基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法

1.基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法，所述隧道照明系统包含若干个等距设置在隧道内的照明模块和一个设置在隧道外的初始触发模块；
所述初始触发模块设置在进入隧道前预设的距离阈值处，包含地磁传感器、微控制器和通信节点，其中，微控制器分别和地磁传感器、通信节点相连；
所述照明模块包含地磁传感器、微控制器、通信节点、光强传感器、继电器和若干个沿隧道等距设置的照明灯，其中，微控制器分别和地磁传感器、通信节点、光强传感器、继电器的一端相连，继电器的另一端和各个照明灯相连；
其特征在于，所述控制方法包含以下步骤：
步骤1），各个照明模块进行初始化，其微控制器内均设置一个消息数量，并将消息数量设置为零；
步骤2），所述初始触发模块的地磁传感器感应到有车辆通过时，其对应的微控制器控制通信节点朝沿隧道方向第一个照明模块的通信节点发送消息；
步骤3），照明模块中的通信节点接收前一个通信节点发送到消息后；
步骤3.1），将接收到的消息传递给其微控制器；
步骤3.2），微控制器对其内的消息数量进行加1操作；
步骤3.3），微控制器控制通信节点分别向前一个通信节点、下一个通信节点发送消息；
步骤4），照明模块中的通信节点接收后一个通信节点发送到消息后；
步骤4.1），将接收到的消息传递给其微控制器；
步骤4.2），微控制器对其内的消息数量进行减1操作；
步骤5），照明模块中的微控制器将其内的消息数量与零做比较；
步骤5.1），如果其内的消息数量大于零；
步骤5.1.1），通过光强传感器获取该照明模块所在地的光线强度；
步骤5.1.2），将步骤5.1.1）获取的光线强度与预设的光线强度阈值进行比较；如果获取的光线强度小于等于预设的光线强度阈值，则控制继电器打开各个照明灯进行照明；
步骤5.2），如果其内的消息数量等于零，控制继电器断开。
2.根据权利要求1所述的基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法，其特征在于，所述微控制器采用51系列单片机。
3.根据权利要求2所述的基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法，其特征在于，所述微控制器采用AT89S52单片机。
4.根据权利要求1所述的基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法，其特征在于，所述预设的距离阈值的范围为10米到100米。
5.根据权利要求1所述的基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法，其特征在于，所述预设的距离阈值为50米。
6.根据权利要求4所述的基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法，其特征在于，所述光强传感器的型号为BH1750FVI。

基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及节能照明领域，尤其涉及一种基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法。\n背景技术\n[0002] 节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。 节能减排包括节能和减排两大技术领域，二者有联系，又有区别。一般地讲，节能必定减排，而减排却未必节能，所以减排项目必须加强节能技术的应用，以避免因片面追求减排结果而造成的能耗激增，注重社会效益和环境效益均衡。\n[0003] 《中华人民共和国节约能源法》所称节约能源（简称节能），是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。我国快速增长的能源消耗和过高的石油对外依存度促使政府在2006年年初提出：希望到2010年，单位GDP能耗比2005年降低两成、主要污染物排放减少一成。这两个指标结合在一起，就是我们所说的“节能减排”。\n[0004] 当前，实现节能减排目标面临的形势十分严峻。2006年以来，全国上下加强了节能减排工作，国务院发布了加强节能工作的决定，制定了促进节能减排的一系列政策措施，各地区、各部门相继做出了工作部署，节能减排工作取得了积极进展。但是，2006年全国没有实现年初确定的节能降耗和污染减排的目标，加大了“十一五”后四年节能减排工作的难度。更为严峻的是，2007年一季度，工业特别是高耗能、高污染行业增长过快，占全国工业能耗和二氧化硫排放近70%的电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等六大行业增长20．6%，同比加快6．6个百分点。与此同时，各方面工作仍存在认识不到位、责任不明确、措施不配套、政策不完善、投入不落实、协调不得力等问题。这种状况如不及时扭转， “十一五”节能减排的总体目标将难以实现。\n[0005] 我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价，这两者之间的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要。\n[0006] 节能减排在基础设施中有着极大的实施空间，譬如现有的隧道的照明系统一般都采用定时打开和定时关闭的策略，这对于利用率较低的隧道来说，电能的浪费是非常大的。\n[0007] 也有专利对这种情况作出了改善：\n[0008] 专利“一种隧道照明节能系统”（ 申请号：201410511699.8 申请日：2014-09-29）公开了一种隧道照明节能系统，包含隧道本体、若干组照明模块、车流量检测器、无线收发模块和中央控制模块；无线收发模块包含一个无线汇总单元和若干个无线节点单元，无线汇总单元与中央控制模块电气相连；无线节点单元的个数与照明模块的个数相同，且每个无线节点单元均与一个照明模块对应相连；若干组照明模块均匀分布在隧道本体内；车流量检测器设置在所述隧道本体的入口处，与所述控制模块电气相连；隧道本体的内壁上设有反光材料层。\n[0009] 该专利实际应用是步骤如下：\n[0010] 步骤1），采用车流量检测器采集隧道的车流量，并将采集到的车流量传递给中央控制模块；\n[0011] 步骤2），采用照明模块中的车辆感应器感应照明模块所在位置是否有车辆，如果有，则将照明模块的位置通过照明控制单元传递给中央控制模块；\n[0012] 步骤3），中央控制模块判断采集到的车流量是否为零；\n[0013] 步骤4），如果采集到的车流量为零，则控制所有照明模块关闭其灯体；\n[0014] 步骤5），如果采集到的车流量不为零，中央控制模块将采集到的车流量与预设的最低车流量做比较；\n[0015] 步骤6），如果采集到的车流量小于等于预设的最低车流量，则控制感应到车辆的照明模块前预设距离内的照明模块开启其灯体，同时，控制感应到车辆的照明模块后的照明模块关闭其灯体；\n[0016] 步骤7），如果采集到的车流量大于预设的最低车流量，则控制所有照明模块打开其灯体。\n[0017] 由此可见，该专利能够根据车流量来控制照明模块进行照明，再加上反射材料的设置，的确减少了电能的消耗。\n[0018] 但是由于其是通过中央控制模块集成控制，一旦中央控制模块出现故障、或者无线收发模块出现故障，整个系统就陷入瘫痪，容错性极差。\n发明内容\n[0019] 本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法。\n[0020] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：\n[0021] 基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法，所述隧道照明系统包含若干个等距设置在隧道内的照明模块和一个设置在隧道外的初始触发模块；\n[0022] 所述初始触发模块设置在进入隧道前预设的距离阈值处，包含地磁传感器、微控制器和通信节点，其中，微控制器分别和地磁传感器、通信节点相连；\n[0023] 所述照明模块包含地磁传感器、微控制器、通信节点、光强传感器、继电器和若干个沿隧道等距设置的照明灯，其中，微控制器分别和地磁传感器、通信节点、光强传感器、继电器的一端相连，继电器的另一端和各个照明灯相连；\n[0024] 控制方法包含以下步骤：\n[0025] 步骤1），各个照明模块进行初始化，其微控制器内均设置一个消息数量，并将消息数量设置为零；\n[0026] 步骤2），所述初始触发模块的地磁传感器感应到有车辆通过时，其微控制器的微控制器控制通信节点朝沿隧道方向第一个照明模块的通信节点发送消息；\n[0027] 步骤2），照明模块中的通信节点接收前一个通信节点发送到消息后；\n[0028] 步骤2.1），将接收到的消息传递给其微控制器；\n[0029] 步骤2.2），微控制器对其内的消息数量进行加1操作；\n[0030] 步骤2.3），微控制器控制通信节点分别向前一个通信节点、下一个通信节点发送消息；\n[0031] 步骤3），照明模块中的通信节点接收后一个通信节点发送到消息后；\n[0032] 步骤3.1），将接收到的消息传递给其微控制器；\n[0033] 步骤3.2），微控制器对其内的消息数量进行减1操作；\n[0034] 步骤4），照明模块中的微控制器将其内的消息数量与零做比较；\n[0035] 步骤4.1），如果其内的消息数量大于零；\n[0036] 步骤4.1.1），通过光强传感器获取该照明模块所在地的光线强度；\n[0037] 步骤4.1.2），将步骤4.1.1）获取的光线强度与预设的光线强度阈值进行比较；如果获取的光线强度小于等于预设的光线强度阈值，则控制继电器打开各个照明灯进行照明；\n[0038] 步骤4.2），如果其内的消息数量等于零，控制继电器断开。\n[0039] 作为本发明基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法进一步的优化方案，所述微控制器采用51系列单片机。\n[0040] 作为本发明基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法进一步的优化方案，所述微控制器采用AT89S52单片机。\n[0041] 作为本发明基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法进一步的优化方案，所述预设的距离阈值的范围为10米到100米。\n[0042] 作为本发明基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法进一步的优化方案，所述预设的距离阈值为50米。\n[0043] 作为本发明基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法进一步的优化方案，所述光强传感器的型号为BH1750FVI。\n[0044] 本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：\n[0045] 1. 设计简单，使用方便；\n[0046] 2. 节能减排；\n[0047] 3. 容错性强，即便有某个节点出现故障，其余节点照常工作。\n具体实施方式\n[0048] 下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：\n[0049] 本发明公开了一种基于地磁感应的隧道照明系统的控制方法，所述隧道照明系统包含若干个等距设置在隧道内的照明模块和一个设置在隧道外的初始触发模块；\n[0050] 所述初始触发模块设置在进入隧道前预设的距离阈值处，包含地磁传感器、微控制器和通信节点，其中，微控制器分别和地磁传感器、通信节点相连；\n[0051] 所述照明模块包含地磁传感器、微控制器、通信节点、光强传感器、继电器和若干个沿隧道等距设置的照明灯，其中，微控制器分别和地磁传感器、通信节点、光强传感器、继电器的一端相连，继电器的另一端和各个照明灯相连；\n[0052] 控制方法包含以下步骤：\n[0053] 步骤1），各个照明模块进行初始化，其微控制器内均设置一个消息数量，并将消息数量设置为零；\n[0054] 步骤2），所述初始触发模块的地磁传感器感应到有车辆通过时，其微控制器的微控制器控制通信节点朝沿隧道方向第一个照明模块的通信节点发送消息；\n[0055] 步骤2），照明模块中的通信节点接收前一个通信节点发送到消息后；\n[0056] 步骤2.1），将接收到的消息传递给其微控制器；\n[0057] 步骤2.2），微控制器对其内的消息数量进行加1操作；\n[0058] 步骤2.3），微控制器控制通信节点分别向前一个通信节点、下一个通信节点发送消息；\n[0059] 步骤3），照明模块中的通信节点接收后一个通信节点发送到消息后；\n[0060] 步骤3.1），将接收到的消息传递给其微控制器；\n[0061] 步骤3.2），微控制器对其内的消息数量进行减1操作；\n[0062] 步骤4），照明模块中的微控制器将其内的消息数量与零做比较；\n[0063] 步骤4.1），如果其内的消息数量大于零；\n[0064] 步骤4.1.1），通过光强传感器获取该照明模块所在地的光线强度；\n[0065] 步骤4.1.2），将步骤4.1.1）获取的光线强度与预设的光线强度阈值进行比较；如果获取的光线强度小于等于预设的光线强度阈值，则控制继电器打开各个照明灯进行照明；\n[0066] 步骤4.2），如果其内的消息数量等于零，控制继电器断开。\n[0067] 所述微控制器采用51系列单片机，优先采用AT89S52单片机。\n[0068] 所述预设的距离阈值的范围为10米到100米，优先为50米。\n[0069] 所述光强传感器的型号为BH1750FVI。\n[0070] 本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。\n[0071] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。