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    物喜智能隧道照明無極調光控制系統解決方案

     
    一、 前言
     
    隧道照明系統是車輛能夠安全地進入、通過和離開隧道區域必不可少的基本保證。隨著高速公路發展,特別是山區高速公路需穿越大量隧道,為了確保車輛通行安全,需配置大量的照明,隧道運行成本變高。為了實現隧道照明降低用電量、避免洞內外光差,確保車輛安全,實行分段照度控制,提高照明燈具使用壽命,提高隧道照明安全穩定運行,便于維護,采用光效好、無污染的冷光源節能大功率LED燈作為隧道照明燈具,并采用以實現隧道照明自動化控制的智能控制系統,這是發展的必然,是節能減排的需要,也是實現高速公路安全運行的必然。
     

    二、 隧道照明的特殊性和應用要求
    隧道照明不同于一般道路照明,有其明顯的特殊性,需要考慮人眼對光的適應特性。視覺對視覺環境內亮度變化順應時的感受性稱為適應,適應有明適應、暗適應兩種。從暗處進入明亮環境時,視力的順應為明適應;從明亮的環境進入暗處時,視力的順應為暗適應。明適應所需時間短,暗適應所需時間長。在設計隧道照明時,要考慮到人的明適應和暗適應因素,重視過渡空間和過渡照明的設計。為了滿足眼睛適應性要求,在隧道入口需作一段明暗過渡照明,以保證一定的視力要求。隧道照明不同于其他道路照明,存在以下幾種特殊的視覺問題:
    1) 隧道入口處照明:

    白天進入隧道前,由于隧道內外的亮度差別極大,從隧道外部去看照明很不充分的隧道入口會有“黑洞”現象。當駕駛員進入隧道后由于人眼視覺的滯后性作用,產生視覺上的盲區,即產生“適應滯后現象”。如下圖:

     
    隧道內“黑洞”現象
    2) 隧道內部照明
    無論是白天還是晚上,隧道內的道路環境及對行車視覺產生的影響都不同于一般道路。主要原因是隧道內部汽車排出的廢氣無法迅速消散形成煙霧,將汽車燈和道路照明器發出的光吸收和散射,降低能見度。
    3) 隧道出口處的照明:
    白天,汽車穿過較長的隧道接近出口時,由于通過出口看到的外部亮度極高,出口看上去是個亮洞,會出現極強的眩光(即白洞現象),駕駛員感到極不適應,如下圖“白洞”現象。夜間與白天正好相反,隧道出口看到的是黑洞,駕駛員看不清外部道路的線型及路上的障礙物。

    隧道出口段“白洞”現象
    4) 隧道內的應急照明:
    由于隧道對于交通流的特殊作用,供電故障對正常行駛于隧道內的駕駛員來說是非常危險的,因此在隧道長度大于200米以上是應建立緊急照明系統。采用雙路供電電源或者后備電源,應急照明的照度為正常照明的1/5以上。
     
     
    5) 隧道照明實現智能化管理:
    消除隧道照明安全隱患,實現智能控制,遠程監控,高效節能等功能。其功能如:數據采集、情景設置、開關控制、調光控制、安全控制、遠程監控和查詢、自動校時、地圖引導、智能運行、負荷監控等。
     
     
    三、 隧道項目智能照明解決方案---回路控制方案

    1、需求分析

    隧道的智能照明控制系統,主要由回路級監控和自動調光部分組成。回路級監控、自動調光部分用于對隧道的照明亮度進行自動化控制和管理。 
    由于隧道白天與夜間的照明要求不同, 因此對于入口段、過渡段及出口段的照明基本是由基本照明和加強照明兩部分組成。隧道智能照明RS-485總線控制系統實現隧道加強照明的無級調光控制,白天時,智能照明控制系統可以通過洞外亮度對隧道內加強照明燈具進行實時調節,夜晚通過時間表自動調節隧道燈具亮度。基本照明部分也可按照需求根據照度或時間自動調節。
     
     

     





































    照度變化趨通過隧道智能照明控制系統對于隧道照明自動化管理和控制,在滿足舒適的隧道交通環境下,最大限度的節約隧道照明運營成本。

    2、設備組成

    隧隧道智能照明RS-485總線控制系統主要由主站管理軟件、傳感器(光照度檢測器)、集中控制器和RS-485燈控器等組成,根據隧道的距離和燈具數量還需添加部分RS-485中繼器。
     
     

     
     
     


























    3、系統架構

    隧道智能照明RS-485總線控制系統圖-標配方案
     
    通信方式說明:
    1) 集中控制器->管理中心:GPRS通道或網線通道(包括光纖);
    2) 集中控制器->RS-485中繼器:RS-485信道;
    3) RS-485中繼器->RS-485燈控器:RS-485信道;
    4) 光照度傳感器->集中控制器:RS-485信道;

    4、系統主要功能

    1) 實現多種控制模式
    手動模式、自動模式(分時控制)等,可以滿足用戶任何情況下按照需求自動開啟和調節燈具亮度。
    a) 手動模式
    管理人員可根據當時的天氣狀況,車流量信息。通過管理中心設定洞內各段亮度,一鍵下發洞內各段調光指令,實現對洞內亮度無極調光。
    當隧道內一旦發生災情,管理人員可下發一鍵調光100%指令,讓所有燈具全功率運行,以保證洞內的能見度。
    b) 自動模式(分時控制)
    當進入夜晚(19:00-6:00)時,洞外的光照度幾乎不變,根據車流量的多少可分為上半夜(19:00-00:00)時間段和下半夜(00:00-6:00)時間段,從而分別控制這兩段時間段洞內各段亮度值。
    2) 監控方式多樣:
    管理人員可以通過遠程、實時、預設等模式控制各段中任何一回路的開啟、關閉、調光等多種功能,實時了解燈具運行狀態。
    3) 安全管理
    具有用戶權限設置,防止非管理人員使用,確保系統控制安全的可靠性。
    4) 地圖引導
    可以直觀體現燈具體位置,故障情況和亮燈率等信息。
    5) 多場景控制
    可以根據隧道實際天氣情況設置晴天、陰天、重陰天和霧天等場景工作設置。

    5、系統特點

    l 在主站系統和集中器通信不成功時,回路控制器保持燈具100%亮度,以保證隧道內正常照明需求。
    l 系統采用485通信線方式調節燈具亮度,確保通信穩定。有助于燈具調光和查詢狀態的穩定性。
    l 在保證隧道照明需求的情況下,最大限度的調節隧道內燈具的亮度,讓燈具做到按需照明,從而最大限度的節約消耗的電能。
    l 在系統檢修或隧道內出現異常情況時,可通過手動模式將燈具亮度調到最大,以保證隧道內的應急照明需求。
     
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