1.一种基于自供电的载波无线双模通信的隧道照明控制系统,其特征是:包括灯具(1)、终端控制器(2)、集中控制器(3)、上位机(4)和水流管TEG模块(5);其中,所述灯具和终端控制器有多个,每一个照明灯具(1)的灯座上都安装了一个终端控制器(2),负责灯具的开关控制,同时向集中控制器反馈灯具的运行参数;所述集中控制器(3)收集车流量、隧道内外亮度值的实时数据,并完成与上位机(4)和终端控制器(2)的信息交互;所述上位机(4),为人机接口,完成整个系统的控制。
2.根据权利要求1的一种基于自供电的载波无线双模通信的隧道照明控制系统,其特征是:整个控制系统的电源均由被埋置在隧道路基下的集热管下方的水流管TEG模块供给,水流管TEG模块由多个TEG组成,水流管TEG模块应用的TEG型号为TGM-199-2.0-1.2,尺寸为
62mm*62mm。
3.根据权利要求2的一种基于自供电的载波无线双模通信的隧道照明控制系统,其特征是:所述上位机包括系统设置模块、数据通信模块和数据管理模块。
4.根据权利要求3的一种基于自供电的载波无线双模通信的隧道照明控制系统,其特征是:所述集中控制器包括控制模块、双模通信模块和数据采集模块,通过电力线载波无线双模通信将各个终端控制器连接起来组成网络。
5.根据权利要求4的一种基于自供电的载波无线双模通信的隧道照明控制系统,其特征是:所述集中控制器的控制模块采用STM32型号的数字信号处理器芯片,双模通信模块采用LME2981芯片实现电力线载波无线双模通信,数据采集模块采用车辆检测器和亮度传感器。
6.根据权利要求5的一种基于自供电的载波无线双模通信的隧道照明控制系统,其特征是:所述集中控制器的车辆检测器是基于电磁线圈的传感器电路,包括耦合振荡电路、环行线圈以及调理整形电路,通过检测耦合电路的震荡频率来判断车流量信息。
7.根据权利要求6的一种基于自供电的载波无线双模通信的隧道照明控制系统,其特征是:所述终端控制器包括控制模块、双模通信模块和监控模块;控制模块采用STM32型号的数字信号处理器芯片,双模通信模块采用LME2981芯片实现电力线载波无线双模通信,监控模块采用CS5460作为灯具的电参数测量芯片。
8.使用权利要求7的一种基于自供电的载波无线双模通信的隧道照明控制系统的方法,其特征是:
步骤一:所述上位机通过泵将隧道外部吸收太阳能的水传送至集热管中,间接将热量传递到水流管TEG模块的热端,水流管TEG模块的冷端接触温度较低的地下水,从而形成水流管TEG模块的冷端和热端的温差,根据Seebeck效应,产生电势;
步骤二:所述上位机通过对整个控制系统的参数和通信端口进行设置,对终端控制器进行管理,查看照明灯具控制系统的实时数据和历史数据,实现对各个灯具的监控,并向集中控制器发送指令,同时接受上传来的数据信息;
步骤三:所述集中控制器将数据采集模块采集到的数据送入控制模块,STM32处理器将信息传送至上位机,上位机按照事先设定好的方案将命令通过双模通信模块传送至终端控制器,并将相关数据存储在STM32处理器中,STM32处理器与上位机进行串口通信,上位机从而实现定时读取数据;
步骤四:若无事先设定好的方案,集中控制器则将采集的数据上传至上位机,由工作人员设定相应的方案并下传至终端控制器;
步骤五:所述终端控制器对灯具进行统一的控制或者对单个灯具进行单一控制,采集灯具运行的数据,根据采集的数据和系统设置可判断出灯具的运行状况和故障情况,在终端控制器因意外情况出现异常时,可接受上位机的远程复位命令,使终端控制程序初始化,重新运行,终端控制器通过双模通信技术,定时或者随机向上位机反馈灯具运行状况数据,当检测到停电或不符合灯具控制方案的严重故障时,自动向上位机发出警报,从而保证故障响应的实时性。