公路隧道照明控制技術(shù)綜述

孫爾鵬

摘 要：只有保證城市交通安全、順暢，才能促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。在城市交通中，公路隧道是事故多發(fā)區(qū)。公路隧道一般處于山區(qū)，隧道是通過(guò)山路的主要途徑。在公路隧道的使用中，最重要的是保證隧道內(nèi)的照明。因此，闡述了公路隧道照明控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：公路隧道；照明控制技術(shù)；照明控制系統(tǒng)；人為控制

中圖分類號(hào)：U453.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.095

公路隧道最突出的特點(diǎn)是需要穿過(guò)山體或其他地勢(shì)較高的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，基本上只在隧道洞口有光線，進(jìn)而對(duì)隧道內(nèi)的采光布置有較高的要求。因此，應(yīng)保證公路隧道照明符合使用要求，且盡量節(jié)省能源的消耗。

1 公路隧道照明的要求

公路隧道的特殊性決定了其照明要求比其他道路的照明要求更高，主要表現(xiàn)在以下2方面。

1.1 黑洞和白洞效應(yīng)方面的要求

黑洞效應(yīng)是指駕駛?cè)藛T在進(jìn)入隧洞前，在隧道外觀察到的隧道為黑色的洞口，從明亮的環(huán)境中進(jìn)入黑暗的隧道后，駕駛員的眼睛會(huì)不適應(yīng)；白洞效應(yīng)恰恰相反，是指從駕出隧道后進(jìn)入明亮的環(huán)境時(shí)，駕駛員的視線會(huì)被強(qiáng)烈的光線影響。黑洞效應(yīng)和白洞效應(yīng)會(huì)使駕駛員的眼睛產(chǎn)生一定的錯(cuò)覺(jué)，進(jìn)而使駕駛?cè)藛T無(wú)法準(zhǔn)確判斷周邊路況。因此，隧道中的照明設(shè)備應(yīng)能有效消除黑洞效應(yīng)和白洞效應(yīng)，減輕光線變化對(duì)駕駛?cè)藛T眼睛的影響，使其在進(jìn)入黑暗或明亮環(huán)境的過(guò)程是循序漸進(jìn)的。

1.2 能源節(jié)約方面的要求

與普通道路的路燈相比，公路隧道內(nèi)的照明是全天候的，會(huì)消耗更多的能源。因此，隧道照明在滿足使用要求的同時(shí)，也要達(dá)到節(jié)約能源的目的，盡量使用耗能較低的照明設(shè)施、采用先進(jìn)的照明控制方法。

2 公路隧道照明控制技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國(guó)的公路照明技術(shù)獲得了較大的發(fā)展，主要在照明的控制方式和控制系統(tǒng)方面獲得了改善。

2.1 隧道照明控制方式

2.1.1 人為控制

人為控制是隧道照明系統(tǒng)最傳統(tǒng)的控制方式，即根據(jù)道路的車流量、天氣狀況、車輛行駛狀況等得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，并分析這些數(shù)據(jù)模型，人為地在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間段控制照明電路。人為控制一般適用于路程較短、車輛行駛有規(guī)律的小型公路隧道，具有簡(jiǎn)便、易操作的特點(diǎn)，但會(huì)消耗大量的人力，主要分為遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)控制。

2.1.2 自動(dòng)控制

自動(dòng)控制系統(tǒng)與人為控制系統(tǒng)的工作原理基本相同，即根據(jù)隧道特點(diǎn)控制照明設(shè)備的啟閉；不同之處在于自動(dòng)控制采用的是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可事先設(shè)定電路，進(jìn)而使電路在指定時(shí)間自動(dòng)斷開(kāi)或連接，減少了人力的使用，一般情況下比人為控制更具優(yōu)越性。

2.1.3 智能控制

所謂“智能控制”，是指照明設(shè)備可根據(jù)光線、車輛、車速等的情況探測(cè)隧道內(nèi)的環(huán)境，當(dāng)探測(cè)到有車輛通過(guò)且照明情況較差時(shí)，會(huì)自動(dòng)連接電路；當(dāng)沒(méi)有車輛通過(guò)或光照條件足以滿足行駛需求時(shí)，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉照明設(shè)備，以減少電能消耗。智能控制系統(tǒng)是目前較為先進(jìn)的照明控制系統(tǒng)之一，結(jié)合了自動(dòng)控制系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)等，不僅能控制照明設(shè)備的啟閉，還可以控制燈光的強(qiáng)弱，使之與自然光線充分配合，且能消除黑洞效應(yīng)和白洞效應(yīng)。因此，相關(guān)單位應(yīng)在條件允許的情況下采取該控制方式。

2.2 隧道照明控制系統(tǒng)

2.2.1 集中控制系統(tǒng)

采用集中控制系統(tǒng)可集中控制整個(gè)隧道中的所有照明設(shè)施，并由單個(gè)控制開(kāi)關(guān)控制。該控制系統(tǒng)是我國(guó)最常用的控制系統(tǒng)之一，主要優(yōu)點(diǎn)為操控方便，但無(wú)法充分滿足隧道使用的客觀要求，比如該系統(tǒng)隧道口、隧道中部的部分照明設(shè)備的使用頻率和使用時(shí)間段是不同的，無(wú)法分批管理設(shè)備。

2.2.2 分散控制系統(tǒng)

采用分散控制系統(tǒng)可分別控制隧道中的照明設(shè)備，但采用該系統(tǒng)時(shí)需要根據(jù)天氣情況等控制照明設(shè)備。

2.2.3 總線控制系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是目前最先進(jìn)的照明設(shè)備控制系統(tǒng)之一，是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)與數(shù)字化結(jié)合的產(chǎn)物。通過(guò)計(jì)算機(jī)和收集裝置對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況的檢測(cè)、計(jì)算、分析，可智能控制照明設(shè)備，既不需要耗費(fèi)較多的人力、物力，也可以很好地結(jié)合環(huán)境，創(chuàng)造更完善的照明條件。但是這種控制系統(tǒng)對(duì)相關(guān)工人人員的技術(shù)水平要求較高。

3 公路隧道照明控制存在的問(wèn)題

3.1 耗費(fèi)大量人力

雖然目前的照明設(shè)備控制系統(tǒng)和照明設(shè)備都有了較大的進(jìn)步，但在隧道中使用人力控制照明設(shè)備的情況仍較多，這不利于照明科技的發(fā)展。

3.2 能源耗費(fèi)嚴(yán)重

目前，節(jié)能觀念并未深入人心，很多隧道照明控制系統(tǒng)仍然存在嚴(yán)重浪費(fèi)電能的現(xiàn)象，很多不必開(kāi)啟照明設(shè)備的時(shí)間段仍開(kāi)啟照明設(shè)備，造成了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。

3.3 脫離實(shí)際

目前，我國(guó)升級(jí)了很多隧道內(nèi)的照明控制系統(tǒng)，采用了較為先進(jìn)的照明技術(shù)，但相關(guān)部門(mén)未考察實(shí)際情況，而是千篇一律地采用已有的照明技術(shù)。采用這種未考慮實(shí)際情況的改進(jìn)方法難以達(dá)到使用要求，無(wú)法完美地解決隧道自身存在的問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)目前的隧道照明控制系統(tǒng)比傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)有了很大的進(jìn)步，但并未解決隧道照明存在的所有問(wèn)題。因此，隧道照明控制技術(shù)的研發(fā)任重而道遠(yuǎn)，在節(jié)能照明設(shè)備、控制系統(tǒng)等方面都有待進(jìn)一步提升。

〔編輯：張思楠〕