公路隧道LED照明智能控制應(yīng)用

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摘要：隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)行高速公路隧道建設(shè)時(shí)，要不斷完善隧道照明系統(tǒng)，減少出現(xiàn)交通事故的可能性。由于隧道自身具有一定的特殊性，在進(jìn)行照明系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)，要確保其達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，可應(yīng)用led照明系統(tǒng)，通過智能化控制的方式確保照明系統(tǒng)發(fā)揮出自身功效，達(dá)到顯著的節(jié)能效果，提高照度的均勻性。

關(guān)鍵詞：高速公路；隧道；LED照明；智能控制

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與城鎮(zhèn)化建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，我國對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笤絹碓礁?。高速公路是交通運(yùn)輸?shù)闹匾?，為了保證交通安全，滿足日益增長的交通需求，就要嚴(yán)格保障高速公路隧道施工質(zhì)量，完善隧道內(nèi)部照明系統(tǒng)，使其達(dá)到相應(yīng)的照明標(biāo)準(zhǔn)，提高車輛通過隧道的安全性和可靠性。由于隧道具有一定的特殊性，車輛在進(jìn)入和走出隧道的過程中，會(huì)經(jīng)歷一個(gè)比較明顯的明暗交替過程。進(jìn)入隧道后，駕駛員的視野會(huì)發(fā)生顯著的變化，若不能保證照明系統(tǒng)充分發(fā)揮功效，無法根據(jù)駕駛員視野的變化對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，就會(huì)造成交通事故。在高速公路隧道照明系統(tǒng)中，高亞鈉燈是一種比較常用的光源，為了達(dá)到節(jié)能效果，就要采取多回路控制的方式。隨著高速公路事業(yè)的不斷發(fā)展，在隧道照明系統(tǒng)中應(yīng)用LED進(jìn)行照明可達(dá)到顯著的節(jié)能效果。LED具有較長的使用壽命和極高的光效，具有廣泛的發(fā)展前景。

1高速公路隧道LED照明智能控制系統(tǒng)的組成與控制模式

1.1系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要是通過遠(yuǎn)程控制中心計(jì)算機(jī)接收各類信息，這樣就能進(jìn)一步掌握隧道內(nèi)外的亮度情況，對(duì)車流量、車速、天氣等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析。支持遠(yuǎn)程控制中心接收信息的是光纖，保證信息能在隧道內(nèi)部進(jìn)行傳輸?，F(xiàn)場控制器與LED照明燈之間所產(chǎn)生的連接信號(hào)可通過無線傳播的方式實(shí)現(xiàn)傳輸。

1.2控制模式

應(yīng)用高速公路隧道LED照明智能控制系統(tǒng)時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況選擇相應(yīng)的系統(tǒng)控制模式，才能滿足隧道的照明需求，確保照明得到智能化控制。

1.2.1自動(dòng)模式在LED照明智能控制系統(tǒng)中，自動(dòng)化控制模式可確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)整。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)隧道內(nèi)外的亮度、車速等方面的信息做出相應(yīng)的調(diào)整，不僅可以滿足照明需求，還能確保行車安全。由于駕駛員進(jìn)入隧道的瞬間需要對(duì)洞內(nèi)與洞外的亮度反差進(jìn)行充分的適應(yīng)，因此，利用智能控制系統(tǒng)可及時(shí)對(duì)洞口內(nèi)的照明亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，迅速將原有的最低強(qiáng)度調(diào)節(jié)到與洞外亮度保持一致。如果駕駛員的駕駛速度比較快，系統(tǒng)可逐漸增加照明燈的亮度。

1.2.2時(shí)序模式LED照明智能控制系統(tǒng)中的時(shí)序模式主要是結(jié)合時(shí)間和季節(jié)等方面的內(nèi)容，對(duì)隧道內(nèi)部的照明系統(tǒng)亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足照明需求。自動(dòng)化控制信號(hào)很容易受到外界因素的干擾，導(dǎo)致信號(hào)不能正常發(fā)揮作用，這就要采用智能化控制系統(tǒng)中的時(shí)序模式對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換。利用時(shí)序模式可及時(shí)讀取計(jì)算機(jī)的時(shí)間，并根據(jù)亮度的變化和時(shí)間段對(duì)亮度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)通常會(huì)在早晚時(shí)段對(duì)亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)的時(shí)間間隔不少于15min。在其他時(shí)間段對(duì)亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，間隔時(shí)間不會(huì)超過2h。這種自動(dòng)化調(diào)節(jié)模式充分結(jié)合時(shí)間的變化，掌握亮度變化的規(guī)律，可有效提高行車安全。

1.2.3手動(dòng)模式采用手動(dòng)模式進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)時(shí)，既可在現(xiàn)場對(duì)開關(guān)進(jìn)行調(diào)整，又能進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。工作人員進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)節(jié)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整照明的亮度，一旦發(fā)現(xiàn)問題，還可進(jìn)行維修，避免系統(tǒng)出現(xiàn)問題，保證照明安全。進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)時(shí)，可根據(jù)時(shí)間和照明變化對(duì)亮度進(jìn)行調(diào)整。在網(wǎng)絡(luò)的支持下，手動(dòng)調(diào)節(jié)模式的優(yōu)勢(shì)比較多，也更容易對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理的控制。

2高速公路隧道

LED照明的智能控制應(yīng)用

2.1明確設(shè)計(jì)目標(biāo)

為了更好地了解LED照明智能控制系統(tǒng)的效果，文章以某一高速公路隧道工程為例，按照相關(guān)要求，對(duì)其進(jìn)行照明智能控制系統(tǒng)的安裝，以達(dá)到節(jié)能節(jié)電的目的。要根據(jù)實(shí)際的需求對(duì)亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，在保證燈具功率符合要求的情況下，充分發(fā)揮出智能控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能，保證燈具的亮度更加合理，提高照明的安全性和可靠性。為了加強(qiáng)對(duì)照明燈具的保護(hù)，可選擇兩種方法對(duì)燈具進(jìn)行調(diào)節(jié)。首先，通過分級(jí)的方式進(jìn)行調(diào)光。根據(jù)高速公路隧道的實(shí)際情況，采用多回路系統(tǒng)對(duì)其照明系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。為保證照明的合理性，需對(duì)分級(jí)調(diào)光的方式進(jìn)行合理控制。通常，可在白天進(jìn)行四級(jí)調(diào)節(jié)，在夜間進(jìn)行二級(jí)調(diào)節(jié)，有效保證行車安全。第二，選擇無級(jí)的方式進(jìn)行調(diào)光。要結(jié)合隧道的實(shí)際照明需求，對(duì)LED光源進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)。無級(jí)調(diào)光方式能夠降低能源消耗，不僅可以滿足駕駛員的行車需求，還能節(jié)省電費(fèi)。

2.2智能調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于高速公路隧道具有一定的特殊性，隧道對(duì)照明系統(tǒng)的要求比較高，為了有效發(fā)揮出LED照明智能控制系統(tǒng)的作用，就要明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和計(jì)劃。進(jìn)行照明系統(tǒng)燈具安裝時(shí)，要嚴(yán)格按照相應(yīng)的步驟進(jìn)行操作，確保燈具得到順利安裝，可順利投入使用。為了達(dá)到理想的照明效果，需對(duì)照明系統(tǒng)的控制裝置進(jìn)行合理設(shè)置。由于隧道內(nèi)部和外部的亮度具有顯著差異，需設(shè)置外部亮度檢測(cè)裝置，這樣就能保證控制系統(tǒng)隨時(shí)根據(jù)外部亮度的變化情況對(duì)亮度進(jìn)行智能化調(diào)節(jié)。當(dāng)檢測(cè)裝置捕捉到相應(yīng)的信號(hào)后，就會(huì)將其傳輸?shù)娇刂蒲b置之中，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度的調(diào)節(jié)。要加強(qiáng)對(duì)LED燈具功率的調(diào)節(jié)，采取合理的控制方式進(jìn)行調(diào)整，就能保證其功率得到有效得控制，不僅減少對(duì)電能造成的浪費(fèi)，還能達(dá)到節(jié)能目的。

2.3LED照明智能控制方式

2.3.1基本照明控制為了滿足駕駛員的駕駛需求，當(dāng)車輛進(jìn)入到高速公路隧道中后，必須要保證駕駛員的視野足夠清晰，不會(huì)產(chǎn)生較大的亮度反差，保證駕駛安全。要選擇質(zhì)量過硬的燈具，進(jìn)行燈具安裝時(shí)，要保證燈具的牢固性，加強(qiáng)對(duì)照明時(shí)間的控制，才能延長燈具的使用壽命。采用基本照明控制方式時(shí)，要選擇合適的冗余量，結(jié)合實(shí)際情況，就能充分發(fā)揮出照明控制系統(tǒng)的作用。由于燈具的功率至關(guān)重要，因此，需根據(jù)隧道照明系統(tǒng)的實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)燈具的功率。一旦燈具出現(xiàn)問題，就可采用專門的控制系統(tǒng)對(duì)亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果燈具的亮度比較低，就可通過系統(tǒng)調(diào)節(jié)燈具的功率，使功率得到進(jìn)一步提升，滿足隧道的照明需求，保證隧道具有足夠的亮度。

2.3.2增加照明控制要保證隧道有足夠的亮度，避免出現(xiàn)過度照明的情況，就要合理增加照明控制，在調(diào)節(jié)亮度的過程中合理把控時(shí)間。要采用控制系統(tǒng)精準(zhǔn)計(jì)算燈具的功率，明確隧道所需的亮度，就能減少對(duì)電能形成的浪費(fèi)，降低照明成本。

2.3.3應(yīng)急照明控制進(jìn)行照明智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要設(shè)置完善的應(yīng)急照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要是應(yīng)對(duì)特殊情況下照明需求，一旦出現(xiàn)停電的情況，就要發(fā)揮出這一系統(tǒng)的作用，對(duì)照明設(shè)備的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，在保證亮度不變的情況下，將照明功率控制在合理的范圍內(nèi)，避免亮度過低，嚴(yán)格保障駕駛員的安全。為了有效發(fā)揮出應(yīng)急照明控制系統(tǒng)的作用,保證隧道照明系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定，可利用EPS實(shí)現(xiàn)供電。

2.4應(yīng)用原則

首先，為了進(jìn)一步發(fā)揮出LED照明智能控制系統(tǒng)作用，需嚴(yán)格結(jié)合智能控制系統(tǒng)的工作原理和控制設(shè)備功能，滿足隧道的照明需求。第二，由于大多數(shù)高速公路隧道工作位于郊外，LED照明智能控制系統(tǒng)的工作環(huán)境比較簡陋，因此，必須要不斷提高系統(tǒng)的容錯(cuò)率，減少外部環(huán)境對(duì)系統(tǒng)所帶來的不利影響，有效發(fā)揮出系統(tǒng)的控制作用。要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)流程的簡化處理，降低操作難度，提高試驗(yàn)方案的實(shí)用性。

2.5增加硬件投入

相關(guān)企業(yè)要高度重視LED照明智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)，積極購買先進(jìn)的硬件設(shè)備。要選擇質(zhì)量更有保障的傳感器和計(jì)算機(jī)，結(jié)合高速公路隧道的實(shí)際情況，選擇相應(yīng)的照明設(shè)備與傳輸裝置，不斷提高智能控制系統(tǒng)的精度。確定控制模式和控制裝置后，要及時(shí)對(duì)控制的效果進(jìn)行檢查，對(duì)系統(tǒng)加以改進(jìn)，確保系統(tǒng)能夠在高速公路隧道照明中發(fā)揮出更加重要的作用。要加強(qiáng)對(duì)高速公路隧道供配電系統(tǒng)的優(yōu)化，確定控制回路數(shù)量，結(jié)合隧道照明的實(shí)際需求，構(gòu)建高速公路隧道回路體系，明確回路的負(fù)載量，選擇規(guī)格符合要求的主纜，這樣不僅可以確保供配電控制回路得到進(jìn)一步優(yōu)化，還能充分滿足高速公路隧道的照明需求。

3結(jié)語

綜上所述，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，LED照明智能控制系統(tǒng)的功能日益完善。技術(shù)人員要不斷學(xué)習(xí)，掌握LED照明智能控制系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)和操作技能，提高自身綜合素質(zhì)。要加強(qiáng)對(duì)人員的培訓(xùn)，提高員工的安全意識(shí)與維護(hù)意識(shí)。定期對(duì)照明智能控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修，及時(shí)排查系統(tǒng)中存在的問題，保證照明系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，充分滿足高速公路隧道的照明需求，確保行車安全，促進(jìn)高速公路事業(yè)蓬勃發(fā)展。

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[2]陳忠良.高速公路LED照明智能控制與綜合節(jié)能技術(shù)應(yīng)用探討[J].中國交通信息化，2018，20（2）：132-135.

作者：姚良金 單位：廣東新粵交通投資有限公司