基于KNX技术的高速公路隧道智慧照明系统

为减少高速公路隧道照明能耗,有效降低隧道运营维护成本,将先进的信息技术发展成果应用到隧道智慧照明系统中,提出基于KNX技术的高速公路隧道智慧照明系统。首先,根据停车视距、设计时速、系统响应时间和行车过程等因素,制定出能够保障驾乘舒适度与行车安全的按需照明方案;然后,在充分利用现有监控系统的外场设施、通信设施及各种数据资源的基础上,引入KNXnet/IP路由器、车检器等设施,通过数据分析准确掌握隧道内车辆情况,实现按需照明;最后,以四川省经营性公路统计数据进行节能测算,节能效益良好。该系统符合智慧交通的发展趋势,既能够充分保证照明安全、提升节能水平,又在系统稳定性、扩展性和网络安全等方面具有优势。     

“低碳经济”背景下公路隧道照明节能策略

在世界低碳经济发展和我国节能减排战略背景下,照明节能是当前关注的焦点问题之一。公路隧道照明系统全天运行,是公路隧道最大的能耗系统之一,随着我国公路隧道数量不断增加、长大公路隧道及隧道群不断出现,公路隧道节能与安全之间的矛盾日益凸显。首先分析目前我国公路隧道运营照明存在的突出问题;在此基础上提出公路隧道照明节能的15项重要措施,工程实践表明可实现公路隧道照明综合节能20%以上的总体目标,具有较好的生态效益、经济效益和社会效益;最后对公路隧道照明节能技术应用进行了归纳总结。     

公路隧道照明节能系统论

目前我国公路隧道照明能耗严重,其主要原因在于照明系统设计过度、照明控制方式落后、照明节能理念有误、照明节能措施单一。以建设"资源节约型、环境友好型"公路隧道为出发点,从宏观层面分析公路隧道照明节能的五大环节,并从系统工程角度提出贯穿公路隧道照明节能各个环节的三大措施:技术性、结构性、管理性节能。工程实践表明,公路隧道运营照明节能20%以上的目标是完全能够实现的,可产生显著的经济、生态和社会效益。     

西汉高速公路隧道照明系统评估研究

如何通过科技手段在确保隧道运营安全的基础上实现照明节能最大化,创建“环境友好”型隧道,是公路运营管理部门亟待解决的重要课题.对西汉高速公路隧道照明系统进行检测评估,主要有隧道照明系统存在过度设置、部分隧道照明存在安全隐患、未系统性考虑隧道照明节能等9方面突出问题.以尽可能不改造现有隧道照明系统为前提.提出针对性的照明节能优化策略,与原设计方案相比,可实现西汉高速公路隧道加强照明节能30%以上,具有较好的经济效益和社会效益.     

公路隧道节能减排技术

通过宏观视野来探讨公路隧道节能减排相关问题,提出公路隧道节能减排的基本概念,然后从经济和社会效益的平衡、节能技术产品推广应用、节能减排专项资金投入等6方面分析当前我国公路隧道节能减排存在的突出问题,总结影响公路隧道节能减排的主要因素,包括土建结构、机电设施、交通特点等,在此基础上从系统工程角度提出公路隧道节能减排措施与技术,包括结构节能、技术节能和管理节能。对我国公路隧道节能减排技术发展具有一定的参考价值。     

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。     

隧道照明智能监控软件系统的设计与实现

为了设计和实现"车进灯亮、车走灯暗"的隧道照明智能监控软件系统,采用车辆行为感知传感器、环境信息感知传感器、监控摄像机、调光控制器、LED照明灯具等设备为系统的硬件基础。软件系统以照明节能和智慧控制为目的;以隧道外部环境亮度、车流量和车辆速度为数据基础,根据隧道照明设计细则计算隧道内部各路段的所需亮度;以监控图像为基础,利用图像处理的方法,实时测量隧道内部路面的实际亮度;利用闭环反馈自适应调光方法根据隧道实际照明亮度和所需亮度对隧道亮度进行有效的调节;通过对路面均匀度的判断,确定隧道内灯具的好坏,从而实现快速维护。监控软件已在吉林省通化市赤柏隧道(右幅)投入使用,使用过程中选择车流量和天气情况都相似的3天,分别采用智能监控软件系统的方法、时间控制的方法和隧道内灯具全亮的方法对3种方法的耗电量进行比较。结果表明,该智能软件系统的方法在保证驾驶员安全舒适的前提下,相比于时间控制的方法节能超过40%;相比于灯具全亮的方法节能超过50%。     

高压钠灯与LED灯在公路隧道中的应用对比分析

对于隧道照明系统节能,除合理选择设计参数、智能调光控制等措施外,科学选用电光源也是实现照明节能的重要手段。结合公路隧道照明功能需求及光源特点,探讨常用节能光源高压钠灯与新型节能光源LED灯在隧道内应用的差异性,并对2种照明系统进行经济效益对比分析,为今后国内公路隧道工程合理选用光源提供参考。     

安全运营条件下长大公路隧道节能指标研究

为解决我国长大公路隧道运营的能耗问题,通过理论分析,采用照明设计软件Dialux,对运营安全条件下长大公路隧道节能指标问题进行了系统研究,提出了长大公路隧道运营安全评价指标选取原则,确定了烟雾浓度K、路面纵向均匀度、路面均匀度、路面平均亮度作为隧道运营安全评价控制指标;提出了照明、通风、照明节能评价指标、通风机通风节能评价指标、照明节能评价指标以及隧道照明、通风联动节能指标。研究结果表明,采用空气通透率作为安全运营条件下长大隧道通风、照明智能联动的节能指标可行。     

公路隧道照明节能改造技术应用研究

公路隧道照明系统电能消耗约占隧道总电能消耗的80%左右,节能减排空间较大。随着LED灯具质量提升和成本降低,LED灯具正逐步取代高压钠灯。介绍隧道照明系统电能消耗特征,基于LED灯具的技术特点提出隧道照明节能改造方案,分析示范工程浙南地区黄岗隧道的改造后节能效果,提出隧道节能改造经济效益与隧道长度的关系。     

新型隧道照明设备应用研究

文章对新型隧道照明设备——高频无极灯在公路隧道照明系统中的应用作系统分析,重点在无极灯的照明设计计算、节能减排方面进行了深入地研究,内容基本涉及到了通常情况下中、长山岭公路隧道照明设计计算所应该注意的问题,总结出了一套山岭区公路隧道照明方案设计工作的经验,能指导以后如何开展照明新型节能灯具产品的应用与推广。     

隧道照明节能控制系统研究与实现

针对公路隧道照明的安全性、舒适性及节能性的要求,以常吉高速公路的雀儿溪隧道为研究背景,设计了一种隧道照明节能控制系统。系统以监控计算机作运算控制核心,以S7—200作为本地输出控制器,利用工业以太网组建控制环网,运用模糊控制作为隧道照明控制算法。系统通过传感器模块采集车流量、车速以及洞内外亮度信息,作为系统输入控制参数,经过模糊控制算法运算,输出照明的控制信号,通过功率控制模块实现实时自动调节隧道各段照明亮度。系统采用了照明回路细分精细控制,增加了照明分级档次,提高了照明连续性,节省了系统运营电能。     

隧道照明节能控制系统研究与实现

针对公路隧道照明的安全性、舒适性及节能性的要求,以常吉高速公路的雀儿溪隧道为研究背景,设计了一种隧道照明节能控制系统。系统以监控计算机作运算控制核心,以S7—200作为本地输出控制器,利用工业以太网组建控制环网,运用模糊控制作为隧道照明控制算法。系统通过传感器模块采集车流量、车速以及洞内外亮度信息,作为系统输入控制参数,经过模糊控制算法运算,输出照明的控制信号,通过功率控制模块实现实时自动调节隧道各段照明亮度。系统采用了照明回路细分精细控制,增加了照明分级档次,提高了照明连续性,节省了系统运营电能。     

公路隧道节能减排

通过宏观视野来探讨公路隧道节能减排相关问题,提出公路隧道节能减排的基本概念,从经济和社会效益的平衡、节能技术产品推广应用、规范节能统计指标体系等3方面分析当前我国公路隧道节能减排存在的突出问题,总结影响公路隧道节能减排的主要因素,包括土建结构、机电设施、交通特点等,在此基础上从系统工程角度提出公路隧道节能减排措施与技术,包括结构性节能、技术性节能和管理性节能。     

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。     

公路隧道照明节能措施探讨

本文通过对公路隧道照明必要性.节能措施的分析指出选用隧道节能光源和良好的管理措施对于节能减排有着十分重要的意义。同时作者结合在某公路隧道照明设计中的体会对LED隧道灯在实际应用过程中的不足提出了一些见解。     

基于雷视融合感知技术的公路隧道交通管控系统研究

为提高公路隧道交通信息感知水平,实现公路隧道发展数字化、智能化运营管理需求,基于雷视融合感知技术,建立了公路隧道交通管控系统,通过时空匹配、ROI目标融合和距离融合方式依次实现雷视融合感知;构建了公路隧道交通管控系统体系架构,包括设备层、通信层、数据层、应用层和用户层5个层次;以雷视融合、数字孪生等关键技术驱动,建立了三维实景化管控、数据分析研判、应急联动管控和信息共享四大应用平台,实现了全息感知、多源融合、事件研判、辅助决策、智能控制、精细管理等功能。通过济莱高速公路隧道群实例证明：基于雷视融合的公路隧道交通管控系统可精准感知隧道运行状态,为公路隧道信息感知和智能化管控提供技术支撑。     

公路隧道照明控制技术综述

为消除"黑洞效应"和"白洞效应",需对公路隧道照明进行有效控制,以使隧道内电光源照明亮度与隧道外自然光亮度之间尽可能建立一种相对稳定、较为缓和的照明亮度递减适应曲线,满足公路隧道运营安全的需要,最大限度地节约电能。从控制方式、控制方法、控制参数和控制系统等4方面全面阐述公路隧道照明控制技术的发展,并指出目前公路隧道照明控制技术应用存在的主要问题,展望公路隧道照明控制技术的发展趋势。     

公路隧道按需照明节能运营控制技术应用

根据JTG/T D70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》隧道照明调光设计的相关规定,结合公路隧道照明需求特点及LED无级调光控制技术的特点及优势,以渝蓉、沿江和奉溪高速公路部分隧道为例,对公路隧道按需照明节能运营控制技术进行应用研究。研究结果表明:根据不同季节、天气及交通量的照明需求进行节能运营控制后,与未控制相比,隧道照明至少可实现20%的节能率。