模拟和数字调光在公路隧道照明中应用

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1、模拟和数字调光在公路隧道照明中应用　　摘要：本文对在公路隧道照明系统中采用的模拟与数字调光的构成、功能、特性进行分析，可以为其他类似工程在选择调光技术方案时提供借鉴和参考。关键词：隧道照明；模拟；数字；调光中图分类号：U459.2文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）04-0085-030引言随着工程建设中对节能减排的要求和意识不断提高，对隧道照明系统进行采取调光的技术已有部分项目开始运用。以前，我国公路隧道照明大部分都是采用高压钠灯作为光源，但是高压钠灯在辐射形式、显色性、视觉敏感特性、功率规格、亮度控制等方面均存在许多不足，特别是在隧道照明中，隧道内部实际的照明需求

2、会随着洞外亮度的变化而变化，当洞外亮度较高时（如晴天、云天），隧道入口段、过渡段、出口段的照明要求很高，用于照明的电力消耗也就很高；而洞外亮度较低时（如阴天、晚上），隧道入口段、过渡段、出口段的照明要求相对较低，用于照明的电力消耗随之降低，因此洞外亮度对隧道照明的成本有着至关重要的影响。9虽然高压钠灯的电子镇流器可以设计成调光镇流器，通过各种传感器，调节输入到电子镇流器控制工作频率的直流电平，改变工作频率，调整输出功率，达到调光目的，但这种方式的调光的调节范围、实际节能效率都有很大的局限，同时对灯管寿命也有较大的影响，因此从实用上说是不大可能的。而现在的新建工程项目中的隧道照明大多都采

3、用LED灯具，LED隧道照明灯具以其优异的性能，克服了高压钠灯的诸多不足，完全能够实现各种要求的调光功能。隧道灯具的发光强度可以根据洞外亮度的变化而逐渐提高或降低，尤其是基本照明灯具的功率在夜晚可同步降低功率，避免了以往单侧关灯所产生的斑马效应。所以，采用LED调光控制系统能完全避免过度照明情况的出现，可真正意义上的实现按需照明的节能设计理念。2013年11月底通车的贵州省思南至剑河高速公路，其隧道照明在该省范围内第一次运用了照明调光技术，并将模拟调光与数字调光分别运用在该项目的不同隧道。现以该项目为例，介绍这两种公路隧道中常见的调光技术。1模拟调光模拟调光就是控制器输出模拟信号，智能

4、灯具接收到模拟信号，将其转换成PWM信号控制LED灯具的亮，模拟信号，只能控制灯具的亮度，不能检测灯具的工作状态。此调光模式在贵州省思南至剑河高速公路中的龙井隧道、龙塘坪隧道、银孔桥隧道等隧道照明系统得出广泛的应用。91.1系统构成LED隧道灯DC0-5V模拟调光照明控制系统由LED亮度智能无级控制装置、亮度可控型LED隧道灯、通讯系统和上位机监控管理软件等几大主要部分组成，如图1。此系统可扩展洞外亮度自动采集信号功能，并可处理4～20mA标准信号传送至LED亮度智能无级控制装置上，再由其后转为DC0～5V的直流模拟信号输出，去控制LED灯上的电压控制电流源。1.2系统及功能描述9①调

5、光系统具有远程控制、本地控制，远程控制模式即是通过总控制室PC对灯具进行调光等级控制；本地控制模式可以通过调光系统控制柜对灯具实行调光等级控制；调光级数分为0-255级控制。本系统调光控制台只能在一个模式下使用。②远程控制具有自动及手动调光模式，自动调光模式是按照预置方式对隧道内的灯具进行控制调光；手动调光模式是根据当前需求对隧道内的灯具进行调光控制。③系统能够接受4～20mA的标准信号。4～20mA接口既可为3线制，亦可为2线制，即DC24/12V输出、电流信号输入和地线。④具有掉电检测功能。系统电源来自EPS，掉电检测信号来自市电。当电源掉电后，系统基本照明将自动输出4V左右电压。

6、该电压可用电位器调整。⑤当开启加强照明灯具时，由于加强照明灯具数量众多，不宜同时开启，采用分段陆续开启。四路继电器吸合时间间隔一般在3-5S。关灯时可同步关闭。继电器设有常开和常闭触点，可接AC220V或AC380V，低压侧为5V。⑥系统具有实时时钟并配有备用电源，在系统掉电或更换电源情况下依旧能够长时间地工作，使时钟不至于丢失。⑦每个调光控制柜输出设有四个0-5V模拟调光接口，分别控制隧道内的四个方向的灯具。⑧控制台采用嵌入式的方案，可以实现网络监控，进行设置和查询参数，用户只要通过以太网即可接入，方便明了。⑨调光控制平台配备网线接口，可实现远程控制、驻地控制、当前工作状况显示、车检

7、指示、故障报警指示、操作提示信息，以及串口配置、授时、基本照明参数读取与设置、加强照明参数读取与设置、工作记录查询、日志查询、故障处理、解除故障和退出等功能。整套控制系统操作简捷、灵活，只需外接一台PC机就能实现调光控制功能，在PC机上的操作界面能实时显示各灯具工作情况，并提供时间控制选择、调光级数选择。1.3系统特性9①调光系统简捷、灵活，便于操作，维护简便。②单个LED灯具具备可调光功能，采用预留0-5V模拟调光控制方式控制灯具输出电流来实