本发明专利涉及隧道照明，具体涉及一种隧道外部环境亮度检测方法。
背景技术：
1、随着我国经济与社会的飞速发展，公路建设也取得了巨大突破。其中，公路隧道由于可以有效利用地下空间、节约用地资源、提高运输效率等优势得到了快速发展。隧道照明是隧道实现其功能和价值的前提和基础，作为隧道建设特别是后期的运营和维护的重点工作。随着隧道建设的快速发展，为提高隧道运维水平、减少隧道照明支出，隧道照明进入智能化控制阶段。然而，由于隧道这一特殊的空间结构，当前缺少可以科学地描述隧道外部人眼视觉亮度的装置，隧道内过度照明或照明不足的现象仍然存在，不仅会导致能源浪费，更会影响隧道内部行车安全。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，解决现有隧道智能照明控制系统无法准确感知外界环境亮度，容易导致隧道洞内照明不足或过度照明的问题。本发明提供了一种隧道外部环境亮度检测方法，具体技术方案如下：
2、一种隧道外部环境亮度检测方法，采用一种隧道外部环境亮度检测装置，包括监控中心、交换机、本地计算机、照度采集单元和监控摄像头；所述监控中心、本地计算机和照度采集单元均通过zigbee无线通讯互联网云与交换机进行传输数据；所述监控摄像头与监控中心电连；
3、所述照度采集单元包括三组照度传感器，分别为洞外天空照度传感器、隧道洞外路面照度传感器与洞外景物照度传感器，用于采集隧道入口不同区域的表面照度值，得到初始隧道环境照度数据；
4、优选地，该检测方法具体包括以下步骤：
5、s1.采集构建隧道所处地区照度分布数据，并在交换机内构建置信数据库；
6、s2.选取要采集数据的目标并针对目标布设照度传感器；
7、s3.将照度传感器采集到的初始隧道环境照度数据上传至交换机进行数据验证及异常数据值的剔除；
8、s4.将经过验证的数据上传至本地计算机中进行存储；
9、s5.根据步骤s4中的数据计算得到该隧道外部环境亮度值和隧道入口段理论照度值；
10、s6.将步骤s5得到的隧道入口段理论照度值通过交换机上传至监控中心的隧道智能控制系统调整照明方案。
11、优选地，所述步骤s3包括以下子步骤：
12、s3.1.照度传感器采集到所测对象的初始隧道环境照度数据后，将初始隧道环境照度数据上传至交换机；
13、s3.2.结合交换机中的置信数据库对初始隧道环境照度数据进行可信度分析，验证数据是否可用；
14、s3.3.若无异常数据，则通过交换机内的隧道控制模块将初始隧道环境照度数据上传至本地计算机，继续步骤s4；
15、s3.4.若存在异常数据，则保持当前的照明方案不变，隧道控制模块向照度采集单元发送新一轮数据请求，使三组照度传感器上传新的初始隧道环境照度数据；
16、若第二轮数据符合置信要求，则上传至本地计算机，继续步骤s4；
17、若交换机验证连续五轮显示获取异常数据，则向监控中心的隧道照明控制系统发送异常数据提示，使隧道照明控制系统切换至时序隧道照明控制方案，同时通过zigbee无线通讯网络向监控中心发送异常警报，提示运维人员通过监控摄像头检查各照度传感器是否工作异常，并根据检查结果进行处理。
18、优选地，所述子步骤s3.2具体包括：
19、根据来验证照度传感器采集的初始隧道环境照度数据是否正确，并进行数据上传或开始新一轮数据采集；
20、其中，ei-1为路面照度采集装置发送的上一次获取的准确照度值；ei为本次路面照度采集装置上传的数值，即需要进行核验的数值；t为照度检测装置两次上传数据的时间间隔；λ为进行判断数据是否准确的依据，λ小于0.25视为数据无异常。
21、还优选地，所述步骤s5具体包括：
22、通过三组照度传感器分别采集隧道外部环境不同景物的初始隧道环境照度数据，并通过本地计算机计算得出隧道外部环境亮度值，具体包括：
23、将三组照度传感器进行编号：隧道洞外路面照度传感器编号为1、洞外天空照度传感器编号为2、洞外景物照度传感器编号为3，依次采集得到隧道洞外路面、洞外天空、洞外景物的照度值分别为e1，e2，e3，lux；
24、计算隧道外部环境亮度值：l外＝β·r1·e1+γ·r2·e2+ξ·r3·e3；
25、式中，r1，r2，r3为隧道洞外路面、洞外天空、洞外景物的反射系数；β，γ，ξ分别为隧道洞外路面、洞外天空、洞外景物在驾驶员行车视野内路面所占图像的比例；
26、根据隧道外部环境亮度值计算隧道入口段理论照度值，具体计算步骤包括：
27、
28、其中，lth为隧道入口段理论照度值；l外为隧道外部环境亮度值。
29、进一步优选地，所述监控摄像头设置在隧道入口处，用于采集隧道入口交通量的同时监测照度采集单元的运行状态是否正常。
30、更进一步优选地，所述洞外天空照度传感器、隧道洞外路面照度传感器及洞外景物照度传感器的布置位置根据隧道长度及工况调整。
31、本发明的有益效果是：
32、本发明通过布设分布式照度传感器，分别采集隧道外部环境内的不同景物的表面照度值，进而计算出隧道外部环境下的人眼视觉亮度值，相较于现有的隧道洞外照度采集装置，不仅在对隧道外部环境亮度描述上更为准确、科学，装置的稳定性与可靠性也更强；并且通过与隧道智能照明控制系统连接，可以实现随着隧道外部环境下的人眼视觉亮度的改变进而执行不同的照明方案，既可以提高隧道内行车安全，也可以实现降低运维费用的作用。
1.一种隧道外部环境亮度检测方法，采用一种隧道外部环境亮度检测装置，其特征在于，包括监控中心、交换机、本地计算机、照度采集单元和监控摄像头；所述监控中心、本地计算机和照度采集单元均通过zigbee无线通讯互联网云与交换机进行传输数据；所述监控摄像头与监控中心电连；
2.根据权利要求1所述的隧道外部环境亮度检测方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下子步骤：
3.根据权利要求2所述的隧道外部环境亮度检测方法，其特征在于，所述子步骤s3.2具体包括：
4.根据权利要求1所述的隧道外部环境亮度检测方法，其特征在于，所述步骤s5具体包括：
5.根据权利要求1所述的隧道外部环境亮度检测方法，其特征在于，所述监控摄像头设置在隧道入口处，用于采集隧道入口交通量的同时监测照度采集单元的运行状态是否正常。
6.根据权利要求1所述的隧道外部环境亮度检测方法，其特征在于，所述洞外天空照度传感器、隧道洞外路面照度传感器及洞外景物照度传感器的布置位置根据隧道长度及工况调整。
