隧道照明智能调光系统的研究
关于高速公路隧道智慧照明调光系统的研究
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关于高速公路隧道智慧照明调光系统的研究摘要:本文将围绕高速公路隧道智慧照明调光系统设计内容开展分析,阐述完善监测设计、强化检修维护、合理选用灯具、测试控制方案等优化方法,提出高速公路隧道智慧照明调光系统的控制路径,以此降低照明灯具能源消耗,保障高速公路行车安全,实现照明调光系统智慧化管理的目标。
关键词:LED灯具;智慧化管理;照明调光系统引言:智能调光系统是指用于改变光通量、照度,采用新型灯具,达到优质照明效果的调节系统,将其运用在高速公路隧道,不仅可以减少不必要的碳排放,实现按需服务目标,还能通过智能控制,节约人力资源,保障车辆安全,减少资金成本。
为此,笔者将对高速公路隧道智慧照明调光系统的设计内容开展深入分析。
一、高速公路隧道智慧照明调光系统的设计内容与优化方法(一)设计内容高速公路隧道智慧照明调光系统设计需要充分遵循保证驾驶人员视觉体验良好的原则,确保灯光覆盖范围能够满足驾驶员通行要求,充分发挥灯光的视觉诱导作用,提高灯光的舒适度与柔和度,协助驾驶员准确识别路况信息。
且灯控系统能够结合环境变化,进行灯光亮度的调节。
比如:洞外引道,停车视野范围100m,照度均匀度在0.4以上,平均照度达到1cd/m2;入口段,平均照度为80cd/m2,照度均匀度在0.4以上,采用等照度配光的LED灯;出口段,停车视野范围为100m,平均照度为7.5cd/m2,灯具为LED隧道灯。
系统结构主要分为:感知层,其作用在于车辆检测、亮度收集以及现场调光;网络传输层,主要负责通信信号的接收、传输,支持多种形式的通信协议以及通信方式;远程应用层,能够实现内部调光、数据统计,进行传感器的信号判定,形成灯光控制指令,并将收集后的信息进行本地化处理。
而监管平台,则具有数据管理、目标锁定等功能,可以根据区域、分段实施智慧管理,结合互联网技术实现遥控操作,并结合本地环境进行时间调节,以此推动灯具管理的人性化发展。
具体的高速公路隧道智慧照明调光系统设计内容主要分为以下几点:1.主控模块从设计逻辑角度来看,主控模块是指以照明设施为基础,所打造的控制中心,其作用在于:控制照明灯具在不同环境、触发条件、电压等级下的照明亮度,在设计过程中,需要利用系统程序进行数据检测,对各类灯具下达操作指令,判断主控模块的运行是否能够保证照明设施的安全使用,最大程度减少不平衡控制,延长灯具的使用寿命,避免维护成本过高。
公路隧道LED照明智能单灯控制调光节能系统研究
![公路隧道LED照明智能单灯控制调光节能系统研究](https://img.taocdn.com/s3/m/52576ab601f69e314232941d.png)
公路隧道LED照明智能单灯控制调光节能系统研究摘要】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度节省电能、降低建设成本和运行管理费用。
【关键词】公路隧道,智能主控系统,单灯分控器,智能调光,任意编组一、前言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。
如建设成本高,隧道除了结构本体建设,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本居高不下,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成本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,但依然没有改进传统的灯具回路控制方式,仍采用多回路电缆供电控制。
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,结合现有智能调光控制技术,实现智能单灯控制调光节能管理,降低建设费用。
基于无极调光的隧道智慧照明系统研究及应用
![基于无极调光的隧道智慧照明系统研究及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e8964f57a31614791711cc7931b765ce05087abc.png)
基于无极调光的隧道智慧照明系统研究及应用发布时间:2021-06-29T11:14:19.053Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:刘凤华[导读] 摘要:随着我国交通基础设施的逐渐完善,隧道数量及里程不断增加。
葛洲坝集团交通投资有限公司湖北武汉 430000摘要:随着我国交通基础设施的逐渐完善,隧道数量及里程不断增加。
隧道智慧化程度还处于起步阶段,隧道“黑洞效应”及“白洞效应”亟待解决,能耗有待进一步降低,通过研究基于无极调光隧道智能照明系统以及在实际工程中的应用成效,分析对比隧道照明传统控制方式的不足,提出了智慧隧道照明系统的设计方法,阐明了智慧隧道照明节能及安全优势。
关键词:隧道照明;无极调光;应用成效0引言随着自动控制技术的快速发展以及推广,国内外在隧道照明控制方面的研究也随之发展。
传统的隧道照明大部分是手动控制,少量的半自动控制,而在日后大量的隧道照明控制研究中,许多研究者提出了智能化控制方案。
李列[1]提出采用多级调光控制策略实现隧道照明节能的目标,但不能根据隧道的周围环境(洞外亮度、车速、车流量等)实现智能控制。
Mohamed Salah Musa[2]对隧道采用三级控制策略,并且测量隧道照度以及车流信息,通过自适应调整方法来达到闭环控制效果,其节能效率为22.1%。
Hong Zeng[3]以交通信息和隧道外部环境为参数,采用模糊控制算法对浙江省某高速公路隧道实现照明控制,实验结果表明其节能达到87%。
肖华[4]提出模糊控制理论与神经网络相结合,将其应用于隧道照明控制系统中,但该系统只通过理论分析得到其在建设及能源节约效果。
1隧道照明控制方式对比研究公路隧道照明控制技术是隧道物联网、互联网技术等新一代信息技术不断发展而不断进步的,其控制方式由经历了两个阶段,即传统的人工方式到自动控制方式,通过表1分析对比隧道照明的传统控制方式与智慧控制方式的优缺。
表1隧道智慧控制方式概况表2.通常采用LED灯照明,能耗低。
隧道智能光伏照明系统方案设计研究
![隧道智能光伏照明系统方案设计研究](https://img.taocdn.com/s3/m/19c30f9a77eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d12d9.png)
摘要:考虑到传统隧道照明存在耗能高、成本高等缺点,以新型光伏照明和智能控制为基础,融合自然光照明、太阳能光伏发电、LED 电源、智能照明控制等多项技术,设计研究了一种隧道智能光伏照明系统。
该系统体现了安全、节能、低成本理念,实现了建设期零输变电建设费用,运营期间零电费开支、零碳排放。
关键词:智能光伏照明;LED;安全;低成本0 引言隧道照明是保证隧道行车安全的关键因素之一。
隧道照明往往受隧道洞外亮度、车流量、车速等因素影响。
由于隧道入口亮度和交通量不同,人眼对环境适应性有所差异,故而对隧道整体照明应该进行有效控制和调整。
现有的隧道照明控制以简单、可靠的时序控制法为主,通过调整工作灯具的数量达到照明的目的,但是未能有效消除天气变化、隧道通风等状况变化以及交通量的变化对照明的影响。
LED照明灯的出现大大促进了隧道照明的研究,利用LED照明灯,通过有效设置可以实现自动连续调光,满足不同的操作需求。
本文以智能控制节能为基本理念,依托魏家湾隧道工程,通过对隧道的照明控制方式进行改进和优化,由回路控制变为实时调光控制,根据隧道外部环境变化对每个灯具的亮度进行调节,实现整个隧道照明功率降低而不改变隧道照明质量的目的。
1 智能光伏照明系统构件组成隧道照明系统由自然光明洞、离网光伏发电系统、智能照明系统和远程监控系统构成。
隧道智能光伏照明系统设计结构如图1所示。
1.1 自然光明洞自然光明洞由隧道入口明洞或钢结构架形成,在一些用地紧张或无合适地址安装光伏组件时,还可作为光伏组件的安装基础。
明洞的照明亮度为洞外的10%~20%,因为有自然光明洞的存在,可以减少隧道入口端的加强照明功率,在确保隧道内行车舒适且安全的前提下达到节能的目的。
1.2 离网光伏发电系统该系统由光伏组件PV阵列、太阳能充电控制器、蓄电池组、高压直流配电系统、柴油发电机等部件组成。
1.3 智能照明系统1.3.1 控制方案采用智能照明控制系统,实现灯光多级调节,配备时间控制器、光通量传感器和车流量传感器等多种控制器,能根据预设的照明时间段、洞外亮度变化和车流量,实现对灯具开关和照度的时间控制、光通量控制和车流量控制,从而实现灯光照明的按需供应,在保证行车舒适和安全的前提下最大限度地节约用电。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/4474627b366baf1ffc4ffe4733687e21af45ffad.png)
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。
隧道照明控制系统技术研究
![隧道照明控制系统技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/92288bd7c67da26925c52cc58bd63186bdeb9209.png)
隧道照明控制系统技术研究摘要:现有的隧道照明系统经常会出现“黑洞”或“炫光”现象,使驾驶员无法适应照明环境,容易引发交通事故。
为了克服上述缺点,本文从系统组成与功能、发展历程、技术方案及其有益影响等方面对一种隧道照明控制系统进行研究,解决了照明灯损坏而监控中心的工作人员无法及时得知的问题。
关键词:隧道照明;交通安全;节能;技术研究前言隧道照明可以改善隧道内路面的状况,改善隧道内的视觉享受,减轻驾驶员的疲劳度,有利于提高隧道通行能力,保证交通安全,然而,当车辆驶入或驶出隧道时,驾驶员常常会遇到“黑洞”或“炫光”现象,导致他们无法适应照明环境,提高了交通事故的发生率。
一种节能的隧道照明控制系统,其主要数据处理器、中央控制器、隧道入口段LED 灯、隧道中间段 LED 灯、隧道出口段 LED 灯和固定 LED 灯,数据处理器分别电性输出连接隧道入口段亮度检测器、隧道中间段亮度检测器、隧道出口段亮度检测器、隧道外部亮度检测器、车流量检测器以及实时时钟,数据处理器电性输入连接中央控制器,中央控制器分别电性输入连接隧道入口段驱动电源、隧道中间段驱动电源、隧道出口段驱动电源以及固定电源,固定驱动电源与固定LED 灯电连接;实现根据时间、车流量以及隧道内外的亮度自动调节各段电源的电流大小,使 LED 灯的亮度调整为设定的最佳值,不仅节约能源,而且避免了“黑洞”或“炫光”现象,减小了交通事故的发生率。
所以在使用过程中,隧道内的LED灯必须保证是完好的才能通过中央控制器实现亮度自动调节以避免“黑洞”或“炫光”现象,如果其中部分LED灯出现损坏后而没有及时进行维修,则会再次提高交通事故的发生率,所以具有一定的改进空间。
隧道照明系统组成和功能隧道照明系统主要由光亮度检测器、车流量检测器、隧道区域控制器、照明控制计算机、隧道照明灯具、照明配电柜、照明配电箱以及照明供电电缆等组成。
此外,为了实现对照明设施的人工和自动控制,系统还配置了照明控制柜/配电箱,并预留了远程控制模块,通过提供控制照明设施的继电器接点,将照明区域控制单元直接与照明控制柜/配电箱的继电器接点相连。
隧道照明智能调光系统的研究
![隧道照明智能调光系统的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/af7bf00780eb6294dc886c3b.png)
隧道照明智能调光系统的研究随着公路建设的不断推进,隧道里程不断增加,而浙江又是公路隧道数量最多的省份之一,隧道运营的成本问题也显得越来越突出。
隧道照明能源占运营能耗的50%以上,据统计和推算,隧道照明能耗有70%左右浪费在“过度照明”上。
随着LED等可调光节能灯具的大规模应用,利用照明节能控制技术实现提高行车安全为前提的“按需照明”成为可能。
采用节能技术减少无效耗能,实现“按需照明”已成为迫切需求。
标签:隧道照明;节能控制技术;按需照明随着《浙江省创建绿色交通省实施方案》(简称《方案》)的出台,我省全面开启“绿色交通省”建设,要求我省交通能源单耗和碳排放强度明显下降。
隧道照明能源占运营能耗的50%以上,据统计和推算,隧道照明能耗有70%左右浪费在“过度照明”上。
采用节能技术减少无效耗能,实现“按需照明”已成为迫切需求。
本项目通过研究隧道照明智能调光系统,在提升隧道行车安全的同时实现“按需照明”,具有广泛的推广价值,同时项目试点实施成功,将具有极强的示范性和可操作性,为隧道照明安全节能改造及新建隧道机电设计提供参考案例,从而有效推动隧道营运安全与智慧节能发展。
1 隧道照明节能管理的现状与对策目前,节能管理的现状是普遍由专人负责照明管理,根据不同时段和环境,主观决定灯具开关数量和方式。
这种控制系统通过亮度检测器检测洞外实际亮度,操纵灯具开关,能对灯具工作状态进行有效管理,使隧道照明满足《公路隧道照明设计规范》要求,为驾驶员提供良好的视觉环境,在合理范围内关闭不必要照明灯具,节约运营成本,通过增加或减少照明回路达到节能的目的。
然后,这种控制方式极易产生过度照明或照明亮度不足等不合理现象,操作人员在监控中心无法实时掌握各个管辖隧道的交通量、天气环境、隧道内外亮度、平均车速等信息,凭经验按回路开关灯具,为了隧道内亮度达标,往往多开灯具,造成了能源浪费。
另一方面,由于传统隧道照明大多采用高压钠灯,为了增加隧道内亮度分级,往往采用8回路以上设计,电缆重复敷设,成本高。
隧道照明智能调控系统
![隧道照明智能调控系统](https://img.taocdn.com/s3/m/b48f99e7f424ccbff121dd36a32d7375a417c688.png)
隧道照明智能调控系统隧道照明智能调控系统是一种利用先进科技手段对隧道照明进行智能化调控的系统。
随着城市化进程的加快和交通网络的扩展,越来越多的隧道被修建和使用,隧道照明也成为了交通工程的重要组成部分。
传统的隧道照明方式存在能耗高、维护困难、光线不均匀等问题,而隧道照明智能调控系统的出现能够有效解决这些问题,并且提高隧道照明的效果和使用寿命。
隧道照明智能调控系统主要由光线检测传感器、智能控制器和照明装置等组成。
通过光线检测传感器能够实时感知隧道中的光照强度,并将其传输给智能控制器。
智能控制器利用预设的照明模式和算法,对隧道照明进行智能调控,调节照明装置的亮度和颜色,使得隧道内的光线达到最佳的亮度和均匀度。
隧道照明智能调控系统的工作原理是基于光照反馈控制的。
在白天、晴天和夜晚等不同的时间段和天气条件下,隧道的光照强度是不一样的,因此需要根据实际情况对隧道照明进行自动调节。
当光线检测传感器检测到光照强度不足时,智能控制器会自动调高照明装置的亮度,以确保隧道内的能见度;当光照强度过高时,智能控制器会自动调低照明装置的亮度,以避免过强的光线对驾驶员产生视觉疲劳。
通过智能控制器的不断优化和调整,隧道照明能够实现自动化、智能化和节能化的调控。
隧道照明智能调控系统的优势主要表现在几个方面。
系统可以根据隧道的实际情况对照明进行精确调节,使得隧道内的照明效果更好,保证驾驶员的视觉舒适和安全。
系统能够根据不同的环境条件进行智能调控,适应不同的天气变化和时间段要求,保证隧道的照明效果始终如一。
系统的智能化调控可以使得隧道照明的能耗和维护成本大大降低,达到节能和环保的目标。
隧道照明智能调控系统可以实现远程控制和监视,方便运维人员对照明设备进行远程管理和维护。
隧道照明智能调控系统
![隧道照明智能调控系统](https://img.taocdn.com/s3/m/6c6eabccf80f76c66137ee06eff9aef8941e48ab.png)
隧道照明智能调控系统
隧道照明智能调控系统是一种智能化的隧道照明管理系统,其通过使用先进的无线通讯技术和智能控制算法,对隧道内的照明设备进行全面的监控和调控,以提高隧道照明效果、节约能源、降低运维成本。
隧道照明对于确保车辆和行人的安全非常重要。
传统的隧道照明系统存在一些问题,如照明亮度不足或过强、照明设备故障等,这些问题可能会导致驾驶员视线受到影响,增加行车风险。
隧道照明智能调控系统的设计目标就是解决这些问题。
系统通过在隧道内的灯具上安装智能传感器,实时监测隧道内的光照强度、温度和湿度等参数,并将数据实时传输到控制中心。
控制中心利用提前设定的智能算法,自动调节隧道照明设备的亮度,以适应隧道内的不同光照条件和交通流量。
系统中的智能控制算法基于实时的数据分析和预测,可以根据当地的天气、交通流量和光线条件等因素,智能地调整隧道内的照明亮度和照明模式。
在天气阴沉或夜晚交通流量较大时,系统会自动增加照明亮度,保证驾驶员的视线清晰度;而在白天天气晴朗或交通流量较小时,则会适当降低照明亮度,以节约能源。
隧道照明智能调控系统还可以实现远程监控和故障诊断。
控制中心可以远程监控和控制隧道内的照明设备,及时发现和处理故障,提高运维效率。
系统还可以实时记录和分析照明设备的工作状态和能耗情况,从而为照明设备的维护和更新提供科学依据。
隧道照明智能调控系统
![隧道照明智能调控系统](https://img.taocdn.com/s3/m/4a7da7c885868762caaedd3383c4bb4cf7ecb714.png)
隧道照明智能调控系统隧道照明智能调控系统是一种利用先进的智能技术和控制手段来实现隧道照明灯具亮度、颜色和补光等参数的自动调节和管理的系统。
隧道照明智能调控系统通过感知和分析环境光、交通流量、人员流量等信息,实现对隧道照明设施的智能化控制和管理,既能够提高照明效果,保障隧道通行安全,又能够降低能耗和维护成本。
隧道照明一直被认为是保障隧道行车安全的重要设施之一。
传统的隧道照明系统大多采用恒定亮度和颜色的照明方式,无法根据实际需求对照明参数进行动态调节。
这种照明方式存在一些问题,例如夜间照明效果较差、白天过亮或过暗、能耗浪费等。
而隧道照明智能调控系统的出现,有效解决了这些问题。
隧道照明智能调控系统主要由传感器、控制器、照明设备和管理软件等组成。
传感器负责感知环境光、交通流量和人员流量等信息,并将这些信息发送给控制器。
控制器根据接收到的信息和预设的参数,对照明设备进行智能调控。
照明设备包括LED灯具、调光器、补光设备等,通过控制器的指令,实现对灯具亮度、颜色和补光等参数的自动调节。
管理软件负责对系统进行监控和管理,能够实时显示隧道照明设备的工作状态和能耗情况,并提供远程控制和故障报警功能。
隧道照明智能调控系统的工作原理是通过感知和分析环境光、交通流量和人员流量等信息,根据实际需求对照明参数进行动态调节。
系统根据不同的时间段、不同的天气条件以及交通流量和人员流量的变化,自动调节灯具的亮度、颜色和补光等参数,以保证隧道照明效果的尽量降低能耗和维护成本。
在夜间和恶劣天气条件下,系统会自动增大亮度和补光,提高照明效果,增加驾驶员的视觉舒适度和行车安全性;而在白天和良好天气条件下,系统会自动降低亮度和补光,避免过亮和能耗浪费。
系统还可以根据实际需求设置不同的照明模式,如正常模式、节能模式和应急模式等,以保证隧道照明设备的有效工作和合理使用。
隧道照明智能调控系统具有许多优点。
能够根据实际需求对照明参数进行智能调节,提高照明效果,保障隧道通行安全。
浅谈隧道照明智能控制方式
![浅谈隧道照明智能控制方式](https://img.taocdn.com/s3/m/5c95e651876fb84ae45c3b3567ec102de3bddf77.png)
浅谈隧道照明智能控制方式隧道照明是保障隧道交通安全的重要组成部分,同时也是隧道工程中的一个重要环节。
隧道照明的智能控制方式能够有效地提高照明质量、节约能源、延长灯具寿命、降低维护成本,为隧道用户提供更加舒适、安全的行车环境。
本文将对隧道照明的智能控制方式进行浅谈。
一、传统照明与智能照明传统隧道照明主要采用固定亮度或固定时间段的照明控制方式。
这种方式虽然简单、易于实施,但存在一些问题。
首先是浪费能源,因为隧道照明需要在夜间和白天都开启,而隧道实际上并不是全天候都有车辆通行的。
其次是对灯具的使用寿命造成影响,长时间的照明使用会加速灯具的老化,增加更换和维护成本。
最后是对行车安全的影响,如果遇到特殊情况如雾、雪或者车辆拥堵时,传统的照明控制方式可能无法满足实际需要。
随着科技的进步和智能控制技术的发展,智能照明逐渐成为隧道照明的发展趋势。
智能照明系统通过感应器、控制器和灯具等设备的结合,可以实现隧道照明的自动调节、动态控制和智能化管理。
这种方式能够根据实际情况灵活调整照明亮度和时间,达到节能降耗、延长灯具寿命、提高照明质量的效果。
二、智能控制方式1. 感应控制感应控制是通过感应器探测到隧道内的环境变化,自动对照明系统进行调节,从而实现智能控制。
感应控制主要包括光感应控制和运动感应控制两种方式。
光感应控制是根据隧道内部环境光线的变化来自动调节照明亮度。
当白天光线充足时,照明系统可以自动降低亮度或者关闭部分灯具,以节约能源。
而在夜间或者遇到恶劣天气时,照明系统会自动提高亮度,保障行车安全。
运动感应控制则是通过感应器监测到隧道内车辆和行人的活动情况,根据实时需求调整照明亮度和范围。
在车辆疏通时可以自动调整亮度比较大一些,而在车辆稀少时可以降低亮度以节约能源。
2. 时间控制时间控制是根据不同时间段的交通流量情况来灵活调整照明亮度。
通过预先设置隧道的开灯和关灯时间,智能照明系统可以在高峰时段提高亮度,而在低峰时段降低亮度,以减少能源消耗和灯具的磨损。
隧道照明智能调控系统
![隧道照明智能调控系统](https://img.taocdn.com/s3/m/98442b0c182e453610661ed9ad51f01dc28157c0.png)
隧道照明智能调控系统隧道照明智能调控系统是一种新型的智能照明系统,可以更好地管理隧道内部的照明。
隧道是很特殊的场所,其照明要求对照度、颜色、亮度和方向等方面有着非常高的要求,以确保行车安全。
本文将介绍隧道照明智能调控系统的原理、特点、实现、优势和应用等方面。
一、原理隧道照明智能调控系统是一种基于互联网和物联网技术的智能照明系统。
系统采用多种传感器来监测隧道内部的天气、人员、车辆、照度等情况,并根据情况来自动调整照明方案。
系统根据天气情况来调整照明的颜色和亮度,避免太阳光谱对霓虹灯影响。
同时,系统还可以根据车辆的速度和密度自动调整照明,以提高安全性。
二、特点1. 基于物联网技术,实现信息互联和实时监控。
2. 具有高精度感应器,能够准确控制照明。
3. 可以实现多个场景模式,例如减费模式、节能模式和安全模式。
4. 设备的寿命较长,具有良好的可靠性和耐用性。
5. 可以提高照明效率,降低能源消耗和运行成本。
三、实现方法1. 安装传感器来监控隧道内部天气、人员、车辆、照度等情况。
2. 通过云计算技术,将监测数据传输到服务器。
3. 分析数据并生成控制指令。
4. 通过物联网技术,将控制指令传输到具有控制功能的节点上。
5. 节点控制灯光开闭、颜色、亮度等。
四、优势1. 提高隧道安全系数,确保驾驶安全。
2. 节省能源和费用,降低经营成本。
3. 可远程监测和控制,提高实时运营效率。
4. 增强设备的可靠性和灵活性,减少设备故障率。
五、应用隧道照明智能调控系统可以广泛应用于城市、铁路、公路等不同类型的隧道。
目前,国内的几大铁路公司已经开始采用这种智能化照明系统来加强隧道的照明,保障旅客出行的安全。
随着技术的不断发展,隧道照明智能调控系统将会有更广阔的应用前景。
公路隧道照明调光与行车安全分析
![公路隧道照明调光与行车安全分析](https://img.taocdn.com/s3/m/7c5b208ddb38376baf1ffc4ffe4733687e21fc2c.png)
公路隧道照明调光与行车安全分析引言隧道是现代交通运输系统中重要的组成部分之一,而隧道照明是保障隧道内安全行车的重要措施之一。
调光系统的引入能够根据不同的光照条件,自动调整隧道照明的亮度,提高行车安全性。
本文将对公路隧道照明调光与行车安全进行分析和探讨。
隧道照明调光的原理和方法1. 隧道照明调光原理隧道照明调光系统通过感知隧道内的光照强度,自动调整照明设施的亮度,以达到节能和行车安全的目的。
调光系统一般由感光元件、控制器和灯具组成。
2. 隧道照明调光方法隧道照明调光可以采用基于时间控制的调光方式和基于光照感应的调光方式两种方法。
基于时间控制的调光方式是根据固定的时间表,设定不同时间段照明的亮度。
而基于光照感应的调光方式则是根据感光元件感知到的光照强度来实时调整照明亮度。
公路隧道行车安全分析1. 照明对行车安全的影响充足而合理的照明对行车安全有着重要的影响。
适当的照明可以使驾驶员更加清晰地看到道路和隧道内的交通标志、路况等信息,提高驾驶员的视觉能力,降低事故风险。
2. 调光对行车安全的影响合理的隧道照明调光可以提高行车安全性。
在进入隧道之前,驾驶员面临着由明亮环境突然转为昏暗环境的问题,这种明暗交替容易造成驾驶员的视觉疲劳和隧道内事故的发生。
而采用隧道照明调光系统,能够在进入隧道时逐渐调暗灯光,使驾驶员的眼睛适应光线的变化,减少驾驶员的不适感并降低事故风险。
3. 调光的节能效果照明是公路运行中非常重要的能源消耗部分,适当地采用隧道照明调光系统能够实现节能减排的目标。
隧道照明调光系统能够根据实际光照需求调整灯光的亮度,避免了白天灯光亮度过高和夜晚灯光亮度过低的情况,降低能耗并延长照明设施的使用寿命。
结论公路隧道照明调光对行车安全和节能具有显著的影响。
合理使用隧道照明调光系统,既可提高行车安全性,减少事故发生的概率,又能节省能源,降低运维成本。
在今后的公路隧道建设和改造中,应充分考虑隧道照明调光的应用,以提高隧道运行的安全性和可持续性。
探析高速公路隧道LED照明的智能调光控制应用
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探析高速公路隧道LED照明的智能调光控制应用摘要:随着我国的基础设施建设的快速发展,国内高速公路隧道在建和建成里程数也在飞速增长。
当前国内多数高速公路隧道的照明设施为高压钠灯等传统灯光系统,该类灯光系统普遍存在寿命低、耗电量高、故障率高、行车舒适性差等问题,增加了不必要的隧道运营支出,降低了经济效益。
因此,低能耗成为了选择公路隧道照明系统的关键因素,而LED照明技术相对于传统灯光系统可以有效地减少能源浪费,同时LED照明还具有节能高效、寿命长、颜色可调、便于智能控制等众多优势,特别适合作为高速公路隧道的照明系统。
关键词:高速公路隧道;LED照明;智能调光控制应用一、LED照明智能调光系统的简述1、调光系统的主要构成器件以及优势LED照明智能调光系统,大体可以分为四个组成部分,对隧道内外亮度进行检测的亮度检测器,对输电功率进行调节的系统控制系统,还有灯具控制器以及最为基本的LED照明灯具,系统的这几个部分通过对一系列的指令完成后,最终达到为隧道照明的效果。
隧道的工作原理主要是通过数据采集层的车辆检测器以及隧道洞外的光照度传感器等进行数据的探测,主要分析隧道洞内与洞外的亮度等方面的参数,然后输出到数据的处理层进行分析处理,进而传输到服务器,输出各种信号进行对设备的自动控制。
下图分别为洞外的检测装置以及照明控制流程的示意图。
LED照明智能调光系统的功能优点主要分为三点:第一点,其自适应性良好,由于LED灯具调光系统能够和隧道外面的亮度产生联动作用,根据亮度的变化控制系数的折减与增加,进而达到对亮度的控制,实现隧道内外亮度的自适应性;第二点,主要表现在高效节能方面,综合LED系统的自适应性,使其能够达到“按需照明”的效果,所以大大地节约了电能,节能效果显著;第三点,则是LED照明智能调光系统的安全、舒适性能,其主要也是通过LED系统的自适应性衍生出来的,主要目的就是通过调节亮度增加行车的舒适程度,以及行车安全。
隧道LED照明智能控制系统研究
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隧 道 洞 外 亮 度 的 大 小直 接 影 响到 洞 内的 照 明 强 度 , 通 常在 计算 洞 外亮度 时 ,按照 夏天 晴天 中午 的最大值 来计 算 。 但 一 年 中这 一 亮 度 出 现 的 时 间 仅 有 百 分 之 几 , 其 他 大 部 分 时 间 洞 外 亮度 均 在 1%-6 %之 间变 化 ( 图2 示 ) , 0 0 如 所
外 , 还 需 在 隧 道 入 口段 、 过 渡 段 、 出 口段 额 外 设 置 加 强 照
的 设 计 冗 余 可 留到 远 期 再 用 ,近 期 的 工 作 功 率 也 低 于 灯 具 的 额 定 功 率 。这 使 得 灯 具 和 电源 的 长期 工 作 温 度 非 常 低 ,不 仅 可 大 幅 减/,E j D的光 衰 ,还 延 长 了 L D 电源 的 寿命 ; ' L E 和 ◇ 下 半 夜 功 率 可 同步 减 半 ,灯 具 配 光 特 性 保 持 不 变 ,避 免 了 单 侧 关 灯所 产 生 的 危 及 行 车 安 全 的 斑 马 效 应 ; ◇ 系 统 设 计 简 单 ,大 大 减 少 回路 设 置 ,与 分 级 调 光 系 统 相 比 ,该 系 统 可 节 约 相 当数 量 的 电缆 、控 制 箱 及 相 应 。
每 个 灯 安 装 一 个 灯 具 控 制 器 ,每 个 灯 具 控 制 器 有 自 己 的 地 址 ,区 域 控 制器 可 以 通 过 地 址 访 问 灯 具 控 制 器 ,既 可 以对单 独的 灯具进 行控 制 ,也可 以通过对 灯 具地址 编组 , 进 行 区域 控 制 。 灯 具 控 制 器 依 据 区 域 控 制 器 的 命 令 对 灯 具 进 行 调 光 ,调 光 为 线 性 调 光 ,调 光 比 例 可 由 区 域 控 制 器 来 设定 。
《基于LED色温调节的隧道照明智能控制系统关键技术研究》范文
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《基于LED色温调节的隧道照明智能控制系统关键技术研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,智能化已经成为照明系统发展的重要方向。
隧道照明作为交通安全的重中之重,其智能控制系统的研究与应用尤为重要。
LED作为一种新型的照明光源,具有节能、环保、色温可调等优点,因此基于LED色温调节的隧道照明智能控制系统成为了研究的热点。
本文旨在探讨基于LED色温调节的隧道照明智能控制系统的关键技术研究,以期为隧道照明的智能化提供技术支持和理论指导。
二、LED色温调节技术LED色温调节技术是隧道照明智能控制系统的核心技术之一。
LED的色温是指其发光颜色所对应的温度,不同的色温会给人们带来不同的视觉感受。
通过调节LED的色温,可以实现对隧道照明环境的优化。
目前,常见的LED色温调节方法包括电流调制、脉冲宽度调制、颜色混合等。
这些方法各有优缺点,需要根据具体的应用场景进行选择。
三、隧道照明智能控制系统设计隧道照明智能控制系统是实现LED色温调节的关键。
系统设计应考虑以下几个方面:1. 传感器技术:通过安装在不同位置的传感器,实时感知隧道内的光照强度、车辆流量等信息,为智能控制提供数据支持。
2. 控制算法:根据传感器提供的数据,通过控制算法实现对LED灯的智能调节。
常见的控制算法包括模糊控制、神经网络控制等。
3. 通信技术:系统需要具备可靠的通信技术,以实现远程控制和监控。
常用的通信技术包括无线通信、有线通信等。
4. 用户界面:系统应具备友好的用户界面,方便用户进行操作和设置。
四、关键技术研究1. 传感器技术的研究:传感器是隧道照明智能控制系统的关键组成部分,其性能直接影响着系统的准确性和可靠性。
因此,研究高性能的传感器技术是提高系统性能的关键。
2. 控制算法的研究:控制算法是实现LED色温调节的核心。
研究更加智能、高效的控制算法,可以提高系统的响应速度和调节精度。
3. 通信技术的研究:通信技术是隧道照明智能控制系统的信息传输通道。
隧道照明智能调控系统
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隧道照明智能调控系统隧道作为交通运输中重要的基础设施,其安全性和舒适性在很大程度上取决于隧道的照明系统。
传统的隧道照明系统大多采用固定亮度的照明模式,无法根据实际情况进行智能调控,导致能源浪费和光污染。
为了解决这一问题,随着智能技术的发展,隧道照明智能调控系统应运而生。
本文将对隧道照明智能调控系统进行详细介绍,探讨其原理、特点及应用前景。
隧道照明智能调控系统是基于智能控制技术和光学技术的综合应用系统,其原理主要包括亮度感知、智能控制和远程监控三个方面。
1. 亮度感知:通过在隧道内设置光感器或摄像头等装置,实时感知隧道内的亮度情况。
光感器可以测量光线的强度,而摄像头则能够捕捉隧道内的实际光线情况,并将数据传输给智能控制系统。
2. 智能控制:智能控制系统通过对亮度感知数据的分析和处理,实现对隧道照明的智能调节。
系统可以根据日光强度、车流情况等因素自动调整照明亮度,保证隧道内的光线令人舒适且安全。
3. 远程监控:隧道照明智能调控系统还具备远程监控功能,可以通过网络实时监测隧道内照明情况,及时发现和解决故障,提高系统的可靠性和稳定性。
隧道照明智能调控系统具有以下几个显著的特点:1. 节能环保:通过智能控制,系统能够根据实际情况调节照明亮度,避免了传统固定亮度照明模式的能源浪费问题,大大降低了能源消耗,并减少了光污染,有利于节能环保。
2. 安全舒适:系统能够智能调节隧道内的照明亮度,保证行车人员和行人在隧道内通行时的安全性和舒适性。
避免了照明过亮或过暗造成的观察困难和疲劳驾驶问题。
3. 维护便捷:系统具备远程监控功能,可实时监测隧道内照明设备的运行情况,一旦出现故障可及时发现并处理,大大降低了维护难度和成本。
4. 智能高效:系统采用智能控制技术,能够根据实际情况智能调节照明亮度,提高了照明效率和管理水平,以及系统整体的智能化和自动化程度。
三、隧道照明智能调控系统的应用前景隧道照明智能调控系统在交通运输领域具有广阔的应用前景,主要体现在以下几个方面:1. 提升交通安全:隧道照明智能调控系统能够根据实际交通情况智能调节照明亮度,提高了隧道内的能见度,减少了交通事故的发生概率,能够提升交通运输的安全性。
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隧道照明智能调光系统的研究
摘要:随着公路建设的不断推进,隧道里程不断增加,而浙江又是公路隧道数量最多的省份之一,隧道运营的成本问题也显得越来越突出。
隧道照明能源占运营能耗的50%以上,据统计和推算,隧道照明能耗有70%左右浪费在“过度照明”上。
随着LED等可调光节能灯具的大规模应用,利用照明节能控制技术实现提高行车安全为前提的“按需照明”成为可能。
采用节能技术减少无效耗能,实现“按需照明”已成为迫切需求。
关键词:隧道照明;节能控制技术;按需照明
随着《浙江省创建绿色交通省实施方案》(简称《方案》)的出台,我省全面开启“绿色交通省”建设,要求我省交通能源单耗和碳排放强度明显下降。
隧道照明能源占运营能耗的50%以上,据统计和推算,隧道照明能耗有70%左右浪费在“过度照明”上。
采用节能技术减少无效耗能,实现“按需照明”已成为迫切需求。
本项目通过研究隧道照明智能调光系统,在提升隧道行车安全的同时实现“按需照明”,具有广泛的推广价值,同时项目试点实施成功,将具有极强的示范性和可操作性,为隧道照明安全节能改造及新建隧道机电设计提供参考案例,从而有效推动隧道营运安全与智慧节能发展。
1 隧道照明节能管理的现状与对策
目前,节能管理的现状是普遍由专人负责照明管理,根据不同时段和环境,主观决定灯具开关数量和方式。
这种控制系统通过亮度检测器检测洞外实际亮度,操纵灯具开关,能对灯具工作状态进行有效管理,
使隧道照明满足《公路隧道照明设计规范》要求,为驾驶员提供良好的视觉环境,在合理范围内关闭不必要照明灯具,节约运营成本,通过增加或减少照明回路达到节能的目的。
然后,这种控制方式极易产生过度照明或照明亮度不足等不合理现象,操作人员在监控中心无法实时掌握各个管辖隧道的交通量、天气环境、隧道内外亮度、平均车速等信息,凭经验按回路开关灯具,为了隧道内亮度达标,往往多开灯具,造成了能源浪费。
另一方面,由于传统隧道照明大多采用高压钠灯,为了增加隧道内亮度分级,往往采用8回路以上设计,电缆重复敷设,成本高。
为解决上述管理中出现的问题,通过调研相关行业的智能隧道照明节能控制经验,顾及隧道照明的既有设计规范和原则、施工养护特点、现有控制手段,在研究对象隧道常年平均交通量、不同时段平均交通量和车辆通过的平均速度、不同季节不同时间段隧道口外亮度、常年通过的主要车型、隧道内异常状况,利用LED隧道灯可调光的特有性能,设计智能化的隧道照明节能控制系统,达到隧道“按需照明”的目的,有效降低交通能源消耗,保护环境。
2 项目试点实施
本项目实施试点隧道为温州绕城高速公路北线--江北岭隧道右线,试点改造内容主要是隧道照明智能调光节能改造,隧道基本情况详见表1。
表1 隧道设置一览表
起点桩号终点桩号长度(M序号隧道名称)1 江北岭隧道右线K4+535 右线K12+200 2432
根据新行业标准《公路隧道照明设计细则》(JTG/T D70/2-01-2014),隧道照明节能控制器结合洞外亮度、交通量、设计速度、供电电源、天气条件、光源特性、隧道线型等因素,同时具备正常和异常交通工况的控制功能,采用智能控制为主、手动控制为辅的控制方式。
智能控制方式是在自动控制方式的基础上,采用短时交通流预测理论,实现隧道内照明设施动态调光控制,达到安全、舒适、高效、节能的照明效果,体现绿色照明、“按需照明”的理想设计目标。
隧道加强、基本(含应急)照明灯具全部采用节能、环保、显色性好的LED灯具,并配备与LED寿命相适应的高质量、长寿命恒流驱动电源,同时配备有模拟无级调光功能,调光输入信号为0耀5V,亮度调整范围为0%耀100%。
隧道内照明灯具采用两侧对称布置方式,灯具安装高度离地面为6.1m。
2.1 外场设备基础制作
包括照度仪基础、微波车检基础,通过前期的基坑开挖、置模、地笼预埋、混凝土浇筑、养护等工序,设备基础。
2.2 照明控制系统施工
照明控制系统主要由照明PLC和电力载波设备组成。
照明PLC是系统核心部件,采集实时洞外照度信息、车流量信息,经内部运算及模型匹配后,向电力载波主机输出调光指令。
电力载波主机载波分控间通信采用光纤传输,减少线路干扰;载波分控与载波模块间,加入过滤器,用于消除供电电路中的谐波干扰。
隧道照明智能调光系统包括现场采集设备、照明控制主机和LED调光控制设备,照明控制主机通过控制总线连接地磁车检器、微波车检器、双照度仪等现场采集设备,采集隧道内交通量、平均车速、平均车距以及洞外亮度,通过电力载波主机连接各个单灯控制器,采集各LED 灯具实时状态,控制亮度输出,并设置紧急手动控制模式,避免因系统故障导致隧道照明失控。
通过在控制柜内安装光纤485传输模块,载波主机与载波分控建立数据连接,实时采集分控下端各载波模块工作状态,PLC通过从载波主控读取数据对隧道内各灯具状态进行监控。
最后,通过PLC以太网通信模块进行通讯,以太网网口接入隧道工业以太自愈环网交换机系统,将采集到的数据通过传送到终端服务器。
以直观方式查看隧道内声光设备等运行状态,并可以发送指令控制远端设备状态。
以此实现实时远程智能化监控隧道照明系统。
系统的核心部分是隧道节能控制器中央处理器,设计了电源管理模块、视频监控模块、红外传感模块、雷达传感模块、回路控制输出模块、232接口模块、通讯模块、485接口模块、微波传感模块光照传感模块,共同组成隧道照明安全高效节能控制系统架构。
针对系统架构,项目组做了详细设计,在设计方面,采用强电、弱电分离方式,避免了强电对弱点的干扰。
具体隧道照明高效节能控制器结构图如图1所示。
图1
3 项目总结
试点实施完成后分别采集了江北岭隧道双洞的照明数据,其中左洞没有进行LED灯改造,采用高压钠灯为光源;左洞则是实施了智能照明改造,采用LED灯具为光源。
对连续几周的数据进行分析比较,改造后综合节能率达到65%左右。
本次试点改造是在原有系统的基础上新增设备及管理软件,试点改造基本满足实际应用,但仍无法避免一些问题,如系统平台有部分功能重叠,衔接不够紧密,增大了监控人员的操作难度;现场施工有一定难度与风险,改造实施成本较高,作为典型模式推广有一定难度。
建议在后期推广中着重针对新建隧道,在设计阶段作为整体方案统筹考虑。
参考文献
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