隧道照明中LED調(diào)光控制的應(yīng)用探究

李美華　葛莉蓉

【摘要】 隨著我國(guó)隧道建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，隧道照明的調(diào)光控制問(wèn)題也逐漸受到關(guān)注。本文便對(duì)隧道照明控制及LED調(diào)光控制系統(tǒng)工作原理、控制模式和應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】 隧道照明 LED 調(diào)光控制

一、隧道照明控制及LED調(diào)光控制

1、隧道照明控制。以手動(dòng)的方式來(lái)控制照明開關(guān)的傳統(tǒng)隧道照明的控制模式是固定的，不能根據(jù)不同情況作出改動(dòng)，而且容易在路面產(chǎn)生斑馬效應(yīng)，影響司機(jī)視覺(jué)，導(dǎo)致行車安全隱患。而新型隧道照明控制模式要求照明系統(tǒng)能夠依據(jù)車速、車流量、行車時(shí)間、洞外亮度、天氣等要素進(jìn)行智能調(diào)控，并且達(dá)到節(jié)能效果。例如，隧道設(shè)計(jì)車速為90km/h，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)則會(huì)依據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而當(dāng)車輛行駛速度只有70km/h時(shí)，傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的開關(guān)及亮度均已固定，無(wú)法再改變，造成了資源的浪費(fèi)；夜間車流量小、隧道內(nèi)外亮度無(wú)顯著差別，隧道照明亮度即可調(diào)節(jié)至白天照明亮度標(biāo)準(zhǔn)的50%左右，能夠有效達(dá)到節(jié)能、安全的目的。

2、LED調(diào)光控制。熒光燈、高壓鈉燈等傳統(tǒng)的氣體放電燈可以通過(guò)傳感器對(duì)輸入到電子鎮(zhèn)流器的電平進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變工作頻率和輸出功率，實(shí)現(xiàn)燈具照明的調(diào)整。但調(diào)節(jié)范圍有限，并且影響了燈具的使用壽命。因此，這類光源不能應(yīng)用于對(duì)調(diào)光系統(tǒng)要求較高的隧道照明。而LED調(diào)光克服了上述不足，具有靈活性高、光效好、壽命長(zhǎng)、安全穩(wěn)定、調(diào)光范圍不受限等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于隧道照明過(guò)程之中。

二、隧道照明中LED調(diào)光控制系統(tǒng)的應(yīng)用原理及控制模式

1、應(yīng)用原理。隧道照明中LED調(diào)光控制系統(tǒng)由照度計(jì)、上位機(jī)和終端調(diào)光系統(tǒng)三部分組成。LED調(diào)光控制的工作原理如圖所示：照度計(jì)的主要功能是采集洞外照度值，然后將其采集到的信息傳遞給上位機(jī)，上位機(jī)可以根據(jù)受到的照度值對(duì)LED隧道燈的亮度值進(jìn)行計(jì)算，不同的洞外照度值對(duì)應(yīng)不同的亮度值，以達(dá)到亮度過(guò)渡自然平穩(wěn)、形成良好的視覺(jué)環(huán)境的目的。上位機(jī)計(jì)算出亮度值后便形成調(diào)光指令，并通過(guò)485總線傳輸給終端調(diào)光系統(tǒng)，在調(diào)光指令的控制下，燈具即可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)光。上位機(jī)位于總控室，終端控制器與總控室相連，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，總控室也可以根據(jù)具體情況發(fā)出調(diào)光指令。本系統(tǒng)可以確保在不同的天氣、季節(jié)和燈具損毀等情況下，及時(shí)有效的解決光線不足及照明不均等問(wèn)題。

2、控制模式。隧道照明中的LED調(diào)光控制系統(tǒng)采用分級(jí)控制模式，通常包括基本照明、加強(qiáng)照明、應(yīng)急照明等照明方式，不同層級(jí)的照明方式及其組合是不同的。例如，1級(jí)調(diào)控是基本照明，通常處于全年開啟狀態(tài)，無(wú)需特殊控制，而6級(jí)控制則是開啟全部照明。LED調(diào)光控制模式可以分為手動(dòng)控制、自動(dòng)控制及本地控制。手動(dòng)控制是由操作員根據(jù)照度計(jì)對(duì)洞外照度值的檢測(cè)數(shù)據(jù)或目測(cè)判斷，按照系統(tǒng)提示通過(guò)中心計(jì)算機(jī)對(duì)照明燈組進(jìn)行手動(dòng)操作；自動(dòng)控制是由控制中心的相關(guān)軟件，根據(jù)照度計(jì)采集到的洞外光照信息，按照預(yù)先設(shè)定的算法自動(dòng)計(jì)算調(diào)光控制數(shù)據(jù)，并將結(jié)果傳輸?shù)剿淼垃F(xiàn)場(chǎng)調(diào)光控制器，實(shí)現(xiàn)LED照明的調(diào)節(jié)；本地控制通常在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)啟用，隧道現(xiàn)場(chǎng)控制器可以根據(jù)采集到的光照強(qiáng)度自行計(jì)算調(diào)光控制量，直接進(jìn)行照明調(diào)光控制。

三、LED調(diào)光控制的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

1、智能監(jiān)控，安全節(jié)能。LED調(diào)光控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)季節(jié)、天氣、洞外亮度、車流量、行車速度等要素，并根據(jù)外部環(huán)境的具體變化對(duì)洞內(nèi)照明在啟停、亮度、時(shí)長(zhǎng)、區(qū)段等方面進(jìn)行調(diào)控，節(jié)約了能源，適宜的洞內(nèi)光線為司機(jī)提供了良好的視覺(jué)環(huán)境，提高了行車安全性和舒適性。

2、多模式控制，靈活可靠。LED調(diào)光控制系統(tǒng)分為自動(dòng)、手動(dòng)及本地控制，多種控制模式的實(shí)現(xiàn)能夠有效避免故障情況下的某種控制方式的失靈。手動(dòng)控制可以在自動(dòng)控制失效時(shí)保證隧道照明的正常調(diào)控，提高了調(diào)光控制的靈活性和可靠性。

3、功率降低，壽命延長(zhǎng)。隧道內(nèi)燈具的基本照明功率低于額定功率，燈具和驅(qū)動(dòng)電源的工作溫度低，損耗小，使用壽命得以延長(zhǎng)。

4、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，節(jié)約建設(shè)成本。左側(cè)基本照明或右側(cè)基本照明都只需要一個(gè)供電回路，線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，建設(shè)施工難度小，可以節(jié)約大量電纜、控制箱及相應(yīng)電氣費(fèi)用。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，LED調(diào)光控制作為一種新型調(diào)光控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于隧道照明工程之中，其原理及設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、控制模式靈活可靠，具有良好的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能調(diào)控及節(jié)能減耗特點(diǎn)，大大提高了隧道行車的舒適度和安全性，從而提高了隧道交通的運(yùn)營(yíng)效率。

參 考 文 獻(xiàn)

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