舒家湾隧道照明智能控制系统方案分析

隧道照明控制方案基于洞内外光强差,以解决黑洞效应和白洞效应.大部分照明回路处于常亮状态,无车和小车流量状态都是7x24 h运行,存在照明电能浪费.本方案以“安全第一、按需照明”为设计思想,采用先进的控制技术和通讯技术,提供可分段控制、自动适应不同交通量、依据洞外亮度自动调整洞内亮度、洞内无车自动调整至国标要求的最低亮度的隧道LED照明节能解决方案.     

太阳光光纤照明在公路隧道中的应用研究

采集太阳光照明系统已是各国竞相研究的热点。介绍太阳光光纤照明系统研究进展,结合太阳光光纤照明与隧道照明的特点,分析太阳光光纤照明系统应用于隧道照明的可行性。指出将太阳光光纤照明与隧道照明相结合,降低隧道出、入口段加强照明能耗是可行的,并可解决隧道洞口视觉问题,实现隧道洞口亮度与洞外环境亮度同步变化。     

基于LoRa物联网的公路隧道按需照明控制系统

为解决公路隧道节能低碳、减少电力资源浪费的问题,针对公路隧道典型场景,以圭噶拉隧道为依托工程,设计了基于LoRa物联网的公路隧道按需照明控制系统。通过对物联网主流通信技术的分析比选,选择了适用于隧道典型场景的低功耗广域物联网技术,并以该技术为基础搭建了按需照明的调光系统。系统通过现场布设的各类传感器采集隧道洞外实时亮度、灯具亮度、交通量等数据,通过LoRa物联网将采集数据上传至主控器,主控器结合照明设计细则的亮度计算方法实时控制隧道内照明亮度,实现精细平滑调光。该系统还增加了车辆感应联动设施,通过检测车辆信息实现车来灯亮、车走灯熄的功能,最大程度地实现节能减排的目标。     

公路隧道LED照明模拟控制系统设计

为更有效地设计隧道照明,针对隧道LED照明模拟设计欠缺的现状,基于Zigbee无线通信研发了隧道LED照明模拟控制系统,提出并设计了车载照度采集装置,实现对隧道内亮度的连续检测。实验分析表明:车载照度采集装置误差在-5.69%~3.06%之间,隧道模型设计亮度误差在-4.49%~5.57%之间,具有较高的可靠性。最后,研究成果已应用到隧道照明改造的模拟设计中,改造后节能百分比达53.6%。     

隧道太阳光与传统灯具协同照明方法和设备研究

隧道照明的电费和维护费用在隧道运营成本中占比很大。为了最大程度地节约隧道照明用电，降低隧道运营成本，通过调研现有的隧道照明技术的方法，分析总结了现有照明系统的节能技术及其不足。针对现有照明节能技术的不足，提出了将自然光与传统灯具相结合，协同为隧道提供照明的方法，并设计了太阳光与传统灯具协同照明的设备。通过采光器和导光管把太阳光引入隧道照明，结合智能控制系统和传统灯具，在保证照明安全的前提下，达到了节约电能和降低隧道运营成本的目的。     

基于电力线载波的隧道LED照明控制系统研究

公路隧道照明的目的是把必要的视觉辨析信息传递给驾驶员,确保车辆在白天或夜间行驶时,能够安全地接近、穿越和通过隧道,防止因视觉辨析信息不足而出现交通事故。隧道LED照明控制系统是基于LED灯能瞬间启动并调整亮度的电气特性,并综合考虑高速公路隧道内环境亮度、车流量等因素,采用电力线载波通信技术实现对LED进行亮度调节。结果表明：将LED隧道灯与稳定可靠的LED隧道灯照明控制系统相结合意义重大,节能降耗效果显著。     

隧道灯光照明耗电分析与节能控制系统设计

以交通隧道安全舒适行车和灯光照明节能为目标,分析了标准的交通隧道照明亮度曲线模型,仿真分析了隧道外亮度、车流量、车速等参数对隧道灯光照明功率损耗的影响。提出了隧道灯光照明节能减排的方法和按需照明的智能控制系统设计方案。研究表明,降低隧道入口处亮度、按需照明以及LED照明是降低隧道电能损耗的有效方法。     

公路隧道照明调光过程中的危险因素分析及安全性指标

公路隧道入口照明的连续性调光,是确保在安全前提下实现按需照明的关键。针对公路隧道加强照明调光方式中频繁出现亮度跳变和亮度过低的问题,利用杭州彩虹快速路特长隧道LED智能化精细调光照明系统记录下的洞外亮度变化曲线,换算出理论调光曲线,并与实际调光曲线进行图形化对比研究,揭示导致亮度频繁跳变和亮度低于标准要求的形成原因,提出通过增加调光亮度等级和减小调光间隔时间进行改善。得出如下结论： 1）调光的亮度等级越高,调光的间隔时间越短,从而使隧道入口段出现亮度跳变的幅度越小,行车越安全; 2） 照明调光系统的精细化程度和调光操作的间隔时间,是体现系统安全性的重要指标。     

公路隧道照明优化设计与计算方法研究

JTG/T D70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》列表数据有限,无法满足公路隧道照明按需控制连续参数取值需求,为解决上述问题,采用MATLAB曲线拟合工具,拟合了隧道入口段折减系数、中间段亮度和照明停车视距计算公式,最大拟合误差分别为-1.43%、-1.7%和8.48%。仿真分析了不同设计时速下隧道车流量、洞外亮度和隧道坡度变化对隧道照明功率变化的影响,提出了隧道照明节能优化措施。结果表明,设计车速超过60 km/h后,车流量和洞外亮度变化引起的照明功率变化开始快速增加。公式化的隧道照明设计方法可为不同工况的隧道照明功率优化计算提供设计参考。     

公路隧道照明节能关键问题分析

本文从基于运营安全的隧道照明节能角度出发,对目前我国公路隧道照明节能现状及存在的关键性问题进行分析,主要包括隧道照明系统节能控制方法、照明亮度标准、节能照明灯具和新型能源应用等问题。     

基于安全节约的隧道照明灯具特性分析

公路隧道照明灯具是保障公路隧道运营安全的重要设施。文章从安全节约的角度出发,对目前我国公路隧道常用照明灯具、光源特性及其节能效果进行对比分析。重点研究了新型LED隧道照明灯具的节能关键技术特性,分析总结了LED照明在国内外的发展趋势。研究结论可为安全节约型隧道照明灯具的选择和设计提供基本参数和理论依据,有助于LED节约型隧道照明灯具的推广应用,进而达到节约隧道照明运营费用的目的。     

基于发光反光高性能涂料的隧道照明安全与节能技术应用研究

为解决公路隧道照明节能压力和品质提升之间的矛盾问题，采用新型发光反光高性能涂料用于隧道涂装。通过模拟分析不同涂装方案对路面亮度、亮度均匀度及目标物亮度的增益作用得到适用于工程的应用方案。依托工程应用效果表明，采用发光反光高性能涂料涂装后，隧道行车安全性和舒适性程度更高，所用方案可降低隧道照明年运营能耗在20%以上。本技术对提升隧道照明安全和节能水平、推动隧道提质升级具有促进作用。     

基于物联网的隧道智能照明控制系统

传统隧道照明存在无法根据需求场景自动调光、隧道黑白洞效应,以及灯具寿命短、能耗高、维护困难等问题,为提升隧道行车的安全水平,降低能耗,延长灯具使用寿命,解决隧道照明存在的不足,以安全出行、创新创效、降本增效为出发点,文中经过多次实践研究,在隧道照明系统中引进基于物联网的微波雷达检测和智能调光的控制技术,实现车来灯亮、与车相随、按需照明的智能化照明模式,为公路隧道提供安全、可靠、节能的智能照明。     

LED照明亮度智能无级控制系统在城市隧道中的应用

通过对分级调光与无级调光的能效分析,说明了隧道LED照明亮度智能无级控制系统的节能原理及在城市隧道中的应用实效.在分析了基本照明、加强照明和应急照明控制的基础上提出了照明系统控制方案.     

基于CAN总线的LED智能控制系统在隧道照明中的应用研究

对一种基于CAN总线的LED智能控制系统在高速公路隧道照明中的应用进行介绍。该系统利用CAN总线传输距离远、可靠性高的特点,并依据车流量及实时洞外环境亮度等因素对隧道内LED灯具进行智能控制,实现隧道按需照明,从而达到2次节能的目的。     

隧道照明多元控制系统研究

目前的公路隧道照明控制系统或能源严重浪费,或可靠性不高,已无法满足隧道安全节能运营的需求。介绍隧道照明多元控制系统,其原理是通过在线诊断子系统对隧道的运营环境及照明系统进行实时监测,并根据从隧道现场获取的隧道运营信息及现场交通参数自动选定对应的照明控制方式,从而在保障行车安全的基础上,实现节能照明。     

LED与高压钠灯组合使用在隧道照明中的应用

针对传统隧道照明采用高压钠灯费用高以及单一光源对隧道入口段的影响,将LED和高压钠灯组合使用,以发挥两种光源的优点。通过工程实例,研究了LED作为基本照明,高压钠灯作为加强照明,以及高压钠灯作为基本照明,LED作为加强照明时,两种光源组合下的节能状况。发现隧道长度对光源组合形式的节能性能有影响,可以作为选择光源组合形式的依据。研究结果表明,对于中、短隧道,照明负荷主要集中在加强段,降低加强段的负荷对于节能有非常明显的作用。随着隧道长度的增加,基本段照明负荷将会大于加强段照明,主要考虑基本段照明对隧道节能的影响。     

公路隧道LED照明技术应用关键问题探讨

山区高速公路隧道数量多,占路线比例大,照明能耗问题突出。如何在隧道照明方面最大限度地节能,是建设和营运中急待解决的问题。LED照明技术具有能效高、寿命长、绿色环保的特点,在实用性、可靠性、经济性和相关技术标准上存在问题也逐步得到解决,系统地用于环境节能、模式节能和控制节能中,逐步显示出优势。理论分析和对比试验表明,LED灯能耗较高压钠灯降低一半以上。这些为山区高速公路隧道大范围使用LED照明技术创造了有利条件。     

低交通量下“与车随行”隧道照明节能控制技术应用研究

针对公路隧道照明安全与节能之间的矛盾，特别是低交通量下“无车照明”的能耗浪费现象，采用微波车检实时探测交通流技术，提出一种在低交通量下实施“车来灯亮、车走灯暗”的“与车随行”智能控制技术。根据安全视距和人眼视觉反应驰豫时间要求，确定该控制技术下“车来灯亮”以及无来车时“车走灯暗”亮度水平和间隔时间规定。由该技术制定的应用方案用于实际工程，不仅可保证隧道照明安全性，更可在现有规范基础上进一步降低隧道照明能耗，实现低交通量下实时动态的智慧节能照明控制。根据实际工程照明效果测试，所采用的方案可降低隧道照明年运营费用达72%。该技术对提升隧道照明安全和节能水平，推动隧道提质升级和公路交通绿色低碳水平具有积极的促进作用。     

基于亮度优化的绿色隧道照明模糊PID控制算法

为解决隧道内部照明过度造成的能源浪费问题，设计了一种基于亮度折减系数K优化的隧道照明模糊PID控制算法。首先，利用Matlab软件对《公路隧道照明细则》中提出的亮度折减系数K采用线性拟合法进行优化计算，分别得到大车流量和小车流量基于实时车速的K值；接着，利用线性内插取值法计算实时车流量下K的优化取值，得到隧道内部各段实时车流量和车速下的按需照明亮度值；然后，将按需照明亮度偏差值及偏差值变化率作为输入变量，设计自适应模糊PID控制器对灯具进行调光控制，以实现隧道按需照明节能控制模式；最后，通过模拟仿真试验和现场试验证明： 基于亮度折减系数K优化后的隧道内部照明在满足照明需求的情况下，相较于传统的基于细则设定照明亮度值的控制模式，可使隧道照明耗电量降低约21.2%。