隧道智能照明系统设计说明书
隧道智能照明系统设计说明书
隧道智能照明系统设计说明书 V1.0隧道智能照明系统设计说明书隧道智能照明系统随着电子技术的迅猛发展,单片机技术已渗透到航天、国防、工业。
农业、日常生活等各个领域,成为当今世界科技现代化不可缺少的重要工具和强有力武器。
用单片机研制的各个智能化测量控制仪表周期短、成本低,在一起、仪表与机电一体化产品的设计中具有明显的优势。
这次用单片机设计制作一个走廊路灯控制系统.光控电路有着广泛的应用.比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。
如下图所示:这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。
当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后,延时一定时间后自动熄灭。
以上电路的设计非常简单,是通过RC震荡来完成电路的延时作用,它没有经过单片机的控制,所以电路完成的功能有限而且也不是非常稳定,所以我们把单片机加入走廊路灯控制电路能使得电路更加的完美和稳定.如果在此电路基础上加入ADC0809转换器就可以拓展单片机的作用,使得电路的功能得到进一步的提升。
如下图所示:使用这种照明电路,人们就不必在黑暗中摸索开关,也不必再担心点长明灯费电和损坏灯泡了.夜间只要有脚步声或其它较强的声响时,灯便自动点亮,延时一定时间后自动熄灭。
特别适用自动控制路灯照明以及走廊和楼道等处的短时照明。
声光控灯在市场上是很常见的,我们生活中也有很多单位用着这种灯,在楼道上,在门厅口,以及在各种人员流动不太频繁也不太稀少的地方,其原理是:利用声音与光来共同控制灯的明灭,当白天时(光线比较强烈时)即便有再强的声音,灯也不会亮,而当夜晚时(光线达到临界状态时)声控装置才会真正的被启动年,而这时,就是这种“声光控灯”大显身手的时候。
隧道照明施工设计说明
一、工程概况本标段共设置一座车行长隧道,隧道标准断面采用双向六车道。
隧道线型根据沿山大道现状道路拟合,隧道由北往南依次为二号路、三号路、锦绣路。
隧道规模如下:锦绣路隧道详细信息如下表所示:锦绣路隧道设置一览表注:里程及长度单位以米计。
二、设计依据、标准、规范及规程《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)《供配电系统设计规范》GB50052-2009《低压配电设计规范》GB50054-2011《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008《电力工程电缆设计标准》GB50217-2018《建筑机电工程抗震设计规范》GB 50981-2014《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 -.《公路隧道设计规范》JTG D70-2004《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》JTG D70/2-2014《公路隧道照明设计细则》JTG/T D70/2-01-2014《建筑照明设计标准》GB50034-2013《城市道路照明设计标准》CJJ45-2015《城市道路交通设施设计规范》GB50688-2011《城市地下道路工程设计规范》CJJ221-2015《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统》GB17945-2010《市政公用工程设计文件编制深度规定2013年版》《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2015《建筑电气照明装置施工与验收规范》GB 50617-2010《LED城市道路照明应用技术要求》GB T31832-2015三、设计范围本册为隧道主体照明工程。
设计的主要内容包括:1)隧道内隧道暗埋段主洞基本照明,加强照明。
2)隧道内隧道暗埋段主洞应急照明、疏散指示标志。
3)检修插座4)照明配电系统、接地及安全。
四、负荷分级隧道照明包括基本照明、加强照明、应急照明。
按照《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)及《公路隧道交通工程设计规范》(JTG/T D71—2004)中规定本工程应急照明为一级中特别重要负荷。
LED隧道照明自动调光系统的设计
LED隧道照明自动调光系统的设计1.系统概述在隧道照明系统中,为了提供充足的光照度以确保行车安全,通常需要使用大量的照明灯具。
然而,这会导致能源的浪费。
为了解决这个问题,LED隧道照明自动调光系统应运而生。
该系统通过感知隧道内的光照水平,并根据需要调整LED灯具的亮度,从而降低能源消耗。
2.系统架构光照传感器:安装在隧道内不同位置的光照传感器能感知周围的光照水平,将感知到的光照度通过信号传递给控制器。
控制器:控制器是LED隧道照明自动调光系统的核心部分,它根据接收到的光照传感器的信号,计算出应该调整的亮度水平,并通过控制LED灯具来实现自动调光。
LED灯具:LED灯具是光源,根据控制器的命令,改变灯具的亮度水平。
LED灯具具有较高的能效和寿命,非常适合用于隧道照明。
3.系统设计原则3.1能效优先系统设计应确保在提供充足光照度的同时,最大限度地减少能源消耗。
LED灯具本身具有较高的能效,通过自动调光系统,能够根据实际需求进行亮度调整,进一步降低能源消耗。
3.2安全性系统设计应确保在任何情况下都能提供足够的照明,以确保隧道内的行车安全。
即使在光照传感器失效或控制器故障的情况下,系统应能提供默认的亮度水平。
3.3可靠性系统设计应具备可靠性,确保在长时间运行中不发生故障。
控制器应具备故障检测和自动切换功能,以避免整个系统的失效。
4.系统工作流程4.1光照传感器感知隧道内的光照水平,将感知到的光照度信息传递给控制器。
4.2控制器根据接收到的光照度信息,通过预先设定的算法计算出应该调整的亮度水平。
4.3控制器发送调整亮度的信号给LED灯具。
4.4LED灯具根据接收到的调光信号,调整自身的亮度。
5.系统可扩展性6.系统优势与传统的隧道照明系统相比,LED隧道照明自动调光系统具有以下优势:6.1节能减排通过自动调光功能,系统可以根据实际需要调整光照度,避免了不必要的能源消耗,从而减少能源浪费和二氧化碳排放。
6.2维护成本低LED灯具具有较长的寿命和较低的故障率,减少了灯具更换和维护的成本。
隧道灯控系统设计说明书3
隧道照明设施设计说明1.概况:(略)2.标准规范及设计依据:2.1设计中采用的技术标准和参考资料《公路工程技术标准》(JTG B0l-2003)《公路隧道设计规范》JTG D70-2004《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80-2006);《公路隧道交通工程设计规范》JTG D71-2004《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《低压配电设计规范》(GB50054-2011)《10kv以下变电所设计规范》(GB50053-2013)《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)《民用建筑电气设计与施工》D800-6~8《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2012)《工业与民用电力装置的接地设计规范》(GBJ65-2011)《电力工程电缆设计规范》(GB50217-2007)《公路照明技术条件》JT/T367-2010《公路隧道照明设计细则》JTG/T D70/2-01—2014《公路LED照明灯具第1部分:通则》JT/T 939.1—2014《公路LED照明灯具第2部分:公路隧道LED照明灯具》JT/T 939.2—2014 《公路LED照明灯具第5部分:照明控制器》JT/T 939.5—20142.2任务依据(1)《xxxxxxx高速公路工程可行性研究报告》;(2)本项目初步设计批复文件(xxxxxxxxxxxxxxxxx号文);(3)本项目主体工程施工图设计文件;(4)外业验收审查意见及相关函件;(5)3.设计界面划分(略)4.隧道照明设施说明4.1设计原则4.1.1 公路隧道照明系统设计的基本原则是本着安全可靠、节能环保、全寿命经济实用、技术先进的设计原则。
4.1.2 公路隧道照明系统应根据洞外亮度、车流量、洞内亮度和时间段制定合理的控制方案。
4.1.3 隧道LED照明控制系统应包括:洞外、洞内亮度检测装置,隧道交通流量检测器,隧道智能照明系统控制器、控制柜,亮度可控型公路隧道LED照明灯具,上位机及其隧道照明监控管理软件等。
隧道照明设计说明
150W
150W 4X35 W 120W
14500
19500 14600 7200
15,000/
60,000/ 30,000/ 50,000/
Hale Waihona Puke nVc雷士照明胶州湾海底隧道情况
胶州湾隧道是连接青岛市主城区和西海岸的重要通道,是青岛市重大城市基础设 施项目。胶州湾隧道南接黄岛区的薛家岛,北连青岛主城市区的团岛,下穿胶州 湾湾口海域。
nVc雷士照明
隧道照明的设计是以亮度作为衡量指标的。但在设计方案的计算当中,我们还必须引 入照度的指标进行参考。照明要求的亮度是分白天和夜间两种不同情况。隧道出口和 入口的照明设计应达到一定的照度标准。在白天,隧道出口段的亮度和入口段的亮度, 应比隧道内基本照明亮度值高;在夜间,则相反,应低于隧道内基本照明亮度值;当 隧道外有路灯照明时,隧道内路面亮度值不得低于露天亮度值的2倍。
nVc雷士照明
隧道照明的布置
隧道照明灯具的布置,除考虑亮度分布外,还要考虑眩光、诱导性、灯具维 修方便,其布置形式主要有三种:即相对排列、交错排列和中央排列。 为了避免灯具不连续直射光由侧面进入驾驶室造成“闪光”的不快感,应尽量 不将灯具装在侧面,而装在隧道顶部两侧或中央,且安装高度应在路面4m以上为 宜。 照明灯具呈线形分布,在一般情况下路面亮度均匀度不应小于0.35。
LVD-GY-LL150W
LVD-GY-LL200W
5年
220/120/277
1950022000
2800030000
全系列
320x140x99
5年
220/120/277
全系列
400x148x110
隧道远程单灯智能控制系统设计方案书模板
******隧道智能照明远程监控系统单灯控制方案市斯派克光电科技目录目录 (2)一、方案建议 (3)1.1 方案系统组成 (3)1.2 智能控制系统与非智能控制系统对比 (4)1.2.1 非智能控制系统的局限性 (4)1.2.2 智能控制系统的优势 (4)1.3 智能控制系统电气图 (5)1.3.1 配电柜接线图 (5)1.3.2 控制终端接线图 (7)二、智能控制系统方案说明 (8)2.1客户提供信息 (8)2.1.1*****隧道基础资料 (8)2.1.2系统功能要求 (9)2.1.3控制方式和接口协议 (10)2.1.4系统设备及软件要求 (10)2.2方案配置清单 (11)2.3方案说明 (11)三、设备清单及报价 (12)一、方案建议1.1 方案系统组成LED隧道照明智能控制系统由隧道上位机管理软件、单灯调光控制器,集中调光集控器、车辆检测器、光亮度检测器、光纤通信设备、可调光LED隧道灯等设备组成,系统通过采集隧道洞亮度值、车流量及速度等信息通过调整LED灯的输出功率来调整隧道部的亮度值。
因为在大多数时间里隧道照明的亮度并不总是需要达到设计亮度值,而是应该根据时间交通流量的大小和洞外亮度的变化来实时的调整,这样即保证了行车安全,又节约了能源。
隧道远程单灯控制系统组网图如下图所示:上位机管理软件采用SEMS-TLCS V1.0隧道灯远程控制系统软件,集中调光控制器采用SEMS-CC08T,终端控制器采用SEMS-RTU09T,485转换TCP/IP通信转换模块采用SEMS-TR06及其他辅助设备,如光照度采集仪,车流量采集仪等。
1.2 智能控制系统与非智能控制系统对比1.2.1 非智能控制系统的局限性●所有灯具全年24小时全功率亮灯,耗电大,灯具寿命短,不能根据现场的环境进行智能的开关灯和调节灯光亮度。
●无法提供回路和单个灯具的实时的电流,电压,功率等用电信息,灯具或线路出现故障不能及时主动上报,导致不能及时修复,存在安全隐患。
调光LED灯的隧道智能照明系统设计
调光LED灯的隧道智能照明系统设计摘要:随着隧道数量、长度的增加,也给隧道照明的节能降耗提出新要求。
传统的隧道照明方式存在大量的电力浪费,迫切需要新型绿色照明系统投入使用。
LED 照明灯是典型的绿色照明光源,因其功耗低、寿命长、抗振动、无辐射等独特优点,在隧道照明中将得到越来越多的应用。
基于此,本文设计出一套能自适应各种隧道外部气候和亮度,能实现节能降耗的新型隧道亮度控制系统。
关键词:Zigbee;调光LED 隧道灯;自适应;照明曲线1、照明系统构建1.1 照明系统设计思路与目前长度固定分段照明控制方案不同,本文创新性地采用网络化无线控制模式。
将每个通讯模块嵌入到可调光隧道LED 灯中,形成子节点(网络中簇头或设备)。
以隧道亮度控制器为主节点(网络PAN 协调器),构建Zigbee 无线网络,实现满足人眼视觉特性的隧道亮度曲线控制。
除了中间段部分照明灯外,其他几乎所有的隧道LED 照明灯均设计成嵌入Zigbee通讯模块且具有调光功能,使得各照明段的长度和亮度可根据亮度控制器内的程序指令灵活改变,自适应地实现各种照明曲线。
主节点隧道亮度控制器包括ARM 微处理器、射频收发器、人机界面等。
子节点隧道LED 照明灯包括大功率LED 驱动器、MCU 控制器、射频收发器。
照明系统运行时,安装在隧道外面的各种环境因数检测传感器采集车辆、天气、亮度、雨晴等信息,将其送入隧道亮度控制器进行处理,计算出当前环境情况下隧道内各段照明LED 灯的最佳亮度曲线,以形成亮度信息。
并将亮度信息通过主节点射频收发器发送到隧道内的各个隧道LED 照明灯子节点上。
隧道LED 照明灯内的射频收发器接收到信息后传给灯内MCU 控制器,灯内MCU 对大功率LED驱动器进行亮度调节。
从而实现隧道LED 照明的智能控制,形成引入段、入口段、过渡段、中间段和出口段整个隧道亮度照明曲线。
本文主要基于当今以下3 种技术的高速发展:大容量功能强大的ARM 嵌入式微处理器;微型化和低成本Zigbee 通讯模块和网络技术;长寿命、高显色性、高光效的大功率LED 隧道灯及其驱动和调光技术。
高速公路隧道智能照明系统
高速公路隧道智能照明系统一、简述隧道智能照明涉及通信和传感功能,能够进行远程控制(开启或关闭)和监控(远程诊断)隧道里灯光照度、风速、一氧化碳能见度。
隧道智能照明也为灯光、风速、一氧化碳能见度提供信息,使它能根据使用或环境等情况进行调节和报警。
隧道智能照明的通信可用无线或现有的电力线基础设施实现。
电力线是世界上最大的铜基础设施,不管是民用、工业、办公的每个角落都有电源插座,使之成为一个覆盖极为广泛的网络。
鉴于所有照明灯具是连接到电力转换成光、风机把电力转换成风等,电力线通信(PLC)已成为隧道智能照明主要通信和控制链路的合理途径。
二、系统组成隧道智能照明系统将现场总线技术、通信技术、控制技术融入到传统的照明系统中,将照明系统中各回路单元通过网络与控制单元进行数据通信,从而将传统的照明系统升级为智能照明系统,使之成为一个设备网络面的自动化控制系统,如下图所示。
该系统由三层网络架构组成,电力监控前置处理机和隧道照明控制器集成了数据采集系统和隧道工艺控制系统工程;控制层是此系统的核心,发挥着枢纽和控制的作用:对下采集设备的数据,进行工艺控制管理、数据分析,实现对隧道照明的全面管理、保护集中监控、故障信息存储、数据能耗分析、参数远程设置、设备维护检修等功能;对上提供对应协议接口,将数据传送到隧道管理站系统。
控制层可以独立成为一个系统,完成系统的所有管理控制功能。
控制层上行通信TCP/IP协议,下行通信采用通信协议为Modbus-RTU,以适应各种现场的应用;设备层网络选用YSK2P控制与保护开关电器、多功能能仪表、计量表等等实现监测、控制、保护、管理等功能。
右洞奉化镇三、系统特点1.系统具有高度的开发性、良好的互操作性、较强的扩展性:本系统可以采用多种现场总线技术,Modubs、CAN、Profibus等多种协议可选,以适应不同行业、现场的网络要求。
因此,确保不同厂家的设备之间可实现无障碍地互连并进行信息交换,使得种类设备之间具有良好的互操作性和互换性,为系统集成和系统优化提供更多的选择。
YHSDKZ3型隧道智能照明系统控制器
YHSDKZ3型隧道智能照明系统控制器
安装使用说明书
一、性能特点
1、本产品的输出电压回路分为基本照明和加强照明两个回路,每个回路又有2路输出,以便分别连接到隧道左、右两侧的电缆桥架上。
4、备有两路RS-485通讯口,可与中控室实现通讯,中控室可根据实时路况(如车流量、检修、事故等)控制洞内照明强度。
5、系统可接收来自车检器的控制信号,当没有车辆通行时,可将照明功率调至最小;当有车辆到来时,可瞬间将洞内照明调控至需要的亮度,最大限度地节约电能。
6、本系统与现有系统在电气线路上完全兼容。
它使得隧道照明电气系统设计变得非常简单,可节约大量的设于隧道内的控制箱(柜)及电缆的投资。
二、技术指标
◆产品名称:隧道智能照明系统控制器
◆产品型号:YHSDKZ3
◆电源电压:DC 5V,24V
◆ 输出控制电流:20 mA
◆ 输入信号:4~20mA,0~5V
◆控制输出路数:4路
◆ 防护等级:IP30
◆外型尺寸:250×110×100
三、应用场所:应用于城市道路、公路隧道、地铁站、大型室内场所的LED按需照明。
隧道照明设计说明
隧道照明设计说明隧道照明是指根据隧道的特点和使用需求,合理布置照明设备和采取相应的光源光束控制技术,使得隧道内的照明效果达到较好的视觉舒适度和安全性的一种设计方案。
隧道照明的设计需考虑到环境照明、人眼照明、交通照明和应急照明等不同要求。
首先,隧道照明设计需考虑到环境照明。
隧道内环境照明的目的是为了提供足够的照明亮度和光线均匀度,以确保驾驶员、行人等能够明确看到道路、标志等,保证交通安全。
环境照明的设计原则是重点突出主车道,并保证辅助车道和侧翼区域的照明均匀性。
采用高照度的主车道照明与较低照度的辅助车道照明相结合,可以提高驾驶员的视觉适应性,减少驾驶疲劳,增强行车的舒适性。
其次,隧道照明设计还需考虑到人眼照明。
人眼照明是指在隧道内人眼对照明环境的适应能力。
隧道照明设计应确保光照条件和视线距离的适宜性,避免照明过强或太弱造成驾驶员视觉疲劳。
在设计中,应结合隧道的地形、交通流量和车速等因素,确定合适的照明亮度和照明均匀度。
对于长隧道来说,应采用照明亮度逐渐变化的设计,以适应驾驶员的视觉适应性。
再次,隧道照明设计还需考虑到交通照明。
交通照明是为了提高驾驶人员的交通参与度和道路标线的可见性。
隧道内需要设置交通标志和灯具,以便驾驶员能清晰识别标志和灯光信号。
标志的照明可采用直接照明或间接照明的方式,减少反射光的干扰。
灯光信号宜采用明亮而清晰的LED光源,能更好地吸引驾驶员的注意力,提高交通安全性。
最后,隧道照明设计还需考虑到应急照明。
在突发情况下,如停电、火灾等,应急照明需及时亮起,为驾驶人员提供紧急出口的指引。
应急照明通常采用备用电源供电,或者使用自发光材料的照明设备,以保证照明系统的可靠性和稳定性。
总的来说,隧道照明设计应充分考虑环境照明、人眼照明、交通照明和应急照明等不同方面的需求。
合理布置照明设备和采取相应的光源光束控制技术,可大大提高隧道内的照明效果,增强驾驶员的视觉舒适度和行车安全性。
在具体设计中,还应综合考虑隧道的特点和使用需求,如隧道长度、交通流量、车速等,以确保设计方案的实施效果和经济性。
《公路隧道智慧照明控制管理系统解决方案》
03
案例:某城市交通隧道采用智慧照明控制系统后,提高了行人和非机动车的通行舒适度和安全性。
城市交通隧道
01
城市交通隧道需要考虑行人和非机动车的通行需求,因此需要更加精细的照明控制。
02
智慧照明控制系统能够根据时间和天气情况自动调整灯光亮度,同时监测空气质量和交通流量。
01
能见度不足传统的隧道照明系统通常采用固定的照明亮度,无法根据天气和交通状况自适应调整,导致在某些情况下能见度不足。
02
能耗较高传统的隧道照明系统由于缺乏智能化控制,导致能耗较高,造成资源浪费。
智能化控制
安全性高
维护成本低
节能环保
智慧隧道照明系统的需求
02
智慧照明控制系统技术方案
集中控制器
集中控制器是整个智能照明控制 系统的核心,负责接收各个传感 器的数据,处理并发出控制指令,控制照明设备的工作状态。
03
绿色环保智慧照明控制系统能够显著降低能源消耗和碳排放,对环境保护具有积极作用。
降低电费支出通过智能调节光照强度,可以减少照明设备的运行时间,从而降低电费支出。延长设备寿命智慧照明控制系统能够根据实际需求精准控制光照,避免了因过亮或过暗导致的设备损坏,有效延长了照明设备的使用寿命。提高管理效率智慧照明控制系统可以实现远程监控和管理,方便管理人员及时发现和解决问题,提高了管理效率。
减少视觉疲劳适当的隧道照明可以帮助驾驶员减轻视觉疲劳,提高驾驶的舒适度,进而提高驾驶的安全性。
增强隧道通行能力良好的隧道照明条件可以增强驾驶员对交通环境的感知,提高隧道的通行效率。
03
维护成本高由于传统的隧道照明系统缺乏智能化的故障检测和报警功能,因此需要人工巡检和维护,导致维护成本较高。
大功率LED隧道智能照明控制系统设计
化 进 程 。 e
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S c i e n c e& Te c h n o l o g y Vi s i o n
隧道照明设计方案
隧道照明设计方案一、项目概况:此隧道地处哈尔滨,隧道为分离式双洞单向隧道。
隧道为旧隧道改造,旧的照明灯具采用的高压钠灯,新的方案将采用LED 灯具。
(灯具资料见表三) 隧道长度:右洞1690米,左洞1800米 隧道高度:高7.5米; 隧道宽度:宽9.75米; 隧道内车道:单向双车道; 入道车速:80公里/小时; 路面质量:R3;野外亮度:4000cd/㎡;二、隧道照明设计:根据客户提供图纸,此隧道分为5个阶段,隧道为双洞单向行驶,隧道左洞、右洞照明的布灯方式相同,依次为入口段、过渡段1、过渡段2、基本段、出口段。
根据图纸布灯要求,布灯方式采用双侧双排布灯,布灯高度为5.2米,具体用灯情况如下所示:1入口段2过渡段13过渡段24基本段5出口段三、各段隧道照明模拟及说明根据隧道情况,根据我公司LED灯具技术现状,可采用隧道灯50W、80W、100W与140W四种灯具进行分段布灯。
灯具布灯方式基本按照原设计方案,在入口段为满足亮度要求灯间距改为1m,其他地方保持不变。
1、入口段入口段照明布灯分为两部分,第一是基本照明,第二是加强照明。
基本照明段从洞口开始布灯,贯穿于整条隧道;由于入口段亮度要求需要达到120cd/㎡,而在原灯位的基础上布灯达不到要求,所以灯间距改为1m,在此项目中入口段长80米,基本照明间距为10m,在布灯时采用50W隧道灯具与140W灯具相结合的方式布置,布灯数量为160盏,隧道是双洞隧道,此段布灯总数量为320盏。
A、Floor plan:B、C、Luminaires (layout plan)根据隧道具体情况,灯具间距为1米,布灯示意图如下:D、False Colour RenderingE、Value Chart (L)F、Value Chart (E)2、过渡段1过渡段的照明设计,为了使驾驶者从明亮的隧道外进入光线较弱的隧道中,有较好的适应过程,在入口段之后,因此仍然需要较强的光线,原设计亮度为40cd/㎡。
隧道工程中的隧道照明系统节能设计
• 制定维护管理制度和操作规程 • 定期检查、清洗、更换光源 • 保证照明系统的正常运行和管理
案例二:某城市隧道照明系统维护与管理
• 采用智能照明管理系统实现远程监控和维护 • 减少人工干预,提高维护效率和管理水平
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隧03道照明系统的光源选择与布 局
隧道照明系统光源的选择依据
光源类型:根据隧道类型、长度、交 通流量等因素选择合适的光源
光源性能:考虑光源的 亮度、功耗、寿命等性
能参数
光源环保性:选择低污 染、低辐射的光源
• LED灯具:适用于各类隧道,具 有高效、长寿命等特点 • 气体放电灯:适用于长隧道、交 通流量大的隧道
时序调节:根据季节、时间等因素自动 调节照明时长
• 节约能源 • 减少环境污染
隧道照明系统的照明控制系统设计
控制系统架构: 采用分层、分 布式控制系统
架构
01
• 便于系统扩展和维护 • 提高系统可靠性和稳定性
控制器选型: 选择高性能、 多功能的控制
器
02
• 能够实现自动调节和智能控 制 • 保证系统稳定性和可靠性
• 保证照明系统的正常运行 • 延长使用寿命,降低维护成本
隧道照明系统的管理策略与制度
管理制度:建立照明系统维护记录和档案
• 记录维护过程和结果 • 为分析、改进和维护提供依据
管理策略:制定照明系统管理制度和操作规程
• 明确维护职责和任务 • 保证照明系统的正常运行和管理
隧道照明系统的维护与管理案例分析
隧道照明系统的分类与组成
隧道照明系统的分类
• 按照照明方式分为:直接照明和间接照明 • 按照光源类型分为:气体放电灯、LED灯等 • 按照照明控制系统分为:手动控制、自动控制等
隧道供电及照明工程施工图设计说明
隧道供电及照明工程施工图设计说明一、项目概况在在建主路隧道左右侧修建辅路隧道,辅路隧道为双向二车道加非机动车道、人行道,设计时速40km/h。
隧道左线ZFK0+270~ZFK1+260,全长990米;右线YFK0+215~YFK1+386,全长1171米。
二、设计内容及原则福州市螺洲大桥南接线工程辅路隧道供电、照明、防雷接地设计。
三、设计依据1、设计依据(1)《福州市螺洲大桥南接线工程初步设计》文件(2)《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999(3)《公路隧道交通工程设计规范》JTG/TD71-2004(4)《公路工程技术标准》 JTGB01-200(5) 《建筑设计防火规范》GB50016-2006(6)《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》JTG D80-2006(7)《低压配电设计规范》GB50054-95(8) 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(9) 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008(10) 《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007(11) 其他有关国家规范、标准四、界面划分1、隧道供配电工程与隧道土建专业的界面1)预埋管、电缆沟、接地本工程隧道内预埋管道、电缆沟及隧道内接地等均为隧道土建专业设计专业设计范围,管内穿线、隧道外强电电缆管道、人孔、横穿过路预埋管、手孔等为强电设计范围。
2)配电箱、桥架及其接地隧道内强电配电箱、电缆桥架等供货、安装、接地等属于强电工程设计范围。
2、隧道供配电设施与路段机电设施的界面界面划分在隧道口处。
3、隧道供配电(强电)专业与隧道监控通信专业(弱电)专业的界面隧道监控通信设备用电:界面划分在管理用房变电所或箱变监控用电回路的出线端,出线端后电力电缆、设备、弱电电缆等由隧道监控通信专业负责,供(配)电专业根据监控通信专业要求预留回路。
隧道电力监控系统:界面划分在变电所或箱变内智能仪表处以及风机照明配电箱各低压回路的干触点接口外的接线端子排上,智能仪表、干触点到端子排缆线和安装由供(配)电专业负责,端子排至本地控制器的缆线由监控通信专业负责。
隧道照明自动控制系统的设计
隧道照明自动控制系统的设计? 隧道照明自动控制系统的设计隧道照明自动控制系统的设计秦慧芳(兰州交通大学机电技术研究所, 甘肃兰州730070) 摘要:介绍了一种基于本地控制器STM32的隧道照明自动控制系统设计,主要阐述了系统总体结构,给出了采集单元和驱动单元的硬件结构,对隧道照明自动控制系统的整体控制进行了软件说明。
提出隧道照明自动控制系统能根据隧道口的光照亮度、车流量和车速等参数来合理地调节隧道内的照明亮度,从而让驾驶员安全地通过隧道。
关键词:隧道照明; 信号采集; 控制单元; 驱动单元; 软件设计0 引言进入隧道的驾驶员一般容易产生“明适应”和“暗适应”的视觉问题,容易引发交通事故。
据统计,发生在隧道口的交通事故绝大多数是由于洞口亮度变化不当而引起的追尾问题。
因此,隧道照明控制系统必须能够根据隧道口的光照亮度、车流量和车速等参数来合理地动态调节隧道内的照明亮度,使其变化更加符合人眼对亮度的适应变化曲线,从而让驾驶员安全地通过隧道[1]。
本文设计了隧道照明自动控制系统,采用STM32F103RBT6作为采集系统的核心控制器,通过连接不同功能的传感器进行相关数据的采集,并进行处理,最后输出给每个驱动单元,实现隧道灯亮度的实时调节。
1 系统的总体设计隧道照明控制系统一般包括采集单元、控制单元、通信单元、驱动单元及与之配套的隧道照明灯具[2-3],如图1所示。
信号采集单元首先把系统需要的洞外亮度、经过隧道的车流量及车速的信息传输给本地控制器,本地控制器再依据调光控制程序,将输入的参数转换成隧道内各照明段所需的亮度值,并得出各个驱动单元所需的控制信号,把得出的调光控制指令发送给各段所对应的驱动单元,进而控制各照明段的灯具亮度,实现实时、连续的调光。
图1 隧道照明控制系统总体结构2 硬件设计2.1 采集单元的设计2.1.1 光照采集洞外亮度是指在公路隧道接近段的起点S 处,距离地面1.5 m高,正对洞口方向20°视场范围内实测所得的平均亮度[4]。
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隧道智能照明系统设计说明书 V1.0隧道智能照明系统设计说明书隧道智能照明系统随着电子技术的迅猛发展,单片机技术已渗透到航天、国防、工业。
农业、日常生活等各个领域,成为当今世界科技现代化不可缺少的重要工具和强有力武器。
用单片机研制的各个智能化测量控制仪表周期短、成本低,在一起、仪表与机电一体化产品的设计中具有明显的优势。
这次用单片机设计制作一个走廊路灯控制系统。
光控电路有着广泛的应用。
比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路,根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯,做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。
如下图所示:这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路,使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。
当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后,延时一定时间后自动熄灭。
以上电路的设计非常简单,是通过RC震荡来完成电路的延时作用,它没有经过单片机的控制,所以电路完成的功能有限而且也不是非常稳定,所以我们把单片机加入走廊路灯控制电路能使得电路更加的完美和稳定。
如果在此电路基础上加入ADC0809转换器就可以拓展单片机的作用,使得电路的功能得到进一步的提升。
如下图所示:使用这种照明电路,人们就不必在黑暗中摸索开关,也不必再担心点长明灯费电和损坏灯泡了。
夜间只要有脚步声或其它较强的声响时,灯便自动点亮,延时一定时间后自动熄灭。
特别适用自动控制路灯照明以及走廊和楼道等处的短时照明。
声光控灯在市场上是很常见的,我们生活中也有很多单位用着这种灯,在楼道上,在门厅口,以及在各种人员流动不太频繁也不太稀少的地方,其原理是:利用声音与光来共同控制灯的明灭,当白天时(光线比较强烈时)即便有再强的声音,灯也不会亮,而当夜晚时(光线达到临界状态时)声控装置才会真正的被启动年,而这时,就是这种“声光控灯”大显身手的时候。
即,当有声音响动的时候,灯才会亮起来,如果是人们活动,则有很强的适应性与活动性,当没人活动的时候,也不会造成无端的能源浪费。
如果与普通的手动灯比较,当人在黑暗中的时候,很难找到开关的位置,乱找不一定能找到,甚至有时候会伤害到自己的人身安全(在黑暗中找不到方向,乱撞很可能会撞上对人体有害的东西,比如被硬物绊倒被摔伤,碰到尖锐的东西被割伤等),而对于声光控灯来说,人们只需要造出某种声音,比如拍手,大喊一声等,就可以启动声光控控制灯,从而办完自己想办的事情(要延长灯的亮着的时间得要在适当的时刻发出声音即延续)。
智能led照明控制系统,本人提供两种设计方案如下:运用单片机,定时通过单片机的内部定时器来完成。
如下图所示:2.1.方案一电路的工作原理声光控照明电路还需要加上一个延时电路,才能使照明灯在夜晚工作了一定时间后自动熄灭,否则,照明灯将会是长明灯,这样将造成资源的浪费,也大大缩短了照明灯的寿命。
声光控延时开关的电路原理图见图1所示。
电路中的主要元器件是使用了数字集成电路cd4011,其内部含有4个独立的与非门vd 1~vd4,使电路结构简单,工作可靠性高。
为了使声光控开关在白天开关断开,即灯不亮,由光敏电阻rg等元件组成光控电路,r5和rg组成串联分压电路,夜晚环境无光时,光敏电阻的阻值很大,rg两端的电压高,即为高电平间t=2πr8c3,改变r8或c3的值,可改变延时时间,满足不同目的。
vd3和vd4构成两级整形电路,将方波信号进行整形。
当c3充电到一定电平时,信号经与非门vd3、vd4后输出为高电平,使单向可控硅导通,电子开关闭合;c3充满电后只向r8放电,当放电到一定电平时,经与非门vd3、vd4输出为低电平,使单向可控硅截止,电子开关断开,完成一次完整的电子开关由开到关的过程。
二极管vd1~vd4将交流220v进行桥式整流,变成脉动直流电,又经r1降压,c2滤波后即为电路的直流电源,为bm、vt、ic等供电。
用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关,只有在天黑以后,当有人走过楼梯通道,发出脚步声或其它声音时,楼道灯会自动点亮,提供照明,当人们进入家门或走出公寓,楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。
在白天,即使有声音,楼道灯也不会亮,可以达到节能的目的。
声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道,而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所,它具有体积小、外形美观、应用广泛、工作可靠等优点。
2.1.1.单片机控制部分电路单片机控制模块:单片机选用我们常用的AT89C51。
无论是信号采集还是信号输出都要经过单片机的出来。
另外定时也是通过单片机的定时来做,这样可以减少外部元器件的数量。
2.1.2.信号采集部分电路判断外界光线采用光敏电阻,利用集成运放LM324将电阻输出的电压转换成TTL 电平以供单片机处理。
检测外界声音的使用微型话筒,信号处理方法和光敏电阻出来的信号处理方法类似,并且下文有详细的介绍,在这里就不多作介绍。
系统组成框图如图2所示:图2 信号采集部分电路系统组成框图光敏电阻接在P1.0上,话筒接在P1.1上,继电器接在P1.2上,蜂鸣器接在P1.3上。
房单片机运行时,单片机会不停的扫描P1.0和P1.1口上的逻辑状态。
当发现这两个IO 口发生改变时,立即使判断是光敏电阻发生的信号,还是话筒的信号。
发送在P1.2或者P1.3IO 口上输出控制信号区控制继电器动作或者控制蜂鸣器蜂鸣。
如果是要打开路灯,那么单片机的内部定时器就开始工作每当定时时间到了以后就会立即关闭路灯。
这就是方案二的工作过程。
用A/D 转换器ADC0809,由单片机去判断外界的环境。
方案二的组成框图如图3所示方案二的主体电路和方案一类似,但是方案二中比方案一多了一个AD 转换器ADC0809,光敏二极管或者话筒输出的信号不是直接输入到单片机,而是经过图3 方案二的组成框图ADC0809转换成数字信号,然后再输入到单片机。
方案二中单片机收到的是经过简单判断的光线或者声音信号了,这种工作状态单片机永远只知道两种状态。
而方案二单片机可以具体的知道外界光线的强弱或者外界的声音大小。
这样方案二在处理输入信号上更具有优势。
同时由于加入ADC0809转换器,可以对输入的光线信号和声音信号从模拟量到数字量的转换,这样可以具体的判断出外界的环境情况,可以知道外界光线的具体强度大小和外界具体声音的强弱,这样使得走廊路灯具有功能更加强大的只能控制,开灯外界光线的强度和关灯外界光线的强度有一个差值,同样开灯外界声音的大小和关灯外界声音的大小也具有一个差值,具有降低误差的功能。
在这两个方案中方案一运用了单片机,定时通过单片机的内部定时器来完成,电路有了逻辑分析的能力,由于该方案前面的输入只有0和1两种状态所以该电路在处理光线或者声音在临界状态不断变化的情况会遇到比较大的麻烦,所以设计出方案二,方案二是用ADC0809可以由单片机去判断外界的环境是什么样子的,方案一处理不了的情况。
所以放弃了方案一而选择了方案二。
3电路设计下面详细对本次毕业设计所考虑的方案进行初步的论证和简要的分析。
3.1 电源电路的设计由于但路中需要12V和5V两种电压,所以分别采用三端稳压器7812和7805滤波在经过7805输出一个5V的电压给单片机部分电路供电。
5V的电压时12V经过7805线性稳压器得到的,为单片机部分电路供电。
3.2信号采集部分电路的设计信号采集部分电路包括光信号采集和声音信号采集两个部分光信号采集部分电路:光信号采集部分电路由光敏电阻和信号处理电路组成,有图5可以知道光敏电阻的信号从光敏电阻和电阻R3之间输出,然后输入集成运放的2脚。
集成运放LM324组成的是一个加法电路,光敏电阻的输出信号和由可调电阻R4,R3输出信号相加。
经过该部分的电路处理光线亮度信号将被处理成0-5V的电压,输入到ADC0809,转换成数字信号,最后送入单片机进行处理。
图5 光信号采集部分电路声音信号部分电路:由于话筒必须和一个10K的电阻串联接到5V的电压才能有信号的输出,所以话筒的信号输出电路的形式如图6所示。
由于输入信号有很大的直流部分,所以必须使用一个隔离电容C6将直流成分隔离掉,然后送入到三极管Q3,Q4进行信号的初步放大。
下面的处理电路和光线信号的处理电路相同,最终也是输出一个0-5V的电压,最后送入到单片机进行处理。
图6 声音信号部分电路A/D转换工作原理:A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。
模拟量可以是电压、电流等电信号,也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。
但在A/D转换前,输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。
A/D转换后,输出的数字信号可以有8位、10位、12位和16位等。
A/D转换器的工作原理主要介绍以下三种方法:逐次逼近法、双积分法、电压频率转换法。
在集成电路器件中普遍采用逐次逼近型,现简要介绍下逐次逼近型A/D转换的基本工作原理。
逐次逼近法逐次逼近式A/D是比较常见的一种A/D转换电路,转换的时间为微秒级。
采用逐次逼近法的A/D转换器是由一个比较器、D/A转换器、缓冲寄存器及控制逻辑电路组成,如图3.2.3.1所示。
基本原理是从高位到低位逐位试探比较,好像用天平称物体,从重到轻逐级增减砝码进行试探。
逐次逼近法转换过程是:初始化时将逐次逼近寄存器各位清零;转换开始时,先将逐次逼近寄存器最高位置1,送入D/A转换器,经D/A转换后生成的模拟量送入比较器,称为Vo,与送入比较器的待转换的模拟量Vi进行比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。
然后再置逐次逼近寄存器次高位为1,将寄存器中新的数字量送D/A转换器,输出的Vo再与Vi比较,若Vo<Vi,该位1被保留,否则被清除。
重复此过程,直至逼近寄存器最低位。
转换结束后,将逐次逼近寄存器中的数字量送入缓冲寄存器,得到数字量的输出。
逐次逼近的操作过程是在一个控制电路的控制下进行的。
ADC0809简介:1.主要特性:8路8位A/D转换器,即分辨率8位;具有转换起停控制端;转换时间为100μs;单个+5V电源供电;模拟输入电压范围0~+5V,不需零点和满刻度校准;工作温度范围为-40~+85摄氏度;低功耗,约15mW。
图7 ADC0809内部结构2.模拟信号输入IN0~IN7: IN0-IN7 为八路模拟电压输入线,加在模拟开关上,工作时采用时分割的方式,轮流进行A/D 转换。
3.地址输入和控制线:地址输入和控制线共4 条,其中ADDA、ADDB 和ADDC 为地址输入线,用于选择IN0-IN7 上哪一路模拟电压送给比较器进行A/D 转换。
ALE 为地址锁存允许输入线,高电平有效。