一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)基于“檢測-傳輸-控制-執(zhí)行”架構(gòu)，由毫米波雷達(dá)檢測模塊、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、智能控制單元、LED照明單元和供電保障模塊構(gòu)成。在3900米隧道內(nèi)，每隔100米部署一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)配備毫米波雷達(dá)與智能控制器，實(shí)現(xiàn)車輛進(jìn)入100米覆蓋區(qū)時(shí)燈光自動(dòng)點(diǎn)亮，車輛離開后自動(dòng)熄滅的功能。

產(chǎn)品的優(yōu)勢，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)，從省電節(jié)能 低碳 環(huán)保的角度出發(fā)。

二、硬件方案

（一）毫米波雷達(dá)選型與部署

1. 選型標(biāo)準(zhǔn)：選用探測距離≥160米（預(yù)留20%冗余）、角度覆蓋≥120°、抗干擾能力強(qiáng)的工業(yè)級毫米波雷達(dá)（云創(chuàng)傳感EYE-RADAR-77），主動(dòng)報(bào)文輸出，可精準(zhǔn)識別車輛目標(biāo)并過濾行人、小動(dòng)物等干擾。

2. 安裝方式：安裝于隧道側(cè)壁距地面2.5 - 3米高度處，確保雷達(dá)波束覆蓋整個(gè)車道寬度，相鄰雷達(dá)探測區(qū)域重疊10 - 15米，避免檢測盲區(qū)。

（二）智能控制單元

1. 控制器選型：采用微雪電子樹莓派CM4工業(yè)控制核心板，支持多通道數(shù)字輸入輸出，具備Python編程能力，可靈活配置邏輯。每個(gè)節(jié)點(diǎn)部署1臺，通過GPIO接口連接雷達(dá)與燈具。

2. 功能實(shí)現(xiàn)：接收雷達(dá)觸發(fā)信號，執(zhí)行燈光控制邏輯；支持本地存儲與邊緣計(jì)算，減少網(wǎng)絡(luò)依賴；預(yù)留4G/5G通信模塊接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與固件升級。

（三）LED照明系統(tǒng)

1. 燈具選型：選用歐司朗OSRAM LED隧道燈，單燈功率100 - 150W，防護(hù)等級IP66，支持0 - 10V PWM調(diào)光，可通過繼電器實(shí)現(xiàn)開關(guān)控制。

2. 部署方案：每個(gè)100米區(qū)間內(nèi)雙側(cè)對稱安裝，間距8 - 10米，每側(cè)布置10 - 12盞，確保照度均勻度≥0.7。

（四）通信網(wǎng)絡(luò)

1. 有線方案：采用RS485總線串聯(lián)各節(jié)點(diǎn)，搭配中繼器延長傳輸距離至4000米，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的低速數(shù)據(jù)傳輸（如燈光狀態(tài)、故障信息）。

2. 無線方案：部署LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)配備LoRa終端模塊，通過網(wǎng)關(guān)與中央服務(wù)器通信，用于遠(yuǎn)程配置與緊急狀態(tài)告警。

（五）供電系統(tǒng)

1. 主供電：沿隧道鋪設(shè)專用電力電纜，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供AC 220V電源。

2. 備用電源：每個(gè)節(jié)點(diǎn)配備12V/20Ah磷酸鐵鋰電池，支持?jǐn)嚯姾蟪掷m(xù)工作4小時(shí)；配置自動(dòng)切換裝置，保障系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。

三、軟件與控制邏輯

（一）控制算法

1. 車輛檢測邏輯：雷達(dá)檢測到車輛進(jìn)入100米區(qū)域時(shí)，輸出高電平信號；車輛離開后，延時(shí)10秒（可配置）關(guān)閉燈光，避免頻繁開關(guān)。

2. 聯(lián)動(dòng)控制：支持相鄰節(jié)點(diǎn)級聯(lián)響應(yīng)，例如車輛進(jìn)入當(dāng)前節(jié)點(diǎn)時(shí)，前方1個(gè)節(jié)點(diǎn)提前亮燈，后方1個(gè)節(jié)點(diǎn)延遲滅燈，實(shí)現(xiàn)“光隨車行”效果。

（二）中央管理平臺

1. 功能模塊：實(shí)時(shí)監(jiān)控各節(jié)點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)（雷達(dá)信號、燈具亮度、供電情況）；支持遠(yuǎn)程開關(guān)燈、調(diào)整延時(shí)參數(shù)；生成能耗報(bào)表與故障告警記錄。

2. 技術(shù)實(shí)現(xiàn)：基于Spring Boot + Vue開發(fā)Web管理端，數(shù)據(jù)庫采用MySQL存儲數(shù)據(jù)，通過WebSocket實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)狀態(tài)更新。

四、實(shí)施與維護(hù)

（一）施工部署

1. 分階段施工，優(yōu)先完成供電與通信線路鋪設(shè)，再進(jìn)行設(shè)備安裝與調(diào)試。

2. 每個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)留防水接線盒，確保電氣連接安全可靠；雷達(dá)安裝角度需通過激光校準(zhǔn)儀精確調(diào)整。

（二）運(yùn)維方案

1. 定期巡檢（每月1次），檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、清潔雷達(dá)與燈具表面灰塵。

2. 建立故障預(yù)警機(jī)制，當(dāng)連續(xù)3次檢測到雷達(dá)誤觸發(fā)或燈具異常時(shí)，自動(dòng)上報(bào)至管理平臺并推送維修工單。

通過本方案，可實(shí)現(xiàn)隧道照明能耗降低40%以上，顯著提升運(yùn)維效率與行車安全性。