隧道隨車調(diào)光照明解決方案

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、HPLC寬帶電力載波、藍牙短距離無線通訊、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)主要是由計算機服務(wù)器，HPLC智能網(wǎng)聯(lián)邊緣控制主機、洞內(nèi)外光環(huán)境傳感器、固定激光雷達車檢器和移動激光雷達車輛檢測器、HPLC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，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。

信號傳輸：雷達控制器通過藍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)計到達隧道內(nèi)部的時間。

照明系統(tǒng)啟動：在車輛進入隧道之前，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、車輛進入隧道：動態(tài)調(diào)光：隨著車輛進入隧道，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。雷達控制器單元通過藍牙發(fā)送指令給隧道內(nèi)的照明設(shè)備來實現(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)實際的交通流量、車輛速度和外部光線條件等因素進行優(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（默認模式）、時序模式、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)（包括時間參數(shù)、亮度參數(shù)回路開關(guān)等）進行設(shè)置，其他模式切換至手動模式能實現(xiàn)無縫切換，使隧道內(nèi)的在保持之前照明狀態(tài)的情況下進行手動設(shè)置，可對回路進行調(diào)光，也可做集群控制及編輯。
智能模式
● 系統(tǒng)默認模式為智能模式；
●?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)整到時序模式開啟和關(guān)閉所有加強照明回路燈具；
時序模式
系統(tǒng)會按照預(yù)設(shè)的時間段和亮度級別調(diào)節(jié)加強照明燈具亮度，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行時序運行。時序運行模式根據(jù)車輛量信息和白晝規(guī)律進行設(shè)置；
故障應(yīng)急模式
加強照明和基本照明燈具都將達到100%輸出，同時所有的加強照明回路和基本照明回路全部開啟，同時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)的加強照明可調(diào)光LED燈，加強照明根據(jù)洞外亮度值對加強照明亮度進行調(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（達到某一闕值），加強照明則達到一定設(shè)計值閥值亮度進行工作；若是陰雨天，洞外亮度較弱，加強照明降到相應(yīng)地設(shè)計閥值進行功率工作。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間內(nèi)無車經(jīng)過，系統(tǒng)自動進入節(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)進入正常工作狀態(tài)，洞內(nèi)基本照明亮度達到設(shè)計值，從而達到安全行車的目的。
洞外輝度檢測儀信號閥值對應(yīng)的天氣情況和加強照明調(diào)光等級如下：

洞外光強檢測儀數(shù)據(jù)	天氣狀況	加強照明調(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我們可以看出加強段（含過渡段）主要根據(jù)洞外亮度或者通過固定激光雷達車檢器和移動激光雷達車輛檢測器進行控制，其中白天、黃昏、夜間這幾個控制條件是由實時時間結(jié)合洞外照度來實現(xiàn)的，（具體調(diào)控根據(jù)洞外亮度2分鐘內(nèi)的動態(tài)平均值進行參考），在白天的調(diào)光過程則按洞外亮度來進行，黃昏和夜間在低于某個亮度闕值時加強照明會自動關(guān)閉直到次日清晨亮度達到該闕值。
系統(tǒng)在正常情況下分自動、手動控制，并可進行遠程監(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。