點根據(jù)公路隧道的長短進行樹狀的連接，使每一個照明燈節(jié)點都能得到無線網(wǎng)絡的控制，在公路隧道照明燈節(jié)點的設計中，網(wǎng)絡路由器是連接照明燈節(jié)點的重要設備，它是信息傳輸?shù)臉屑~，網(wǎng)絡路器可以增加信息發(fā)射的距離，確保每一個照明燈節(jié)點都能接收到控制器所發(fā)射出的信號。其次，網(wǎng)絡協(xié)調者也是個重要的設備，網(wǎng)絡協(xié)調者的主要功能是將接受到的信號與進行實時監(jiān)控的網(wǎng)絡計算機相連接，并進行數(shù)據(jù)間的相互交流，通過進行監(jiān)控的計算機所反射回來的信號，將這些信號傳輸給照明控制的節(jié)點，保證每一個照明控制節(jié)點都能發(fā)出最合適的燈光，為駕駛人員營造一個安全舒適的駕駛環(huán)境。

（3）公路隧道照明系統(tǒng)的參數(shù)設計

照明的參數(shù)系統(tǒng)主要由幾個部分組成，包括：隧道外與隧道內(nèi)的光線差異，行駛車輛的速度，機動車輛的數(shù)量等，將感知這些參數(shù)的信息系統(tǒng)設計在無線傳感器中，通過控制器，在進行實時監(jiān)控的計算機中分析，并以通訊的方式傳輸給無線發(fā)射器，最后，經(jīng)過處理，發(fā)射出適合這些參數(shù)的光線強度，使這些光線適合駕駛人員，使駕駛人員能夠在安全的環(huán)境中駕駛機動車輛。

5 基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)燈具設計

公路隧道中LED照明燈具的選擇也是關鍵，需要仔細的研究，LED照明燈具調節(jié)光線的速度要快，也要節(jié)能環(huán)保，同時，還要確保LED燈具的壽命不受進行光線調節(jié)時的影響而縮減，選擇合適的LED燈具，根據(jù)公路隧道對光線的需求進行調節(jié)，實現(xiàn)了節(jié)能的目的。LED燈具使用的電流是直流電[4]，因此，在發(fā)揮節(jié)能的作用時不能將調節(jié)光線的作用完全發(fā)揮出來，換句話說，就是這兩種功能不能同時進行。還需要考慮到的因數(shù)就是LED照明燈的功率，減少其對電網(wǎng)系統(tǒng)的污染，通過通訊模塊，將公路隧道中的照明系統(tǒng)都集中在一起進行控制，使照明控制節(jié)點有穩(wěn)定的電壓和電流輸出，確保每個照明燈都能發(fā)出適合的光線，為機動車駕駛人員提供一個安全的駕駛環(huán)境。

6 基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)軟件設計

wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)在進行工作的過程中有許多模塊控制，無線傳感器將車輛的各種信息傳遞到無線控制器中，無線控制器再將所接收到的信息傳遞給進行實時監(jiān)控的計算機，將所接收到的信號進行處理，看進行監(jiān)控的計算機有沒有相關的工作人員操作，如無人操作而系統(tǒng)又出現(xiàn)故障就會發(fā)出報警信號，這就需要在進行設計時，將LED照明系統(tǒng)的節(jié)點進行全自動的設計，使控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，發(fā)出報警信號時[5]，無線控制系統(tǒng)可將這種信號傳遞給無線發(fā)射系統(tǒng)，進而發(fā)送到LED照明系統(tǒng)的節(jié)點中，實現(xiàn)一個全自動的過程，使照明燈光發(fā)出適合駕駛人員視線的光線。

7 結束語

綜上所述，本篇文章通過分析基于wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)設計，對wifi無線網(wǎng)絡的公路隧道照明控制系統(tǒng)的設計進行總結，希望公路隧道照明系統(tǒng)的設計在未來越來越好。

【參考文獻】

[1]《中國公路學報》編輯部.中國隧道工程學術研究綜述·2015[J].中國公路學報，2015，28（05）：1-65.

[2]王少飛，張琦，李科.基于GPRS技術的中、短公路隧道照明遠程監(jiān)控方案[J].電氣應用，2015，29（23）：46-51.

[3]劉睿健.“創(chuàng)新·融合·共享”靠“智慧”！——中國交通信息化發(fā)展之路探討[J].中國交通信息化，2016，（04）：26-32.

[4]孫海艷，陳偉，王娜.基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的智能照明系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術，2016，40（11）：183-186.

[5]楊松.基于多普勒的公路隧道交通事件與二次事故預警系統(tǒng)研究[J].中國交通信息化，2016，（09）：131-134.endprint