[教学]高速公路地道通风照明智能化节能操纵系统
高速公路隧道照明智能控制系统[实用新型专利]
![高速公路隧道照明智能控制系统[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c39fd40b524de518974b7d2b.png)
专利名称：高速公路隧道照明智能控制系统
专利类型：实用新型专利
发明人：钱怀风,叶剑勇,丁军,陈广辉,高林,郝国昌,刘翔,陈震申请号：CN200920279276.2
申请日：20091130
公开号：CN201639816U
公开日：
20101117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种应用于高速公路隧道照明的智能控制系统，利用自主研发的带有CAN-BUS总线通信接口的照明控制器，将隧道内所有的照明灯和车辆检测器、洞内外亮度计、照度计连接成一个完整的控制网络，可根据车流量的大小，洞内外环境亮度及其对比程度对隧道照明灯的亮度从0-100％进行自动调节。
申请人：江西方兴科技有限公司
地址：330025 江西省南昌市洪城路508号
国籍：CN
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高速公路照明系统智能控制装置的设计
高速公路照明系统智能控制装置的设计高速公路照明系统智能控制装置的设计摘要：本文将针对高速公路照明系统，设计一种智能控制装置，旨在提高照明系统的能效和使用便利性。
首先介绍了照明系统的基本原理及其存在的问题，然后详细阐述了智能控制装置的设计思路和具体实现方案。
最后，通过实验验证了该智能控制装置的可行性和效果。
一、引言高速公路作为现代交通的重要组成部分，起到连接城市与城市之间的便利通道的作用。
在夜间行车时，照明系统的作用不可忽视。
然而，传统的高速公路照明系统存在能源浪费大、维护困难等问题。
因此，设计一种智能控制装置，能够根据实际需求智能调节照明系统的亮度和时间，对于提高照明系统的能效和使用便利性具有重要意义。
二、照明系统的基本原理及问题1. 照明系统的基本原理高速公路照明系统一般采用路灯和电力供应系统组成。
路灯通过电力供应系统获取电能，并将电能转化为光能，提供照明效果。
传统的照明系统通常采用定时开关或人工控制的方式，无法实现智能调节，导致夜间照明效果不尽人意。
2. 照明系统存在的问题传统的高速公路照明系统存在以下问题：一是能源浪费较大，由于无法智能调节，可能导致白天也一直亮灯，浪费电能。
二是维护困难，路灯故障无法及时发现和处理，对行车安全造成威胁。
三是照明效果不稳定，路灯亮度无法根据天气和交通状况进行灵活调节。
三、智能控制装置的设计思路本文设计的智能控制装置主要包含以下方面的考虑：一是通过传感器获取环境信息，包括光照强度、天气、交通流量等，为后续的控制提供依据。
二是建立控制算法，根据环境信息和使用者需求，智能调节照明系统的亮度和时间。
三是实现远程监控和故障检测功能，使得路灯故障能够及时发现和处理。
四、智能控制装置的具体实现方案1. 硬件设计智能控制装置的硬件包括主控制芯片、传感器模块和通信模块。
主控制芯片负责算法的计算和控制信号的发出；传感器模块主要用于采集环境信息；通信模块用于与中心控制系统进行数据交互。
高速公路隧道LED照明智能控制示范应用
图 １ Ｐ ＷＭ 控 制恒 流 模 块 原 理 图
工程 。目前 ， Ｌ Ｅ Ｄ隧道照明控制 大多与高 压钠灯 照明一样 ， 没 有采用按需照明、 智能控制 。Ｌ Ｅ Ｄ灯响应 迅速 ， 其启动 响应时 间为纳秒量级 ， 每次 点亮 只是 瞬间过 程 ， 因此完全 可 以针 对使
量 坌 堑 ｓ ｎ ｅ ｊ ｕ ｅ ｎ ×
高 速 公 路 隧道 Ｌ Ｅ Ｄ 照 明智 能控 制 示 范 应 用
路 杨 黎碧 波 张春化。 马荣贵。
（ １ ． 陕西 省交 通建设 集 团公 司 ， 陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ７ ５ ； ２ ． 长安 大学 ， 陕西 西 安 ７ １ ０ ０ ６ ４ ） 摘 要： 为 了实现按 需照 明 ， 节 约 电能 ， 并延 长 Ｌ Ｅ Ｄ灯寿命 ， 设 计 了一种高 速公 路隧 道 Ｌ Ｅ Ｄ照 明智 能控 制 系统 ， 由传感 器 、 计 算机 、 照
２ ＿ ２ 控 制 模 式 （ １ ）自动 模 式 （ 远程 控 制 ） 。按需 照 明 ， 依 据 洞 内 外亮 度 、 车 流 量 和车 速 自动 调 整 照 明灯 亮 度 。洞 内局 部 因烟 或 雾 能 见 度 降 低时， 照 明亮 度 自动 增加 ， 保证安全 ； 洞外亮度强时 ， 照 明亮 度 自
速率 （ 通常高于 １ ０ ０ ＭＨｚ ） 在零电流和最大 Ｌ Ｅ Ｄ电流之间进行 切换 ， 从而调节 白光 Ｌ Ｅ Ｄ 的亮 度 。该 占空 比改变 了有效平 均 电流 ， 从而可实现高达 ３ ０ ０ ０： １的调光 范 围（ 仅受 限于最小 占 空 比） 。由于 Ｌ Ｅ Ｄ电流要 么处 于最大 值 ， 要么被 关 断， 所 以该
高速公路隧道照明节能与智能控制系统
高速公路隧道照明节能与智能控制系统摘要：高速公路隧道照明设备运维管控的实际需求，经过一系列技术探索，优化并形成了信息化解决方案。
方案可有效提高高速公路隧道照明智能控制的稳定性与可靠性，减少高速公路隧道照明日常养护的运维管理成本，减少运维出车次数，降低碳排放，保障高速公路车辆行驶的便利性和安全性，减少因隧道照度不合理带来的车户投诉，提高公众出行服务的满意度，具有良好的经济价值和社会效益。
关键词：高速公路隧道；照明节能；智能控制引言隧道照明系统是高速公路运行过程中的重要环节。
照明系统作为隧道机电系统的主要构成部分，其在正常运行状态下通常会消耗大量的能源。
照明系统的功能是向经过隧道内部的车辆提供安全、亮度适中的行车环境，隧道照明系统在确保高速公路车辆安全行驶方面发挥着重要作用。
但是，为响应国家节能政策的号召，应增强对高速公路照明节能与智能控制系统的研究，减少能源消耗。
1 高速公路隧道照明节能控制的主要内容1.1按需分配最初，高速公路隧道照明节能控制主要采用人工控制的手段，通过远程或者本地的方式手动操作高速公路隧道照明系统，使其能够根据高速公路隧道照明需求的动态变化，实现照明的智能化分配，从而达到“按需分配”的照明效果。
但这种控制方式的运行成本较高，同时人工控制的时延对高速公路隧道照明系统充分发挥作用带来一定的影响。
因此在现代通信、网络技术发展的过程中，需要使用远程控制计算机，按照预定的程序、时间段分配照明，提升照明控制的智能化水平，保障控制效果完全满足“按需分配”的要求。
需要在原有系统的基础上，提升控制策略的智能化水平，以满足更多场景下高速公路隧道照明的需求。
1.2精准照明在不同情况下隧道对照明的要求有较大的区别，如雨雾天气需要确保最大的照明效果，避免司机视野不佳对行驶安全和舒适度带来的不良影响；夏季内外光照差距较大，需要确保内外光源的变化不会引起短暂眩光的情况；在阴天，需要适当降低照度，确保隧道照度在合理的范围内，并提升照明的舒适度。
高速公路隧道照明自适应智能控制系统
高速公路隧道照明自适应智能控制系统引言安全、经济、环保、节能是公路工程建设追求的目标，隧道照明系统的安全性和节能性存在着此消彼长的矛盾。
隧道的建成通车，在照明系统应用方面迫切需要解决两个重要的现实问题：1.如何保障隧道行车的舒适性及安全性隧道通车后交通量较大且本工程隧道所占路线比重大，易造成驾驶员的紧张和疲劳，因此隧道内行车的舒适性及安全性显得尤为重要，如何保障隧道行车的舒适性及安全性是需要解决的首要问题。
2.隧道照明系统节能通过对隧道较多的江西、湖南、广东、福建等地隧道管理部门的调查表明，隧道照明费用已成为公路隧道运营中一笔沉重的负担，研究节能、高效、安全、维护费用低的隧道智能照明系统已显得非常重要。
因此，以上述两个问题为导向，根据广东省高速公路隧道运营照明的实际问题，本文采用文献调研、理论分析、实验分析、现场测试等科学手段，对高速公路隧道照明需求与节能技术进行分析。
并结合国内外隧道照明节能技术的现状和发展趋势，系统性地解决公路隧道照明节能问题。
现通过电能浪费的主要因素分析，总结目前的隧道照明系统的发展现状及存在的问题，提出基于新一代照明节能系统解决方案。
隧道照明电能浪费的主要因素分析洞外亮度大范围变化而洞内亮度相对固定在隧道照明系统设计时，规范要求按照夏天中午时的最大洞外亮度进行计算，并考虑足够的维护系数。
但在实际运营期间，洞外亮度会随着天气、季节和时辰的不同而每时每刻变化，图1给出了明天隧道洞外亮度的变化情况。
对于这种连续变化的洞外亮度，仅仅采用简单的分级调光方式照明，显示电能浪费相当巨大。
夏至白天亮度曲线冬至白天亮度曲线早晨中午傍晚图1 晴天隧道洞外亮度的变化情况图2给出了晴天分级调光系统与LED自适应智能控制系统的调光功率、能耗相对比值曲线。
图中曲线以上部的面积即为浪费的电能，它是实际需求能耗的三倍以上。
即使是四级调光的LED灯，其晴天的能耗也是实际需求的2倍。
因此，隧道加强照明若能采用自适应智能控制系统可实现按需照明的目标。
高速公路隧道LED无极调光智能控制系统及应用
高速公路隧道LED无极调光智能控制系统及应用摘要：中国高速公路隧道照明系统基本使用高压钠灯，造成大量电能浪费的同时，也无法做到结合使用场景的灯光亮度合理精准调控。
基于此，本文提出全新的高速公路隧道照明控制系统，该系统可以做到对高速公路隧道内灯光亮度的合理调控，在确保行车安全的同时减少电能损耗，有效符合国家层面提出的节能减排目标。
关键词：隧道照明；无极调光；智能控制系统；节能引言经济的飞速增长，我国高速公路的建设数量与建设规模也不断增加。
据统计，截至2020年底，我国高速公路总里程达16.10万公里，其中公路隧道已达21316处。
而陕西省作为全国的隧道大省，隧道数量众多，隧道照明用电消耗也成为隧道运营管理单位的一项巨大开支，同时为响应国家“双碳”政策号召，急需加大高速公路隧道LED照明节能技术研究力度。
20世纪中叶，以欧洲为首的西方国家选择智能调光照明控制技术，制定了相应标准，且获得了全面的发展，促进了隧道照明的发展。
对比国外，我国的隧道照明技术发展晚于国外，无完善的设计规范，一般设计按照《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)开展。
在90年代后期，为满足行车安全基本需求，贯彻安全、节能理念，开始确定灯具安装的相关方案，加大了“黑洞效应”、“白洞效应”、“灯具开启数量”几大主题的研究。
本文根据多年机电工程积累经验，研发了一套高速公路隧道LED照明智能控制系统，并应用于十天高速红石河隧道和银昆高速天台山隧道机电项目。
1常见的城市隧道照明控制技术1.1PLC控制技术PLC控制技术也被称为电力载波控制技术，需要在系统中安装PLC控制器、传输模块与终端感知设施。
在系统运行期间，由传感器持续采集现场监测信号，由PLC控制器对现场信号进行扫描识别，然后根据用户程序扫描结果选择是否执行预先设定的特殊功能指令，经由锁存电路向外接设备输出控制指令，执行照明灯具开启、关闭等控制动作。
PLC控制技术有控制方式多元化的优点，可以根据照明控制需求采取顺序控制、定时控制、环境自适应控制、闭环控制、计数控制等多种控制方式。
高速公路隧道LED照明智能控制系统浅析
高速公路隧道LED照明智能控制系统浅析摘要：隧道LED照明系统是现代高速公路隧道工程中不可或缺的组成要素，其满足了光线不充足或黑暗的隧道照明需求，保证了隧道内部行车安全。
隧道长度较大，环境比较特殊，对照明要求也较高，其安装位置及光线照射角度、光线强度还要满足驾驶员舒适度要求，避免视线眩晕看不清路面现象，如此交通才会更加安全。
该照明系统主要利用智能控制系统来满足此要求，相关人员还要基于该系统基本构成，探讨其控制模式。
关键词：高速公路；隧道；LED照明灯；智能控制系统；应用LED照明智能控制系统要对隧道内部的照明系统起到自动控制作用，使其能根据隧道环境自然光线变化情况，自动调整光线强度和光照度，使光照度保持均匀。
该智能控制系统不仅可以保证隧道交通安全，还可以降低该照明系统的能量损耗，实现安全可靠、节能环保、经济实用的目的。
在将其与高速公路隧道结合起来时，根据路段照明要求，选择合适的应用模式。
本文主要结合浙江金丽温高速公路隧道LED照明智能控制系统的实际应用情况，进行探讨分析。
一、高速公路隧道LED照明控制系统的构成LED照明智能调光系统，主要由车辆检测仪、亮度检测仪、控制系统、照明灯具四大部分组成，其中 LED照明智能控制系统智能化和自动化程度较高，其系统构成中必定涉及到照明控制计算机即智能控制器，该器件主要接收来车速、车流量及亮度信息，所以其会与相关信息采集器之间建立关联，两者并不能直接串联在一起，中间需要设置数据转换器，来进行信号转换，以完成采集器与控制器信息交互工作[1]。
LED照明灯具主要和驱动电源连接起来，通过数据转换器和智能控制器建立连接关系。
不同的LED隧道照明灯之间处于并联关系。
在结合智能控制系统后，通过设置远程控制中心，专门采集现场的传感信号和控制信号，两种信号在接受数据转换后，通过光纤传达至控制中心，控制中心的反馈指令也会传达至整个隧道，使所有的LED灯照明满足要求。
二、高速公路隧道LED照明智能控制系统控制模式LED照明智能控制系统控制模式不止一种，其适应的隧道工程也不同，施工人员在安装应用该种系统时，应提前做好隧道照明工程调查研究工作，了解隧道环境和隧道长度，确定照明要求和目标，然后选择合适的照明灯具和照明智能控制模式[2]。
高速公路隧道LED照明智能控制系统施工工法(2)
高速公路隧道LED照明智能控制系统施工工法一、前言随着交通工具的快速发展以及人们出行需求的增加，高速公路隧道的建设也越来越多。
为了确保隧道内的照明效果，提高交通安全性，高速公路隧道LED照明智能控制系统施工工法应运而生。
本文将介绍该施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析等方面的内容，并举例说明。
二、工法特点1. LED照明智能控制系统：该工法采用LED灯光作为照明源，并具备智能控制系统，可以根据不同情况调整照明亮度，以节约能源。
2. 高效节能：LED灯具具有高效能、低耗能等特点，结合智能控制系统，可以实现高效节能的照明效果。
3. 可靠性强：该系统具备较强的稳定性和可靠性，可以适应各种恶劣天气条件和环境因素。
4. 易于维护：LED灯具使用寿命长，维护成本较低，能够减少维护频率和费用。
三、适应范围该工法适用于各类高速公路隧道照明工程，特别是长度较长、车流量较大的隧道。
四、工艺原理该施工工法基于以下技术措施：1. 照明亮度分级控制：根据隧道内自然光线情况和交通流量，设定不同照明亮度级别，以实现能耗的最低化。
2. 自动调光系统：通过传感器和智能控制系统，实时监测隧道内的光线强度，自动调整灯具的亮度，以适应不同时间段的照明需求。
3. 照明均衡设计：根据隧道内的几何形状和照明要求，合理设计灯具的布置位置和照明角度，使照明效果达到均衡和统一。
五、施工工艺施工工艺大致包括以下几个阶段：1. 设计和方案制定：根据隧道的情况，确定LED灯具的布置位置、照明均匀度要求以及智能控制系统的参数设置等。
2. 施工准备：准备所需的材料、设备和工具，组织人员进行施工组织和安全培训。
3. 灯具安装：按照设计方案，将LED灯具安装在预定位置上，并进行线路连接和调试。
4. 控制系统设置：将智能控制系统与LED灯具连接，进行参数设置和功能调试。
5. 系统调试和验收：对整个系统进行综合性调试，并进行实际使用效果和照明均匀度的验收。
公路隧道照明系统设计与智能控制
公路隧道照明系统设计与智能控制随着经济的发展和城市交通的不断扩张，公路隧道的建设数量也在不断增加。
公路隧道作为交通运输的重要组成部分，为确保行车安全，需要有一个稳定可靠、高效节能的照明系统。
本文将探讨公路隧道照明系统的设计与智能控制。
首先，公路隧道照明系统的设计应符合人们正常视觉感知的需求。
隧道内的光线应当明亮而均匀，以保持驾驶员的警觉性和判断力。
为了实现这个目标，照明系统应采用适宜的照明亮度，并避免过度反差造成的视觉障碍。
此外，照明设备的分布应合理布局，以避免照明不足或者盲点的出现，保证隧道内的每一个角落都能够得到适当的照明。
其次，公路隧道照明系统的设计也需要考虑节能与环保因素。
传统的隧道照明系统大多使用荧光灯或钠灯等传统照明设备，耗电量大、寿命短。
而LED照明技术的出现，使得公路隧道照明系统具备了更好的节能和环保性能。
LED照明灯具具有高效节能、寿命长、抗震抗冲击等优点，逐渐成为公路隧道照明的主流选择。
此外，智能控制系统可以通过光感器实时感知隧道内部环境亮度的变化，自动调整灯具的亮度，以达到最佳节能效果。
此外，在公路隧道照明系统的设计中，还可以引入智能控制技术，实现人车分流，避免拥堵和事故发生。
智能控制系统可以利用车辆感应器和监控摄像头等设备，实时监测隧道内的交通流量和车辆速度，根据实际情况智能调整交通信号和照明亮度，有序引导车辆驶入或离开隧道。
这样一方面可以提高交通效率，另一方面也可以降低事故的发生率，保证行车安全。
最后，在公路隧道照明系统的设计和智能控制中，还应考虑到维护和管理的便利性。
照明灯具的故障检测和维修应该及时准确，以避免因设备故障造成的照明中断和安全隐患。
同时，应建立完善的数据监控系统，对隧道内的照明设备工作状态进行实时监测和分析，减少人力资源的浪费和运营成本。
综上所述，公路隧道照明系统设计与智能控制的重要性不言而喻。
通过合理的设计和智能控制，可以提高照明质量、降低能源消耗、改善交通状况，并增加维护管理的便利性。
照明智能节电及监控自动化管理系统在高速公路中的应用
照明智能节电及监控自动化管理系统在高速公路中的应用【摘要】随着我国高速公路的迅速发展，大量以桥隧为主的高速公路逐年增加，使隧道开支运营居高不下。
隧道照明耗电占高速公路运营中很大一部分，采用先进的照明智能节电控制系统，不但能明显改善照明效果，还可以节约大量的电费开支，带来巨大的经济效益。
【关键词】隧道照明；智能节电；应用1. 概述近年来，随着我国高速公路的迅速发展，大量以桥隧为主的高速公路逐年增加，公路隧道照明系统作为车辆安全通行的保障，同时也使隧道开支运营居高不下。
隧道照明耗电占高速公路运营中很大一部分，如不解决隧道照明节能问题，将给管理部门带来沉重的经济负担。
若采用先进的照明控制系统，不但能明显改善照明效果，增加行车安全性和舒适度，还可以节约大量的电费开支，带来巨大的经济效益。
2. 高速公路隧道照明使用现状（1）为了减少高额的运营支出，隧道照明在日常使用中，大量的少开灯甚至不开灯的现象比比皆是。
给高速公路行车安全造成了重大隐患。
（2）为了保证行车安全，隧道照明系统的设计一般按照洞外最大亮度和最高时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。
实际运营中，需要的照明强度一般远远小于设计参数，在运营过程中按照设计最大亮度照明，造成电源浪费。
（3）高速公路用电采用专线供电，在用电负载功率设计中，箱变要考虑实际功率、线损、无功衰耗、灯具老化衰耗等因素，箱变的设计要远大于实际功率，高压送变也要考虑这些因素，这样就导致低压端电压高于设备额定电压。
经常高达240V以上，这样既浪费了电能，也大大缩短了灯具的使用寿命，增加了大量的维护费用与人力支出。
（4）高速公路低压配电施工单位众多，施工人员素质高低不齐，施工中不按设计方案施工，三相线路所安装灯具功率不平衡，导致实际用电三相电压不平衡。
灯具的质量参差不齐，随着灯具的老化，也会造成三相电压的失衡。
三相电压不平衡不仅降低功率因数，浪费电能，同时也会严重影响用电设备的安全和使用寿命。
高速公路隧道照明综合节能控制系统技术研究与应用
云南水力发电YUNNAN WATER POWER117第36卷第7 期0 引言随着我国高速公路网的不断建设发展，尤其在高原地区高速公路建设当中，隧道已成为高原多山地区高速公路的重要组成部分。
而照明系统作为隧道监控系统的重要环节，在隧道运营安全、运营成本方面都有很大占比［1］。
传统隧道照明系统固定时序自动控制和人工干预手动控制的方式，需要在控制软件中根据当地季节、气候、日照等变化规律，设定按时序开闭照明回路数。
往往存在段间亮度突变的问题，直接导致隧道照明系统能耗高、安全性低、驾乘感受差等诸多问题。
目前国内部分隧道已采用无级调控控制方式来克服这类问题，通过隧道内、外设置检测仪，检测关键点处实时的光强度；通过隧道洞口设置检测仪，检测车速、车流量等其他信息，汇总这些信息至调控计算系统并计算出相应的调控策略，实时无级控制整个隧道内各段的照明强度，使驾驶员能尽快适应隧道内外的光强变化，消除因光强差异所引起的视觉障碍，减少事故的发生，同时最大限度节省能耗。
1 隧道照明国内外技术对比分析隧道照明技术研究国外已有几十年的历史，随着照明技术的不断发展，在实现高效、节能方面成为照明行业发展的一个重要趋势。
我国照明控制模式的发展主要有以下3个阶段。
高速公路隧道照明综合节能控制系统技术研究与应用倪红强（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）摘 要：结合传统PLC 和照明无级调光的优势，形成新的高速公路隧道照明综合节能控制。
实现根据隧道环境、隧道运营情况，使隧道满足自动控制需求。
在消除行驶过程中隧道“白洞”“黑洞”效应的基础上，使照明更加节能，在节能的同时最大限度延长灯具使用寿命。
关键词：高速公路；隧道照明；无级调光；按需照明中图分类号：U412.36+6；TU113.6+68 文献标识码：B 文章编号：1006-3951(2020)07-0117-03 DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2020.07.033收稿日期：2020-07-03作者简介：倪红强（1969-），男，云南会泽人，高级工程师，主要从事工程管理工作。
高速公路隧道通风照明联动综合节能控制的措施
高速公路隧道通风照明联动综合节能控制的措施摘要：结合以往的施工经验来看，因高速公路隧道场地环境相对特殊，通常会使用大量照明以及通风设备，运行期间容易增加电力损耗。
目前，为响应可持续发展以及节能减排政策号召，高速公路隧道参建单位针对通风照明节能技术应用问题以及优化改进问题进行重点强调。
通过采取科学合理的技术手段以及策略方法，有效提升了高速公路隧道通风照明系统的节能效率。
针对于此，本文主要对高速公路隧道通风照明联动综合节能控制措施重点研究与分析，以供参考。
关键词：高速公路隧道；通风照明；联动综合节能；控制措施引言：结合以往的设计经验来看，关于隧道内部照明系统的优化设计，需要重点围绕交通量、车辆速度值等进行合理设置。
虽然从客观角度上来讲，这种设计方法比较侧重于强调安全性，但是在实践应用过程中，往往会增加电能浪费程度。
同时，隧道通风不顺畅导致过往车辆所产生的扬尘问题以及尾气排放问题带来的危害影响严重加剧，如果不加强通风优化设计水平，就很容易引发环保问题。
目前，为加强高速公路隧道通风照明设计效果，设计人员主动立足于节能减排理念对高速公路隧道通风照明联动综合节能设计问题进行了统筹部署，以期可以满足通风顺畅需求的同时，保障照明系统节能效果。
1高速公路隧道照明节能设计分析1.1 光源在选择高速公路隧道照明灯具时，设计人员需要重点考虑照明灯具耗能情况以及可使用最佳期限等影响因素，经综合比较分析之后，选择合适的照明灯具进行应用。
结合以往的经验来看，LED灯具所表现出的节能运行效果比较理想。
与高压钠灯相比而言，LED灯可节电48%左右，具有重要的应用价值[1]。
1.2 照明控制技术高速公路隧道照明节能设计效果达到预期，设计人员需要对照明控制技术内容进行合理改进与优化应用。
必须在保障行车安全以及舒适的前提条件下，选择合适的照明灯具增强照明效果。
一般来说，隧道内照明灯具可具体分为基本照明、应急照明以及白天加强等3种形式。
高速公路隧道照明智能调光系统应用
157中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.02 （下）无线电收发装置，在该装置上安装中间继电器KA1、KA2、KA3。
电路原理图如图4所示。
当无线电信号使得中间继电器KA1或KA2闭合时，可以带动直流电机正\反转来控制电磁铁的上升及下降，当电磁铁接近硬币时，再使用无线电信号控制中间继电器KA3闭合，从而电磁吸铁得电吸起硬币。
3 实施方法在清理景区建筑、雕像上掉落的硬币时，驾驶员操作无人机升空，借助无人机上安装的云台相机及地面影像接收装置，可以观测硬币掉落的位置。
当无人机飞行至硬币上方时，按动地面上的无线电控制按钮S1，驱动电机正转，放下电磁铁。
当电磁铁靠近硬币时，按动地面上的无线电控制按钮S3，电磁铁产生吸力，抓住硬币。
抓取完硬币后，按动地面上的无线电控制按钮S2，驱动电机反转，收回电磁铁。
等无人机落地后，按动地面上的无线电控制按钮S4，电磁铁吸力消失，硬币即可收回。
4 结语本文完成了设计和研究以无人机为载体的电磁式硬币清理装置，包括结构设计、工作原理以及实施方法。
这对研究以无人机为载体的其他装置提供了理论依据。
1 高速公路隧道照明智能调光系统的要点设计内容分析1.1 主控模块从整体的设计逻辑分析，高速公路隧道照明智能调光系统的设计和运行，其主控模块为核心装置，主控模块在设计运行中主要基于高速公路隧道照明设施，所设计的设备控制中心，其模块在运行中的主要作用为：控制隧道照明灯具在不同环境、不同触发条件下，不同电压等级下的照明亮度。
实际运行中，主控模块的运行，通过系统软件的运行数据检测分析，结合系统逻辑设计，进行各灯具控制指令的下达。
实际运行中，主控模块的运行，保障了各照明设施运行的稳定性，降低了因不平衡控制，造成的照明灯具应用寿命下降，以及维护成本升高的不良现象。
1.2 网络通信模块从高速公路隧道照明智能调光系统的设计思路、控制途径，以及控制过程中的数据传输角度分析，其整体的控制系统类似小型局域网的控制模式，因此，从数据传输的角度分析，网络通信模块的设计和应用也为其系统应用中的核心内容。
高速公路隧道通风照明联动控制方案探讨
高速公路隧道通风照明联动控制方案探讨随着交通的日益发达，高速公路通道的建设越来越多。
在高速公路建设中，隧道是不可避免的一部分，而隧道的通风和照明对于车辆和行人的安全至关重要。
为了更好地管理隧道的通风和照明系统，提高能源利用率和节约维护成本，联动控制成为了隧道通风照明系统的一种重要的控制手段。
一、隧道通风系统的重要性隧道通风系统是为了维持隧道中空气的通畅和新鲜，排除有害气体和烟雾，保障隧道内车辆和行人的安全。
在隧道中，汽车尾气和机动车辆排放的尘埃颗粒物等有害物质会大量排放，如果隧道内空气不流通，这些有害物质就会对行人和车辆的健康造成威胁。
而通过通风系统，可以及时排出这些有害物质，保证隧道内的空气质量。
在隧道中，光线昏暗，车辆和行人容易出现视线不清的情况，而且在隧道入口和出口附近会出现明暗对比明显的情况。
如果隧道内照明不足，驾驶员容易产生视觉疲劳，从而增加交通事故的风险。
隧道照明系统不仅是为了照亮隧道，也是为了提高隧道内的通行安全。
高速公路隧道通风照明联动控制，即将通风系统和照明系统相互联动，通过感知隧道内外环境的变化，调节系统运行状态，以达到降低能耗、提高运行效率的目的。
这种控制方式不仅可以提高设备运行效率，还可以减少能源资源的浪费，降低运行成本。
1.环境感知和系统联动现代的高速公路隧道通风照明系统已经普遍应用了环境感知技术，例如使用CO/CO2传感器检测空气中CO和CO2的浓度，从而指导通风系统的运行；使用光感应器检测隧道内外的光照强度，指导照明系统的开关和亮度调节。
通过这些感知技术，系统可以实时感知环境情况，从而实现通风系统和照明系统的联动控制。
2.节能调控技术高速公路隧道通风系统和照明系统在联动控制中需要考虑节能调控技术。
在隧道内部车流量较小时，可以适当减小通风系统的风量和照明系统的亮度，以降低能耗；在车流量增加时，可以增加通风系统的风量和照明系统的亮度，以保证隧道内的空气流通和照明充足。
这样的节能调控技术可以在保障安全的前提下最大限度地降低能耗。
高速公路隧道通风照明联动控制方案探讨
高速公路隧道通风照明联动控制方案探讨随着交通运输业的快速发展，高速公路的建设和运营已成为现代社会的基础设施之一。
在高速公路建设中，隧道是不可或缺的一部分，而隧道通风和照明是隧道安全运营的重要保障措施。
如何实现隧道通风和照明的智能联动控制，成为了当前隧道建设和运营领域的研究热点之一。
本文将探讨高速公路隧道通风照明联动控制方案，旨在为隧道建设和运营提供一些技术和理论支持。
一、隧道通风照明的重要性隧道通风和照明是保障隧道安全运营的重要条件之一。
在隧道中，由于车流量大、空间封闭、潮湿环境等原因，易发生尾气积聚、能见度不佳、空气质量下降等问题，隧道通风系统必不可少。
通风系统能够有效排除尾气和有害气体，保证隧道内空气清新，避免事故发生。
而良好的照明系统能够提升驾驶员的视觉舒适度和安全感，减少驾驶疲劳和事故风险。
隧道通风照明联动控制对于提高隧道运营安全性和效率具有重要意义。
二、隧道通风照明联动控制的基本原理隧道通风照明联动控制是指根据隧道内部的环境变化，自动调节通风和照明系统的工作状态，以保证隧道内空气质量和照明效果达到规定标准的一种智能控制方式。
其基本原理是通过传感器和控制系统监测隧道内的气体浓度、温度、湿度、光照等参数，实时反馈给控制中心，由控制中心对通风设备和照明设备进行智能调控，以实现隧道内部环境的自动化管理和优化运行。
具体来说，隧道通风照明联动控制可以分为以下几个步骤：1. 传感器监测：安装在隧道内部的传感器对空气质量、温度、湿度和光照等参数进行实时监测，并将数据传输至控制中心。
2. 数据分析：控制中心对传感器上传的数据进行分析和处理，根据预设的环境标准和运行策略，确定通风和照明设备的工作状态。
3. 智能调控：控制中心根据数据分析的结果，自动控制通风设备和照明设备的启停、转速、亮度等参数，以保障隧道内部环境的安全和舒适。
4. 效果反馈：隧道通风照明系统对控制效果进行实时反馈，如果发现异常情况，及时报警并采取相应措施，保证隧道安全运营。
高速公路隧道照明自动控制系统
高速公路隧道照明自动控制系统范士娟;李伟【摘要】To solve the problem of energy dissipation in tunnel lighting system, an automatic control system for tunnel lighting is designed based on stepless control method. The control system is made up of vehicle detectors, luminance detectors, data converters, lighting control computer, dimming controllers and LED (light-emitting diode) lamps. The lighting control computer collects data from the detectors and adjusts the powerof interior LED lamps according to dimming logic and tunnel lighting control model to achieve continuous tuning of tunnel lighting luminance. The simulation experiment for the tunnel lighting control model is done, comparison between simulation luminance data and theoretical luminance data calculated shows that the automatic control system can meet the actual luminance requirements in tunnel lighting, the error can be controlled less than 2%. The stepless controlled LED lamps can save more than 80% and 35% energy than HPS (high pressure sodium) lamps and LED lamps respectively while they are used with maximum lighting value, and can save more than 20 % energy than 4-step controlled LED lamps.%为解决隧道照明系统中存在的能源浪费问题,基于无级控制方法设计了一种隧道照明自动控制系统.控制系统主要由车流量采集器、车速采集器、亮度采集器、数据转换器、照明控制计算机、驱动电源和配套的LED隧道灯组成,控制计算机收集各采集器的数据,按照调光控制逻辑和隧道照明控制模型调整洞内LED灯的功率,实现隧道洞内照明亮度的连续调节.对隧道照明控制模型进行了仿真试验,仿真试验数据和理论计算结果的误差小于2％,表明自动控制系统能够满足隧道照明的实际亮度需求.与按最大亮度值考虑的HPS灯和LED灯相比,无级控制的LED灯可分别节能80％和35％以上,比4级控制的LED灯节能20％以上.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2011(028)005【总页数】5页(P9-13)【关键词】隧道照明;自动控制系统;无级控制方法;连续调光;节能【作者】范士娟;李伟【作者单位】华东交通大学载运工具与装备省部共建教育部重点实验室,江西南昌330013;华东交通大学载运工具与装备省部共建教育部重点实验室,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】U459.2;TP273+.2隧道照明是保障公路隧道安全行车和运营的重要组成部分，同时也是隧道内能耗最大的环节[1]，因此，多个国家制定了隧道照明的设计规范，如CIE[2]（commission international d'eclairage），BS[3]（Britain lighting standards）和IES[4]（illuminating engineering society of North America）等。
高速公路智能化管控系统
高速公路智能管控系统1、概述高速公路是国家现代化的标志，高速公路交通网发展速度之快，有效地改善了我国公路交通结构与运输效率，对促进我国的经济发展起到非常重要的作用。
因此，国家对高速公路建设管理及控制非常重视。
目前，我国拥有高速公路建设的世界先进水平，创造无数公路建设奇迹。
然而，在高速公路的通信管理却非常分散，部分探测或控制还是使用人工操作。
如今，我国已是世界科技大国，数字、智能在家庭、企业、商场各个领域层出不穷。
因此，我司利用我们成熟的通信技术，针对高速公路通信控制研究出一套数字、智能可靠的通信管理控制系统，为国家和社会节约人工成本、资金成本，引领世界走向高速公路统一智能化管理平台。
2、方案设计2.1高速公路管理总站设计安装一台上位机调度系统及系统管理控制软件，组成数字语音调度及广播系统控制管理中心，管理中心可对高速公路任意分部进行广播，也可以统一广播。
可与各个收费站，服务区进行对讲。
从上位机、隧道站中可控制隧道内各路段区域的灯、通风扇开关。
2.2高速公路收费站每个收费站设计安装一台IP网络广播对讲终端，通过该设备可实现与管理中心的互动，紧急情况时，可一键呼叫管理中心，请求管理中心指挥处理。
2.3高速公路服务区每个服务区设一台IP网络广播对讲终端，一台IP网络功放，壁挂或吸顶音箱若干只，可实现与管理中心的通讯对讲，并实现对本服务区进行服务性广播，定时播放背景音乐，广播通知等。
3、高速公路隧道隧道内设计1台大功率IP网络功放，高音喇叭若干。
可接收广播管理中心，分控广播站或所属收费站广播点的广播呼叫，紧急广播等。
设计安装若干台紧急求助IP机，可一键呼叫隧道所、救助中心或报警等。
IP机通过干接点与隧道灯、通风扇电源相连，达到控制效果，上位机系统向IP机下发隧道灯或通风扇开关指令。
IP机采用全球回音检测技术，上位机系统可对单个或多个IP下发回音检测指令，IP会启动回音检测功能，并将检测结果上报到上位机，从路段控制中心的上位机系统中清楚体现出IP机的工作状态，完全节省高速路段的人工检测工作，目前该技术全球仅两家公司能做到。
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物联网认知 智慧技术 智慧技术是指物体本身具备思维决策，指物具有思想，根据环 境的变化，主动作出反应，并能采取相应的措施。就象人感觉到 周围环境热后会去开空调，碰到困难时会向朋友求助，这方面的 技术目前研究也逐步成熟。主要包含以下三方面的技术： 形式语言语义：如计算机语言，领域语言。实际上就是研究一组 规范的符号表示某种思想。就象人类的语言一样，如汉语， 英语等。它的特征是具备词汇表，语法规则，语义解析。 人工智能技术：模拟人的思维过程和智能行为(如学习、推理、 思维、规划)。在物联网应用中，它负责分析物对环境的分 析判断，从而实现对环境的自动反应。 专家知识系统：运用专家多年积累的有效经验和专门知识，通过 模拟专家的思维过程，解决需要专家才能解决的问题。它的 特征是包含了大量的专业知识，规则。
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高速公路隧道通风照明智能化节能控制系统 拓扑说明 成熟的传感技术是隧道内数据信 息采集的基础保障，通过隧道内 外的光照传感器采集光照度值， 智能联动控制隧道内灯光的照度 ；尾气传感器采集的值可智能联 本层为系统核心，通过数据采集 动控制隧道内的风机进行通风， 层采集的数据，利用CPM监控预 为隧道的节能减排创造条件。消 警主机数据分析、管理与预警。 防烟感的联动预警则保障了事故 当采集的数据超出或者低于设定 发生后的其它车辆安全以及高效 的阀值，系统会自动调动相应设 的调度救急小组赶到现场。 备进行操作调整。例：当洞外光 照度变亮，洞内的灯光按照亮度 本数据访问端可以为各级省、市 的设定值自动调亮，让亮度维持 、县、区路管局以及运营商提供 在标准范围内，让驾驶者不会有 访问服务，通过 PC电脑或者智能 “黑洞”和“白洞”效应；当隧 手机终端，客户就可随时调度查 道中废气含量过高，风机自动打 看隧道内的情况（包括视频图像
高速公路隧道通风照明智能化节能控制系统
照明节能分析
-控制调节空间大。为解决 洞口的黑洞效应和白洞效 应，其洞口加强照明是以 晴天为准进行灯具布置的 ，其长短隧道加强和过渡 照明灯具基本像相似，而 洞外光线的强度一年四季 隧道照明控制。目前我国 ，一日十几个小时都是不 公路隧道一般是依据环境 断变化的，故控制调节节 参数（洞内外光照度、车 能空间大。 流量、车速等）能自动或 手动对一定负荷的回路就 行开关控制，普遍存在控 制粗糙，照度不均等问题 。
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物联网认知 交互技术
交互：指物物之间数据的传输、信息沟通，如将一方的思想表 达并送给另一方。就象人之间的交流，经过这些年的网络技术的 研究与发展，已经相当成熟。如： 有线网络：目前有电信和网通提供的互联网、局域网、广域网 。 无线网络：移动公司提供的3G，GRPS、4G等通信网。 其他网络：WiFi、WiMAX接入网、Zigbee、Mesh、一些特殊 频率的网络。
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高速公路隧道通风照明智能化节能控制系统
杭州百事达计算机科技有限公司 2012年
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主要内容
物联网理念认知
高速公路隧道智
结束
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第一章 物联网理念认知
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物联网认知 物联网概念
物联网（IOT）：顾名思义就是物物相通，而智能物联是指除 了物物相通外，还具有智慧。就象人类一样，具备三大特点 ： 采集 感知 交互
设计裕度较大。考虑灯具 的衰减因素，目前一般隧 道设计照明亮度要比实际 需要亮度高出42%～ 66.7%。
节能分析
-在运行环境方面。电网 电压波动大（尤其是山 区），超额定电压（ 220V以上）运行时间长 。
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高速公路隧道通风照明智能化节能控制系统
通风节能分析
1
目前，我国隧道通风设 计规范中，设计裕度较 大。隧道通风设计时一 般是按照最不利情况考 虑的，而最不利情况出 现的几率很小，为此， 自适应调节范围较大。
三、高速公路隧道运营通风和 照明是保障隧道安全舒适及应 有的通行能力的基本设施之一 ，也是隧道运营管理费用中最 大的日常开支之一。
为此，研发高速公 路隧道通风照明智 能化节能控制系统 ，并积极推广应用 它，这对发展《资 源节约型、环境友 好型交通模式》将 有积极的推动作用 和显著的经济社会 效益。
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第二章 高速公路隧道通风照明智能化节能控制系 统方案
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高速公路隧道通风照明智能化节能控制系统
项目背景
一、高速公路隧道的运营安全 、高点能消耗、尾气排放造成 的环境污染等问题，已受到政 府及社会各界越来越多的关注 。 二、 高速公路隧道的交通安 全与节能环保问题已成为我国 公路隧道运营管理中主要问题 和研究的主要课题。
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高速公路隧道通风照明智能化节能控制系统 平台介绍
根据上述照明与通风节能分析:本公司采用计算 机、网络、通信、物联网、人工智能及自动化等技 术自主研发的一套集数据采集、分析、联动、报警 、管理等功能为一体的BEST-IHT(Intelligent Highway Tunnel)型高速公路隧道通风照明智能化 节能控制系统。它主要功能在于对高速隧道的照明 状况、内部环境状况（CO等尾气排放）、通风等 进行实时的监测以及联动控制和预警。从而实现了 高速公路隧道的智能化管理“五遥”功能，即遥测 、遥调、遥信、遥控、遥传，实现精细化管理照明 资源，不仅降低了管理人员和运营人员的人工成本 ，而且在与节能产品（LED节能灯、高效高压钠灯 、金卤灯、电子镇流器等）的配合下实现高效节能 ，有效节电可达45%，响应了国家的节能号召，为 国家政府推进绿色照明提供了有效的解决方案。
2
我国目前绝大部分隧道 通风都采用实时控制的 直接控制方法，即门限 控制方式，此方法的缺 点是：有较大的时间延 迟，控制不及时，其静 态偏差大，这就造成风 机频繁启停，影响了风 机使用寿命，也不节能。
3
控制细节注意不够： 与监控系统有机结合 不够； 如何避免冲击电流注 意不够； 风机劳逸平衡控制注 意不够； 这就造成安全和设备使 用寿命的问题。
通信 智慧
通信
控制
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物联网认知 感知技术
前感知技术已相当成熟：
感知：指物对环境变化的反应，如感知热冷、感知交通拥堵 等等。 物具备对周围环境的感知，就象人的皮肤、眼睛、鼻子等，目
常用传感器件：温度传感器、湿度传感器、烟感传感器、水浸 传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器、液位传感 器等。 工业传感器件：智能电表、智能气表、涡街流量计、热量表、 液位计量器、通过式皮带秤、光纤震动传感器、位置传感器 等。 环境传感器件：空气成份检测仪、水质量检测仪、激光粉尘仪 、瓦斯检测仪、风表、光照传感器等传感。 图像传感器件：网络摄像机，智能摄像机、视频采集器等。
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高速公路隧道通风照明智能化节能控制系统 平台构成 高速公路隧道通风照明智能化节能系统
照明控制子系统 (节能目标) 通风控制子系统 (尾气检测、尾气排放)
火灾报警子系统 (消防监测与报警)
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高速公路隧道通风照明智能化节能控制系统 拓扑结构
高速公路隧道 通风照明智能化节 能系统主要包括： 隧道采集端、中心 管理端、远程访问 端三部分。