系統(tǒng)簡(jiǎn)述

本項(xiàng)目隧道總共長(zhǎng)14.5KM是一個(gè)超長(zhǎng)隧道，由于照明燈具量非常大，因此需要配置更優(yōu)的照明節(jié)能方案。

LED照明控制系統(tǒng)采用隧道智能環(huán)境控制系統(tǒng)，照明調(diào)光方式采用0-10V調(diào)光模塊結(jié)合隧道亮度檢測(cè)儀器和隧道毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)對(duì)各照明燈具及回路進(jìn)行單燈調(diào)光和回路開(kāi)關(guān)控制，穩(wěn)定可靠，高效節(jié)能。

隧道智能環(huán)境控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)服務(wù)器、隧道調(diào)光箱、調(diào)光分控箱、亮度檢測(cè)儀及隧道中的毫米波雷達(dá)各種信號(hào)傳感設(shè)備組成，示意圖如下：

二、工作原理

為了實(shí)現(xiàn)深度節(jié)能，我們將燈具按照200米為一個(gè)單位做，14.5KM的隧道按照200米一個(gè)單位分段，每個(gè)段需要安裝一個(gè)毫米波雷達(dá)檢測(cè)車(chē)流量信息，并且在隧道入口和出口安裝亮度檢測(cè)儀來(lái)檢測(cè)隧道的環(huán)境數(shù)據(jù)，并輸出到數(shù)據(jù)處理層，數(shù)據(jù)處理層將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)系統(tǒng)分析處理，并將各種數(shù)據(jù)上傳到機(jī)房控制端服務(wù)器，控制端服務(wù)器通過(guò)設(shè)定的程序下發(fā)到每個(gè)終端設(shè)備執(zhí)行調(diào)光輸出，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛燈亮車(chē)走燈暗的節(jié)能效果，完成對(duì)各設(shè)備的自動(dòng)控制。

三、照明控制模式及功能

隧道照明控制主要包括回路開(kāi)關(guān)控制和回路亮度等級(jí)調(diào)光控制兩部分，控制對(duì)象分為加強(qiáng)照明（含過(guò)

渡照明）和基本照明，功能控制模式包括：智能模式（默認(rèn)模式）、時(shí)序模式、故障應(yīng)急模式等。

3.1控制模式

下面對(duì)各控制模式進(jìn)行簡(jiǎn)述，各模式下的參數(shù)均需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)后才能確認(rèn)并設(shè)置。

手動(dòng)模式

手動(dòng)模式下可以對(duì)軟件界面各參數(shù)（包括時(shí)間參數(shù)、亮度參數(shù)回路開(kāi)關(guān)等）進(jìn)行設(shè)置，其他模式切換至手動(dòng)模式能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換，使隧道內(nèi)的在保持之前照明狀態(tài)的情況下進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，可對(duì)單燈進(jìn)行單獨(dú)調(diào)光，也可做集群控制及編輯。

智能模式

? 系統(tǒng)默認(rèn)模式為智能模式；

? 能根據(jù)洞外亮度值調(diào)節(jié)洞內(nèi)加強(qiáng)照明亮度等級(jí)；

? 根據(jù)洞外亮度閥值，白天和夜間自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉所有加強(qiáng)照明回路燈具，若洞外亮度信號(hào)值有異常，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整到時(shí)序模式開(kāi)啟和關(guān)閉所有加強(qiáng)照明回路燈具；

? 隧道跟隨式照明智能調(diào)光節(jié)能系統(tǒng)，雷達(dá)車(chē)檢器會(huì)安裝在每一段調(diào)光前50米左右，根據(jù)雷達(dá)車(chē)檢器數(shù)據(jù)，在車(chē)流量為0 時(shí)，把全部照明控制輸出亮度調(diào)至10%；在車(chē)流量小于100 車(chē)/15 分鐘，基本應(yīng)急照明、入口、過(guò)渡、出口加強(qiáng)照明調(diào)至80%輸出控制亮度；在車(chē)流量大于100 車(chē)/15 分鐘，基本應(yīng)急照明、入口、過(guò)渡、出口加強(qiáng)照明調(diào)至90%輸出控制亮度（指引值，根據(jù)不同隧道實(shí)際亮度監(jiān)測(cè)值做調(diào)整，有車(chē)通過(guò)時(shí)以光強(qiáng)檢測(cè)器調(diào)整值為主，無(wú)車(chē)通過(guò)時(shí)以車(chē)檢器調(diào)整值為主）。

時(shí)序模式

系統(tǒng)會(huì)按照預(yù)設(shè)的時(shí)間段和亮度級(jí)別調(diào)節(jié)加強(qiáng)照明燈具亮度，在智能模式不能正常工作的情況下，各控制器將按本地照程序進(jìn)行時(shí)序運(yùn)行。時(shí)序運(yùn)行模式根據(jù)車(chē)輛量信息和白晝規(guī)律進(jìn)行設(shè)置；

故障應(yīng)急模式

加強(qiáng)照明和基本照明燈具都將達(dá)到100%輸出，同時(shí)所有的加強(qiáng)照明回路和基本照明回路全部開(kāi)啟，同時(shí)在軟件界面上能手動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉各照明回路，該模式用于檢修或其他緊急情況下使用。

3.2加強(qiáng)段（含過(guò)渡段）照明控制

洞外的光亮度（輝度）傳感器（圖1.1）控制隧道內(nèi)的加強(qiáng)照明可調(diào)光LED燈，加強(qiáng)照明根據(jù)洞外亮度值對(duì)加強(qiáng)照明亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，而洞外輝度檢測(cè)儀信號(hào)精確反映洞外季節(jié)和天氣的狀態(tài)，若是晴天，洞外亮度較強(qiáng)（達(dá)到某一闕值），加強(qiáng)照明則達(dá)到一定設(shè)計(jì)值閥值亮度進(jìn)行工作；若是陰雨天，洞外亮度較弱，加強(qiáng)照明降到相應(yīng)地設(shè)計(jì)閥值進(jìn)行功率工作。另外，在車(chē)流量稀少的情況下（比如凌晨），全隧道照明根據(jù)車(chē)流量狀況調(diào)光，若車(chē)檢器探測(cè)到一段時(shí)間內(nèi)無(wú)車(chē)經(jīng)過(guò)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)，所有可調(diào)LED燈功率調(diào)整到最小值（1cd/㎡）。若車(chē)檢器探測(cè)到有車(chē)經(jīng)過(guò)，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，洞內(nèi)基本照明亮度達(dá)到設(shè)計(jì)值，從而達(dá)到安全行車(chē)的目的。

洞外輝度檢測(cè)儀信號(hào)閥值對(duì)應(yīng)的天氣情況和加強(qiáng)照明調(diào)光等級(jí)如下：

洞外輝度檢測(cè)儀示意圖如下，安裝在離入洞口100m位置，高度為3m左右，俯角0-20度，洞內(nèi)的光強(qiáng)檢測(cè)儀安裝在離洞口20米的位置，高度2.5m，俯角0-20度；檢測(cè)儀的亮度值要準(zhǔn)確地反映現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境光亮度值。

圖1.1：洞外亮度檢測(cè)儀安裝示意圖

從圖3.3.2我們可以看出加強(qiáng)段（含過(guò)渡段）主要根據(jù)洞外亮度進(jìn)行控制，其中白天、黃昏、夜間這幾個(gè)控制條件是由實(shí)時(shí)時(shí)間結(jié)合洞外照度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，（具體調(diào)控根據(jù)洞外亮度2分鐘內(nèi)的動(dòng)態(tài)平均值進(jìn)行參考），在白天的調(diào)光過(guò)程則按洞外亮度來(lái)進(jìn)行，黃昏和夜間在低于某個(gè)亮度闕值時(shí)加強(qiáng)照明會(huì)自動(dòng)關(guān)閉直到次日清晨亮度達(dá)到該闕值。

系統(tǒng)在正常情況下分自動(dòng)、手動(dòng)控制，并可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，在應(yīng)急情況下會(huì)跳過(guò)控制系統(tǒng)直接讓照明燈具全亮，保證安全。該系統(tǒng)應(yīng)用充分考慮各類(lèi)控制環(huán)境，力求做到萬(wàn)無(wú)一失。

3.3基本段照明控制: 

基本段照明則恒定在設(shè)定亮度度下工作?？刂破鹘邮盏杰?chē)輛檢測(cè)器信號(hào)，得到道路上有無(wú)車(chē)輛經(jīng)過(guò)、有多少車(chē)輛經(jīng)過(guò)的數(shù)據(jù)?？刂破髟谠O(shè)定的采集車(chē)檢器信號(hào)時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有車(chē)輛經(jīng)過(guò)，基本照明燈具以最低功耗工作，但洞內(nèi)亮度不會(huì)低于規(guī)范最小值1cd/㎡，系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)；控制器在設(shè)定的采集車(chē)檢器信號(hào)時(shí)間段內(nèi)（或歷史數(shù)據(jù)）有車(chē)輛經(jīng)過(guò)，則基本照明亮度值調(diào)節(jié)到設(shè)計(jì)值，具體的回路調(diào)光比例參數(shù)需現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)后確定。

進(jìn)入夜間照明模式時(shí)，為避免明洞效應(yīng)，系統(tǒng)將基本段整體功率全部降至最低，保證基本照明需求（1cd/㎡）及洞內(nèi)外視覺(jué)亮度差異的最低值。

對(duì)燈具本身來(lái)說(shuō)，調(diào)光可減少功率，降低發(fā)熱量，延緩光衰進(jìn)度，延長(zhǎng)燈具壽命，但調(diào)光的前提是在滿足隧道照度及亮度要求的前提下，前面我們說(shuō)過(guò)現(xiàn)有的控制方式導(dǎo)致了相當(dāng)一部分電能光能浪費(fèi)，設(shè)備還需要一定程度的維護(hù)工作，加上調(diào)光系統(tǒng)功能后，我們的燈具可以根據(jù)如下模型進(jìn)行運(yùn)營(yíng)，(如圖1.3)

圖1.3：照明運(yùn)營(yíng)模型

綜上所述，系統(tǒng)是根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境來(lái)進(jìn)行自動(dòng)控制的智能化系統(tǒng)，可以做到無(wú)人值守，按需照明（通風(fēng)），是一套完整的自適應(yīng)智能控制系統(tǒng)。圖1.4是整個(gè)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)圖，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)不斷記錄著該系統(tǒng)所處理和收集的所有數(shù)據(jù)，這也是為了防止前端的采集設(shè)備損壞，而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象出現(xiàn)。如果某一前端設(shè)備損壞或通信中斷，則處理器可直接從數(shù)據(jù)庫(kù)提取采樣，根據(jù)同時(shí)段同類(lèi)型的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，同時(shí)兼顧本地控制優(yōu)先原則，本地繼續(xù)調(diào)光控制按照一定的規(guī)律進(jìn)行工作，直到前端或通訊恢復(fù)正常。因此系統(tǒng)完全能做到自適應(yīng)（學(xué)習(xí)、預(yù)測(cè)）控制，并且在外部訪問(wèn)及兼容性、安全性上都做了相應(yīng)的考慮。

隧道無(wú)極調(diào)光控制系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)隧道照明亮度與色溫，確保光線適宜，提高行車(chē)安全，降低能耗。具備智能監(jiān)控和管理功能，提升照明品質(zhì)和效率，為隧道安全通行和節(jié)能減排提供有力保障。