基于wifi無線網絡的公路隧道照明控制系統設計

楊得鴻

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

【關鍵詞】Wifi 無線網絡；公路隧道；照明；控制系統；設計

0 引言

隨著交通行業的不斷發展，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，既要保證安全，又要節能環保，為了順應時代的發展，增強人們的滿意度，本篇文章探究了基于Wifi無線網絡的公路隧道照明控制系統的設計，以滿足人們的需求，并使公路隧道在未來的發展中越來越順利。

1 公路隧道的發展背景

十九大報告發出了建設交通強國、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”，培育國際經濟合作和競爭新優勢，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，既發展交通，又發展科技。公路隧道中的照明系統一直是人們所關注的內容，為貫徹落實十九大的內容，本文探究了基于wifi無線網絡的公路隧道照明控制系統設計。

2 公路隧道照明系統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不同，在進行公路隧道照明系統設計時，應當考慮到駕駛人員的視線要求。在明亮的環境中，人眼中的錐體細胞進行工作，進行對光線的感知，也就是人們經常說的明視覺[1]。在昏暗的環境中，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設計人員將這些參數考慮到公路隧道照明系統的設計中，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境。

3 Wifi無線網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，可進行無線感應的照明系統，既節能，又環保，還為駕駛人員提供了安全的駕駛環境。高速公路隧道的照明系統主要由后臺上位機，現場控制器，無線數據接收點，無線數據發射點，控制器，Wifi無線網絡等組成[2]，最重要的是公路隧道照明系統中的無線傳感器和隧道照明燈節點，Wifi網絡無線傳感器主要用來感知行駛車輛的速度，和機動車的數量，以及公路隧道外的光線強度，Wifi無線網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，在傳給無線數據發射點，并通過發射點將這些經過處理過的信息發送到公路隧道照明燈的各個節點，使公路隧道照明燈的節點感知到這些信息，并發出適合的光線。這種設計相對于一味的加強公路隧道燈光的亮度來比較，既節能又環保，還大大的加強了安全性。這種設計原理，為公路隧道的發展提供了幫助。

4 基于wifi無線網絡的公路隧道照明控制系統網絡設計

（1）公路隧道照明無線網絡的特點

公路隧道的特點是又窄又長，公路隧道的無線網絡燈光是在無線網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，再通過無線發射器將這些接收到的信息發送給公路隧道燈光控制的節點，使燈光適中，為駕駛人員的視線提供一個舒適的光線環境。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點，使每個節點都能感知到車輛的信息，發出適合的光線。通常對這些節點進行樹狀的連接[3]。并將公路隧道中的無線傳感器，無線控制器，以及無線發射器都通過通訊的方式和計算機監控系統進行連接，方便相關工作人員對公路隧道的燈光狀況進行實時監控，便于管理。

（2）對于公路隧道燈光節點的網絡設計

公路隧道中的照明燈節點根據公路隧道的長短進行樹狀的連接，使每一個照明燈節點都能得到無線網絡的控制，在公路隧道照明燈節點的設計中，網絡路由器是連接照明燈節點的重要設備，它是信息傳輸的樞紐，網絡路器可以增加信息發射的距離，確保每一個照明燈節點都能接收到控制器所發射出的信號。其次，網絡協調者也是個重要的設備，網絡協調者的主要功能是將接受到的信號與進行實時監控的網絡計算機相連接，并進行數據間的相互交流，通過進行監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點，保證每一個照明控制節點都能發出最合適的燈光，為駕駛人員營造一個安全舒適的駕駛環境。

（3）公路隧道照明系統的參數設計

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

5 基于wifi無線網絡的公路隧道照明控制系統燈具設計

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照明燈具調節光線的速度要快，也要節能環保，同時，還要確保LED燈具的壽命不受進行光線調節時的影響而縮減，選擇合適的LED燈具，根據公路隧道對光線的需求進行調節，實現了節能的目的。LED燈具使用的電流是直流電[4]，因此，在發揮節能的作用時不能將調節光線的作用完全發揮出來，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就是LED照明燈的功率，減少其對電網系統的污染，通過通訊模塊，將公路隧道中的照明系統都集中在一起進行控制，使照明控制節點有穩定的電壓和電流輸出，確保每個照明燈都能發出適合的光線，為機動車駕駛人員提供一個安全的駕駛環境。

6 基于wifi無線網絡的公路隧道照明控制系統軟件設計

wifi無線網絡的公路隧道照明控制系統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控的計算機，將所接收到的信號進行處理，看進行監控的計算機有沒有相關的工作人員操作，如無人操作而系統又出現故障就會發出報警信號，這就需要在進行設計時，將LED照明系統的節點進行全自動的設計，使控制系統出現故障，發出報警信號時[5]，無線控制系統可將這種信號傳遞給無線發射系統，進而發送到LED照明系統的節點中，實現一個全自動的過程，使照明燈光發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無線網絡的公路隧道照明控制系統設計，對wifi無線網絡的公路隧道照明控制系統的設計進行總結，希望公路隧道照明系統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控方案[J].電氣應用，2015，29（23）：46-51.

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

[4]孫海艷，陳偉，王娜.基于ZigBee無線傳感器網絡的智能照明系統設計與實現[J].現代電子技術，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研究[J].中國交通信息化，2016，（09）：131-134.endprint