基于wifi无线网络的公路隧道照明控制系统设计

杨得鸿

【摘 要】最近几年，我国的公路隧道不断发展，隧道中的照明控制系统显得越来越重要，人们对公路隧道中的照明系统要求也越来越高，为了满足人们的需求，以及保证公路隧道的照明系统安全、节能、又环保，本篇文章探讨了基于Wifi无线网络的公路隧道照明控制系统设计，以满足社会的需求并使公路隧道得以发展。

【关键词】Wifi 无线网络；公路隧道；照明；控制系统；设计

0 引言

随着交通行业的不断发展，公路隧道逐渐受到了广泛的关注，人们对公路隧道的要求越来越高，尤其是照明系统，既要保证安全，又要节能环保，为了顺应时代的发展，增强人们的满意度，本篇文章探究了基于Wifi无线网络的公路隧道照明控制系统的设计，以满足人们的需求，并使公路隧道在未来的发展中越来越顺利。

1 公路隧道的发展背景

十九大报告发出了建设交通强国、科技强国的号召，天科院将聚焦国家和行业技术需求，加强基础性研究，为重大工程提供技术支撑；加强国际合作和“走出去”，培育国际经济合作和竞争新优势，为“一带一路”建设提供科技支撑。为响应十九大的号召，我们应不断建设公路隧道，将科技手段融入到公路隧道的设计中，既发展交通，又发展科技。公路隧道中的照明系统一直是人们所关注的内容，为贯彻落实十九大的内容，本文探究了基于wifi无线网络的公路隧道照明控制系统设计。

2 公路隧道照明系统应适应驾驶人员的视觉需求

公路隧道与一般的道路照明系统不同，在进行公路隧道照明系统设计时，应当考虑到驾驶人员的视线要求。在明亮的环境中，人眼中的锥体细胞进行工作，进行对光线的感知，也就是人们经常说的明视觉[1]。在昏暗的环境中，人眼中的杆体细胞进行工作，进行对光的感知。而驾驶人员从明亮的地方进入到公路隧道这个暗环境时，人眼中的锥体细胞与杆体细胞是共同进行工作的，来进行对光线的感知，也就是人们通常所说的中介视觉，为了适应驾驶人员这一视觉要求，就需要相关的公路隧道照明系统设计人员将这些参数考虑到公路隧道照明系统的设计中，并加以重视，保证光线明暗适中个，为驾驶人员营造出一个安全的驾驶环境。

3 Wifi无线网络公路隧道照明控制体系设计的原理

增加公路隧道照明系统的亮度会加大驾驶人员的安全隐患，最合理的公路隧道灯光设计是可进行明暗调节，可进行无线感应的照明系统，既节能，又环保，还为驾驶人员提供了安全的驾驶环境。高速公路隧道的照明系统主要由后台上位机，现场控制器，无线数据接收点，无线数据发射点，控制器，Wifi无线网络等组成[2]，最重要的是公路隧道照明系统中的无线传感器和隧道照明灯节点，Wifi网络无线传感器主要用来感知行驶车辆的速度，和机动车的数量，以及公路隧道外的光线强度，Wifi无线网络将这些接收到的信息传递给控制器，让控制器对这些接收到的车辆信息进行分析，解读，在传给无线数据发射点，并通过发射点将这些经过处理过的信息发送到公路隧道照明灯的各个节点，使公路隧道照明灯的节点感知到这些信息，并发出适合的光线。这种设计相对于一味的加强公路隧道灯光的亮度来比较，既节能又环保，还大大的加强了安全性。这种设计原理，为公路隧道的发展提供了帮助。

4 基于wifi无线网络的公路隧道照明控制系统网络设计

（1）公路隧道照明无线网络的特点

公路隧道的特点是又窄又长，公路隧道的无线网络灯光是在无线网路通讯的基础上进行设计的，车辆的各种信息以通讯的方式通过Wifi无线传感器发送给无线控制器，并对感知到的信息进行处理，再通过无线发射器将这些接收到的信息发送给公路隧道灯光控制的节点，使灯光适中，为驾驶人员的视线提供一个舒适的光线环境。由于公路隧道又窄又长，因此隧道中的灯光需求量也就不断增多，就要增加公路隧道灯光的节点，使每个节点都能感知到车辆的信息，发出适合的光线。通常对这些节点进行树状的连接[3]。并将公路隧道中的无线传感器，无线控制器，以及无线发射器都通过通讯的方式和计算机监控系统进行连接，方便相关工作人员对公路隧道的灯光状况进行实时监控，便于管理。

（2）对于公路隧道灯光节点的网络设计

公路隧道中的照明灯节点根据公路隧道的长短进行树状的连接，使每一个照明灯节点都能得到无线网络的控制，在公路隧道照明灯节点的设计中，网络路由器是连接照明灯节点的重要设备，它是信息传输的枢纽，网络路器可以增加信息发射的距离，确保每一个照明灯节点都能接收到控制器所发射出的信号。其次，网络协调者也是个重要的设备，网络协调者的主要功能是将接受到的信号与进行实时监控的网络计算机相连接，并进行数据间的相互交流，通过进行监控的计算机所反射回来的信号，将这些信号传输给照明控制的节点，保证每一个照明控制节点都能发出最合适的灯光，为驾驶人员营造一个安全舒适的驾驶环境。

（3）公路隧道照明系统的参数设计

照明的参数系统主要由几个部分组成，包括：隧道外与隧道内的光线差异，行驶车辆的速度，机动车辆的数量等，将感知这些参数的信息系统设计在无线传感器中，通过控制器，在进行实时监控的计算机中分析，并以通讯的方式传输给无线发射器，最后，经过处理，发射出适合这些参数的光线强度，使这些光线适合驾驶人员，使驾驶人员能够在安全的环境中驾驶机动车辆。

5 基于wifi无线网络的公路隧道照明控制系统灯具设计

公路隧道中LED照明灯具的选择也是关键，需要仔细的研究，LED照明灯具调节光线的速度要快，也要节能环保，同时，还要确保LED灯具的寿命不受进行光线调节时的影响而缩减，选择合适的LED灯具，根据公路隧道对光线的需求进行调节，实现了节能的目的。LED灯具使用的电流是直流电[4]，因此，在发挥节能的作用时不能将调节光线的作用完全发挥出来，换句话说，就是这两种功能不能同时进行。还需要考虑到的因数就是LED照明灯的功率，减少其对电网系统的污染，通过通讯模块，将公路隧道中的照明系统都集中在一起进行控制，使照明控制节点有稳定的电压和电流輸出，确保每个照明灯都能发出适合的光线，为机动车驾驶人员提供一个安全的驾驶环境。

6 基于wifi无线网络的公路隧道照明控制系统软件设计

wifi无线网络的公路隧道照明控制系统在进行工作的过程中有许多模块控制，无线传感器将车辆的各种信息传递到无线控制器中，无线控制器再将所接收到的信息传递给进行实时监控的计算机，将所接收到的信号进行处理，看进行监控的计算机有没有相关的工作人员操作，如无人操作而系统又出现故障就会发出报警信号，这就需要在进行设计时，将LED照明系统的节点进行全自动的设计，使控制系统出现故障，发出报警信号时[5]，无线控制系统可将这种信号传递给无线发射系统，进而发送到LED照明系统的节点中，实现一个全自动的过程，使照明灯光发出适合驾驶人员视线的光线。

7 结束语

综上所述，本篇文章通过分析基于wifi无线网络的公路隧道照明控制系统设计，对wifi无线网络的公路隧道照明控制系统的设计进行总结，希望公路隧道照明系统的设计在未来越来越好。

【参考文献】

[1]《中国公路学报》编辑部.中国隧道工程学术研究综述·2015[J].中国公路学报，2015，28（05）：1-65.

[2]王少飞，张琦，李科.基于GPRS技术的中、短公路隧道照明远程监控方案[J].电气应用，2015，29（23）：46-51.

[3]刘睿健.“创新·融合·共享”靠“智慧”！——中国交通信息化发展之路探讨[J].中国交通信息化，2016，（04）：26-32.

[4]孙海艳，陈伟，王娜.基于ZigBee无线传感器网络的智能照明系统设计与实现[J].现代电子技术，2016，40（11）：183-186.

[5]杨松.基于多普勒的公路隧道交通事件与二次事故预警系统研究[J].中国交通信息化，2016，（09）：131-134.endprint