公路隧道led照明智能单灯控制调光节能系统研究

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1、公路隧道LED照明智能单灯控制调光节能系统研究1.丽水市海威光控科技有限公司浙江丽水323000；2.磐安县交通发展有限公司浙江金华322300；3.丽水市公路管理局浙江丽水323000【摘要】针对目前国内隧道照明LED灯具的大量应用，结合LED灯具的可控性能，对比传统的隧道照明控制方式，进行研究LED灯具智能单灯控制调光技术。智能单灯控制调光系统可以实现对每套灯具进行控制和采集工作状态信息。对灯具可以实现按需任意编组，组成与洞外亮度相对应的照明功率需求。通过无线通讯，实现智能手机终端对照明系统进行管理和控制。系统采用干线配电方式改变传统多电缆、多回路配电方式。通过该系统的应用可以大幅

2、度节省电能、降低建设成木和运行管理费用。【关键词】公路隧道，智能主控系统，单灯分控器，智能调光，任意编组.1八.,一、刖目随着我国公路建设技术的日新月异的进步，遇壑架桥、遇山建隧道成了新型公路建设的新理念。隧道的数量、公路数在不断的刷新记录，同时隧道建设的单洞长度不断的创造记录。然而，隧道给公路建设带来很多方便的同时，也给建设单位、管养单位造成了诸多难题。如建设成木高，隧道除了结构木体建设,还需要安装诸多机电系统为隧道管理服务。隧道机电系统建设成木居高不下，机电运行电能费用支出是管理单位的一大支出，而隧道照明的电能费用支出占到80%以上，是交通领域的主要能耗之一。如何降低隧道机电建设的

3、成木和运行管理电能费用以及管理费用，是当前节能减排的首要任务。在保证公路隧道安全行车的前提下，实现公路隧道照明节能，是响应国家《节能中、长期专项规划》中“节能减排”战略的首要任务。目前，公路隧道不断的在进行节能改造，将传统高压钠灯改造成可调光控制的LED灯。利用洞外亮度参数和时令来控制隧道内照明亮度。这样相比过去的照明有了很大的节能效果，但依然没奋改进传统的灯具冋路控制方式，仍采用多冋路电缆供电控制。这样，供配电柜回路多，控制电器设备多，电缆用量大，造成建设费用高，管理难度和维护、维修费用还是偏高。因此，基于LED隧道照明，研究智能单灯调光控制技术，结合现奋智能调光控制技术，实现智能单

4、灯控制调光节能管理，降低建设费用。二、系统构成智能单灯控制调光节能系统，主要由智能单灯控制主控系统、单灯分控器、信号传输装置、控制软件以及调光控制器等组成。智能单灯控制系统改变灯具传统的放射状冋路供电方式，其只需根据隧道布灯方式，设计干线配电方式,如：隧道两侧布灯，只需设计两根电缆配电，分设两侧；隧道中央布灯，则只设计一根电缆配电。照明冋路的分组，完全根据主控系统软件可以任意编程分组,大人减少供配电设备和电缆等材料。系统构成框架如图1所示。三、系统工作原理及功能3.1系统工作原理智能单灯控制调光节能系统的单灯分控器，采用分布式安装于每套LED灯具内，实现远程遥控每套照明灯具的开启与关停

5、，采集灯具的工作状态和故障信息。根据洞外亮度实吋检测数据参数，通过系统控制软件预先对隧道照明灯具进行编组，组合成与洞外亮度相对应的洞内亮度照明需求的照明功率冋路，改变了传统的固定功率多冋路供电控制的概念。系统可以分为24等级照明需求功率。根据隧道内车辆通行检测数据，系统实吋分析、开启相位的照明冋路，同吋进行亮度调节控制。当隧道内冇车通行时，开启与洞外亮度相对应的照明灯具，并将亮度调至最大；当隧道内没有车辆通行吋，将加强段灯具关闭，将洞内亮度调节到满足行人需要的亮度要求。3.2系统功能智能单灯控制调光节能系统，采用干线式配电方式，改变传统多线路、多冋路配电控制模式。系统可以控制每套照明灯

6、具开启与关停，采集每套灯具的工作状态实时信息，及吋发现灯具故障，便于照明节能和维修管理；实现调节灯具输出光通量的控制，进行无极调光控制；系统通过GPRS实现无线通讯，与公路隧道远程监控管理平台交互数据，用户可以在远程计算机（或智能手机终端）査看灯具工作状况，发布控制指令，任意控制各编组灯具和每套灯具，修改调光控制参数等。智能单灯主控系统（单元）主要包括控制主模块、单灯控制单元模块、无线通讯模块、调光模块以及控制软件等。主要实现以下功能：1）通过有线或无线信号，输出灯具控制指令，接收并显示灯具工作状态反馈信号；2）对灯具进行地址编组，读取灯具地址及对分组控制参数进行编码控制；3）输出PW

7、M（脉宽调制）调光控制信号，传送给单灯分控器，实现灯具调光控制；4）接收故障信息，并判断灯具故障原因；5）通过GPRS通讯，与公路隧道远程监控管理平台交互数据。单灯分控器具有唯一的UID编码和地址设定功能，通过地址编码技术实现单灯控制，同时具备分组控制模式。主要实现与主控系统的通信功能；实现控制每套灯具的开启与关停;接收主控系统发出的调光指令，对灯具进行调光控制;检测灯具工作状态、灯具故障报警信息；具体原理框图如图2所示。信号中继器（具体原理见