隧道隨車調(diào)光照明方案

隧道隨車調(diào)光照明方案

一、系統(tǒng)簡述

本方案為LED隧道照明控制系統(tǒng)擬采用隧道智能環(huán)境控制系統(tǒng)，照明調(diào)光方式采用4g、以太網(wǎng)通訊、短距離無線通訊、485通信和0-10V調(diào)光信號對各照明燈具及回路進(jìn)行整組調(diào)光控制，結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定可靠，高效節(jié)能。
隧道智能環(huán)境控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)服務(wù)器，PLC模塊、固定激光雷達(dá)車檢器和移動激光雷達(dá)車輛檢測器、隧道隨車調(diào)光模塊，攝像頭等控制端及隧道中的網(wǎng)絡(luò)端子自動控制模塊、各種信號傳感設(shè)備組成，示意圖如下：

二、工作原理

1、車輛接近隧道入口：

傳感器檢測：當(dāng)車輛接近隧道入口時(shí)，安裝在距離隧道入口100m～200m處的車道級車流量車速檢測設(shè)備和雷達(dá)型調(diào)光控制器，檢測到車輛的存在和速度。亮度檢測器：檢測洞口的亮度，反饋給智能網(wǎng)聯(lián)邊緣控制主機(jī)。

信號傳輸：雷達(dá)控制器通過藍(lán)牙將檢測到的信息傳輸給物聯(lián)網(wǎng)控制單元

控制單元處理信息：數(shù)據(jù)分析：控制單元分析接收到的數(shù)據(jù)，確定車輛的位置、速度和預(yù)計(jì)到達(dá)隧道內(nèi)部的時(shí)間。

照明系統(tǒng)啟動：在車輛進(jìn)入隧道之前，隧道入口處的照明系統(tǒng)會根據(jù)分析的數(shù)據(jù)控制燈具逐漸增加亮度，以幫助駕駛員的眼睛適應(yīng)即將到來的光線變化。

2、車輛進(jìn)入隧道：動態(tài)調(diào)光：隨著車輛進(jìn)入隧道，照明系統(tǒng)會根據(jù)車輛的位置和速度動態(tài)調(diào)整亮度。雷達(dá)控制器單元通過藍(lán)牙發(fā)送指令給隧道內(nèi)的照明設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。

3、車輛在隧道中行駛：持續(xù)監(jiān)控：控制單元持續(xù)監(jiān)控車輛的位置和速度，確保照明系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)任何變化。

4、耗電監(jiān)測：智能電力監(jiān)測終端檢測隧道的耗電量。

智慧照明系統(tǒng)的調(diào)光策略會根據(jù)實(shí)際的交通流量、車輛速度和外部光線條件等因素進(jìn)行優(yōu)化

三、照明控制模式及功能

隧道照明調(diào)光控制主要包括分組亮度等級調(diào)光控制部分，控制對象分為加強(qiáng)照明和過渡照明和基本照明，功能控制模式包括：手動模式、智能模式（默認(rèn)模式）、時(shí)序模式、故障應(yīng)急模式、隨車調(diào)光模式等。

3.1控制模式

下面對各控制模式進(jìn)行簡述，各模式下的參數(shù)均需根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測后才能確認(rèn)并設(shè)置。
手動模式
手動模式下可以對軟件界面各參數(shù)（包括時(shí)間參數(shù)、亮度參數(shù)回路開關(guān)等）進(jìn)行設(shè)置，其他模式切換至手動模式能實(shí)現(xiàn)無縫切換，使隧道內(nèi)的在保持之前照明狀態(tài)的情況下進(jìn)行手動設(shè)置，可對回路進(jìn)行調(diào)光，也可做集群控制及編輯。
智能模式
● 系統(tǒng)默認(rèn)模式為智能模式；
●?能根據(jù)洞外亮度值調(diào)節(jié)洞內(nèi)加強(qiáng)照明亮度等級；
●?根據(jù)洞外亮度閥值，白天和夜間自動開啟和關(guān)閉加強(qiáng)照明回路燈具，若洞外亮度信號值有異常，系統(tǒng)會自動調(diào)整到時(shí)序模式開啟和關(guān)閉所有加強(qiáng)照明回路燈具；
時(shí)序模式
系統(tǒng)會按照預(yù)設(shè)的時(shí)間段和亮度級別調(diào)節(jié)加強(qiáng)照明燈具亮度，在智能模式不能正常工作的情況下，各控制器將按本地照程序進(jìn)行時(shí)序運(yùn)行。時(shí)序運(yùn)行模式根據(jù)車輛量信息和白晝規(guī)律進(jìn)行設(shè)置；
故障應(yīng)急模式
加強(qiáng)照明和基本照明燈具都將達(dá)到100%輸出，同時(shí)所有的加強(qiáng)照明回路和基本照明回路全部開啟，同時(shí)在軟件界面上能手動開啟和關(guān)閉各照明回路，該模式用于檢修或其他緊急情況下使用。

隨車調(diào)光模式

隧道跟隨式照明智能調(diào)光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跟隨車輛行駛軌跡分段調(diào)光，洞內(nèi)亮度分段增加至設(shè)定的亮度范圍，實(shí)現(xiàn)“車來燈亮、車過燈暗”，在保證交通安全的基礎(chǔ)上，獲得節(jié)能的最大化。

3.2加強(qiáng)段、過渡段、基本段、出口段照明控制

洞外的光亮度傳感器（圖1.1）控制隧道內(nèi)的加強(qiáng)照明可調(diào)光LED燈，加強(qiáng)照明根據(jù)洞外亮度值對加強(qiáng)照明亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，而洞外輝度檢測儀信號精確反映洞外季節(jié)和天氣的狀態(tài)，若是晴天，洞外亮度較強(qiáng)（達(dá)到某一闕值），加強(qiáng)照明則達(dá)到一定設(shè)計(jì)值閥值亮度進(jìn)行工作；若是陰雨天，洞外亮度較弱，加強(qiáng)照明降到相應(yīng)地設(shè)計(jì)閥值進(jìn)行功率工作。另外，在車流量稀少的情況下（比如凌晨），全隧道照明根據(jù)車流量狀況調(diào)光，若車檢器探測到一段時(shí)間內(nèi)無車經(jīng)過，系統(tǒng)自動進(jìn)入節(jié)能狀態(tài)，所有可調(diào)LED燈功率調(diào)整到最小值（1cd/㎡）。若車檢器探測到有車經(jīng)過，系統(tǒng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，洞內(nèi)基本照明亮度達(dá)到設(shè)計(jì)值，從而達(dá)到安全行車的目的。
洞外輝度檢測儀信號閥值對應(yīng)的天氣情況和加強(qiáng)照明調(diào)光等級如下：

洞外光強(qiáng)檢測儀數(shù)據(jù)	天氣狀況	加強(qiáng)照明調(diào)光級別
L≤3000cd/㎡	夏天的晴天? ?	Lth
1500＜L＜3000 cd/㎡	夏季云天/其他季節(jié)晴天	0.5Lth
750＜L≤1500cd/㎡??	夏季陰天/其他季節(jié)云天? ?	0.25Lth
390＜L≤750cd/㎡??	其他季節(jié)陰天/重陰天	0.13Lth
L≤390cd/㎡?	接近夜間/夜間	自動關(guān)閉加強(qiáng)照明

洞外亮度檢測儀示意圖如下，安裝在離入洞口100m位置，高度為3m左右，俯角0-20度，洞內(nèi)的光強(qiáng)檢測儀安裝在離洞口20米的位置，高度2.5m，俯角0-20度；檢測儀的亮度值要準(zhǔn)確地反映現(xiàn)場的環(huán)境光亮度值。

從圖3.3.2我們可以看出加強(qiáng)段（含過渡段）主要根據(jù)洞外亮度或者通過固定激光雷達(dá)車檢器和移動激光雷達(dá)車輛檢測器進(jìn)行控制，其中白天、黃昏、夜間這幾個控制條件是由實(shí)時(shí)時(shí)間結(jié)合洞外照度來實(shí)現(xiàn)的，（具體調(diào)控根據(jù)洞外亮度2分鐘內(nèi)的動態(tài)平均值進(jìn)行參考），在白天的調(diào)光過程則按洞外亮度來進(jìn)行，黃昏和夜間在低于某個亮度闕值時(shí)加強(qiáng)照明會自動關(guān)閉直到次日清晨亮度達(dá)到該闕值。
系統(tǒng)在正常情況下分自動、手動控制，并可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，在應(yīng)急情況下會跳過控制系統(tǒng)直接讓照明燈具全亮，保證安全。該系統(tǒng)應(yīng)用充分考慮各類控制環(huán)境，力求做到萬無一失。