高速公路隧道智能照明系统

隧道智能照明系统设计说明书 V1.0隧道智能照明系统设计说明书隧道智能照明系统随着电子技术的迅猛发展，单片机技术已渗透到航天、国防、工业。

农业、日常生活等各个领域，成为当今世界科技现代化不可缺少的重要工具和强有力武器。

用单片机研制的各个智能化测量控制仪表周期短、成本低，在一起、仪表与机电一体化产品的设计中具有明显的优势。

这次用单片机设计制作一个走廊路灯控制系统.光控电路有着广泛的应用.比如城市中的路灯或楼道照明等一般都是由人工操作的,如果采用光控电路，根据光线的强弱来自动开启和关闭照明灯，做到无人自动控制,可以减轻工人的劳动强度,有效的节约能源。

如下图所示：这时若在光控电路的基础上添加一个声控电路，使得照明电路在无光线的时候,只受声音的控制,当有脚步声或其它较强声响的时候,照明电路自动工作。

当声音消失的时候,照明灯自动熄灭,这就需要在光控电路和声控电路联合工作的条件下添加一个延时电路,使照明灯点亮后，延时一定时间后自动熄灭。

以上电路的设计非常简单,是通过RC震荡来完成电路的延时作用，它没有经过单片机的控制，所以电路完成的功能有限而且也不是非常稳定，所以我们把单片机加入走廊路灯控制电路能使得电路更加的完美和稳定.如果在此电路基础上加入ADC0809转换器就可以拓展单片机的作用，使得电路的功能得到进一步的提升。

如下图所示：使用这种照明电路，人们就不必在黑暗中摸索开关,也不必再担心点长明灯费电和损坏灯泡了.夜间只要有脚步声或其它较强的声响时,灯便自动点亮,延时一定时间后自动熄灭。

特别适用自动控制路灯照明以及走廊和楼道等处的短时照明。

声光控灯在市场上是很常见的,我们生活中也有很多单位用着这种灯，在楼道上，在门厅口，以及在各种人员流动不太频繁也不太稀少的地方,其原理是：利用声音与光来共同控制灯的明灭，当白天时(光线比较强烈时）即便有再强的声音，灯也不会亮，而当夜晚时(光线达到临界状态时）声控装置才会真正的被启动年，而这时，就是这种“声光控灯”大显身手的时候。

高速公路隧道照明节能与智能控制系统摘要：高速公路隧道照明设备运维管控的实际需求，经过一系列技术探索，优化并形成了信息化解决方案。

方案可有效提高高速公路隧道照明智能控制的稳定性与可靠性，减少高速公路隧道照明日常养护的运维管理成本，减少运维出车次数，降低碳排放，保障高速公路车辆行驶的便利性和安全性，减少因隧道照度不合理带来的车户投诉，提高公众出行服务的满意度，具有良好的经济价值和社会效益。

关键词：高速公路隧道；照明节能；智能控制引言隧道照明系统是高速公路运行过程中的重要环节。

照明系统作为隧道机电系统的主要构成部分，其在正常运行状态下通常会消耗大量的能源。

照明系统的功能是向经过隧道内部的车辆提供安全、亮度适中的行车环境，隧道照明系统在确保高速公路车辆安全行驶方面发挥着重要作用。

但是，为响应国家节能政策的号召，应增强对高速公路照明节能与智能控制系统的研究，减少能源消耗。

1 高速公路隧道照明节能控制的主要内容1.1按需分配最初，高速公路隧道照明节能控制主要采用人工控制的手段，通过远程或者本地的方式手动操作高速公路隧道照明系统，使其能够根据高速公路隧道照明需求的动态变化，实现照明的智能化分配，从而达到“按需分配”的照明效果。

但这种控制方式的运行成本较高，同时人工控制的时延对高速公路隧道照明系统充分发挥作用带来一定的影响。

因此在现代通信、网络技术发展的过程中，需要使用远程控制计算机，按照预定的程序、时间段分配照明，提升照明控制的智能化水平，保障控制效果完全满足“按需分配”的要求。

需要在原有系统的基础上，提升控制策略的智能化水平，以满足更多场景下高速公路隧道照明的需求。

1.2精准照明在不同情况下隧道对照明的要求有较大的区别，如雨雾天气需要确保最大的照明效果，避免司机视野不佳对行驶安全和舒适度带来的不良影响；夏季内外光照差距较大，需要确保内外光源的变化不会引起短暂眩光的情况；在阴天，需要适当降低照度，确保隧道照度在合理的范围内，并提升照明的舒适度。

公路隧道光导照明系统研究隧道是现代交通基础设施中不可或缺的一部分，而隧道照明系统的设计是安全和舒适性的重要因素之一。

因此，隧道照明系统的研究已经引起越来越多的关注。

本文将从光导照明系统的角度出发，对当前隧道照明系统的研究进展进行综述，并探讨隧道光导照明系统的发展前景。

一、隧道照明系统的研究进展目前，隧道照明系统的研究重点是提高照明效果和节能。

传统的隧道照明系统采用钠灯和荧光灯作为光源，但这些光源的亮度不均匀、色彩渲染性能较差、寿命短等缺点影响了照明效果。

因此，研究者开始尝试采用LED光源代替传统光源。

LED灯具有寿命长、能耗低等优点，在隧道照明领域具有巨大的发展前景。

此外，隧道照明系统还需要设计合适的灯具布置方式和采用智能控制系统提高照明效果和节能。

二、隧道光导照明系统的设计原理光导照明系统是一种通过光导管把远离光源的光线传输到需要照明区域的一种照明方式。

与传统照明系统相比，光导照明系统具有广阔的照明面积、高效的能量转化和均匀的照明效果等优点。

在隧道照明系统中，光导管可安装在隧道内壁或天花板上，并通过导入光源的方式将光线传输到隧道内。

由于光导管可以经过弯曲处理，因此可以适应更加复杂的隧道形态。

三、隧道光导照明系统的优缺点隧道光导照明系统具有许多优点。

首先，它可以有效地解决隧道使用传统灯具时存在的照明效果不均匀的问题。

其次，对于具有复杂形态的隧道，光导管可以根据需要弯曲处理而不影响照明效果。

此外，光导照明系统还具有节能、环保、安全可靠等优点。

当然，隧道光导照明系统也存在一些缺点。

首先，安装光导管的成本较高。

其次，光导管易受污染，会影响照明效果。

因此，如何解决光导管的清洗问题是其优化的重点。

四、结论与展望综上所述，隧道光导照明系统是一种具有巨大潜力的照明方案，可以有效地提高隧道照明效果。

但同时也需要在实践中解决其存在的问题。

未来，必须在优化设计的基础上大力发展基于光纤技术的光导照明系统，以提高其经济性和降低维护成本，使之更加适合在市场上推广应用。

高速公路隧道照明智能调光系统的应用再探讨蓝福东（福建省高速公路集团有限公司龙岩管理分公司，福建　龙岩　３６４０００）摘　要：随着交通行业的高速发展，高速公路建设也在如火如荼地开展，而节能减排对高速公路建设具有重要的意义。

ＬＥＤ灯凭借易调光、使用年限长、节能等特点受到了青睐，能够显著的降低能耗，提高经济效益。

但在ＬＥＤ灯应用下，还需结合智能调光系统，使高速公路隧道照明更加先进、智能。

本文通过探究智能调光系统的设计，探究其具体应用。

关键词：智能调光系统；隧道照明；高速公路；应用0　前言在高速公路建设中，隧道照明需耗费庞大的资金，对于运营单位而言，需承受较大的经济压力。

随着节能减排理念的提出，加上为了提升企业的经济效益，减少隧道照明的费用便成了企业的重要目标。

在以往的隧道照明中，钠灯为首要的选择，但资源损耗较大，系统的启动速度还需优化，且难以达到智能化的标准。

而随着ＬＥＤ灯及智能调光系统的应用，改善了隧道照明的现状，经济环保、低能耗，发展前景广阔。

但在智能调光系统的应用后，也发现其有一定的不足，还需改进优化，使智能调光系统更加先进、完善，以实现节能减排的目标。

1　智能调光系统的应用背景在社会经济迅猛发展下，高速公路建设也在如火如荼地进行，而隧道的数量也在不断增多，其所产生的运营费用便成了一项重要的问题。

在隧道运营成本中，隧道照明的占比最大，其所耗费的资金超过５成，这也体现了改善隧道照明现状的重要性。

在以往的隧道照明设计中，灯具的安装数量及功率按隧道最大亮度需求值进行设计，运营中，无法达到按隧道外亮度及车流量变化进行智能化控制的要求，管理人员根据以往的工作经验设置开关灯的时序及开关灯的数量，为了进一步提高隧道通行的安全性，一般按照多开灯的原则进行，虽能够保证汽车在隧道内安全通行亮度要求，但对电能的损耗极大，也造成了能源浪费，这也使得隧道的照明成本急剧增加，与节能减排的理念不符。

在节能减排的理念提出后，减少隧道的照明成本便成了一项重要的问题，而ＬＥＤ灯投入市场后，对隧道照明的高损耗难题带来了解决方案，其最显著的特点便是可调控，并利用智能调光系统，准确的掌控高速公路沿线隧道的各个时段、各个区域的环境变化，尤其是隧道内外的亮度差异，从而进行对ＬＥＤ灯的调控，以达到按需照明的目标，减少对电能的损耗，提高灯具的利用效率。

高速公路隧道LED无极调光智能控制系统及应用摘要：中国高速公路隧道照明系统基本使用高压钠灯，造成大量电能浪费的同时，也无法做到结合使用场景的灯光亮度合理精准调控。

基于此，本文提出全新的高速公路隧道照明控制系统，该系统可以做到对高速公路隧道内灯光亮度的合理调控，在确保行车安全的同时减少电能损耗，有效符合国家层面提出的节能减排目标。

关键词：隧道照明；无极调光；智能控制系统；节能引言经济的飞速增长，我国高速公路的建设数量与建设规模也不断增加。

据统计，截至2020年底，我国高速公路总里程达16.10万公里，其中公路隧道已达21316处。

而陕西省作为全国的隧道大省，隧道数量众多，隧道照明用电消耗也成为隧道运营管理单位的一项巨大开支，同时为响应国家“双碳”政策号召，急需加大高速公路隧道LED照明节能技术研究力度。

20世纪中叶，以欧洲为首的西方国家选择智能调光照明控制技术，制定了相应标准，且获得了全面的发展，促进了隧道照明的发展。

对比国外，我国的隧道照明技术发展晚于国外，无完善的设计规范，一般设计按照《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)开展。

在90年代后期，为满足行车安全基本需求，贯彻安全、节能理念，开始确定灯具安装的相关方案，加大了“黑洞效应”、“白洞效应”、“灯具开启数量”几大主题的研究。

本文根据多年机电工程积累经验，研发了一套高速公路隧道LED照明智能控制系统，并应用于十天高速红石河隧道和银昆高速天台山隧道机电项目。

1常见的城市隧道照明控制技术1.1PLC控制技术PLC控制技术也被称为电力载波控制技术，需要在系统中安装PLC控制器、传输模块与终端感知设施。

在系统运行期间，由传感器持续采集现场监测信号，由PLC控制器对现场信号进行扫描识别，然后根据用户程序扫描结果选择是否执行预先设定的特殊功能指令，经由锁存电路向外接设备输出控制指令，执行照明灯具开启、关闭等控制动作。

PLC控制技术有控制方式多元化的优点，可以根据照明控制需求采取顺序控制、定时控制、环境自适应控制、闭环控制、计数控制等多种控制方式。

隧道照明智能调控系统
隧道照明智能调控系统是一种智能化的隧道照明管理系统，其通过使用先进的无线通讯技术和智能控制算法，对隧道内的照明设备进行全面的监控和调控，以提高隧道照明效果、节约能源、降低运维成本。

隧道照明对于确保车辆和行人的安全非常重要。

传统的隧道照明系统存在一些问题，如照明亮度不足或过强、照明设备故障等，这些问题可能会导致驾驶员视线受到影响，增加行车风险。

隧道照明智能调控系统的设计目标就是解决这些问题。

系统通过在隧道内的灯具上安装智能传感器，实时监测隧道内的光照强度、温度和湿度等参数，并将数据实时传输到控制中心。

控制中心利用提前设定的智能算法，自动调节隧道照明设备的亮度，以适应隧道内的不同光照条件和交通流量。

系统中的智能控制算法基于实时的数据分析和预测，可以根据当地的天气、交通流量和光线条件等因素，智能地调整隧道内的照明亮度和照明模式。

在天气阴沉或夜晚交通流量较大时，系统会自动增加照明亮度，保证驾驶员的视线清晰度；而在白天天气晴朗或交通流量较小时，则会适当降低照明亮度，以节约能源。

隧道照明智能调控系统还可以实现远程监控和故障诊断。

控制中心可以远程监控和控制隧道内的照明设备，及时发现和处理故障，提高运维效率。

系统还可以实时记录和分析照明设备的工作状态和能耗情况，从而为照明设备的维护和更新提供科学依据。

公路隧道LED智能化无级调光照明节能分析合肥源辉光电子有限公司 吕晓峰 230041关键词: 过度照明 投资经济性 养护系数 车流量 洞外亮度摘要：本文论述了公路隧道照明系统电能浪费之所在，介绍了LED智能化无级调光照明系统的节能原理和LED隧道灯的选择方法，分析了LED无级调光照明系统与传统分级调光照明系统的安全性及其综合投资对比。

引言目前公路隧道约有80％的照明能耗被浪费掉了。

长期以来，隧道照明节能主要是从提高光源光效、优化系统设计、加强能耗管理等方面入手，这在一定程度上起到了较好地节能效果；但如果要在这传统的节能基础上再节能50%，传统的照明方式是无法实现的。

本文将从理论和实践两方面论述这部分电能是怎样浪费的？我们如何通过LED智能化的无级调光照明系统将大部分电能节省下来。

传统照明与智能化无级调光照明两者节能方式不同，因此节能效果也大相径庭。

前者由于灯具亮度不可控，因此几乎完全依靠灯具光效的提高来实现节能，这种简单的节能方式现在已没有太大的节能空间；如果想节能10个百分点，就需要用户付出更多地代价。

而后者通过智能化无级调光，实现按需照明，为隧道照明节能打开了一片广阔的空间；与钠灯相比节能60～70%是较为容易的；去年我们在夏蓉高速贵州格龙隧道实施了LED无级调光与LED分级调光进行对比的科研项目，经权威机构国家交通安全设施质量监督检验中心检测，LED无级调光照明系统比LED分级调光照明系统还要节能34.7%。

一、公路隧道传统照明系统电能浪费所在1、养护系数形成的浪费a、养护系数与灯具寿命的关系养护系数是指隧道灯在使用一定周期后，在规定表面上的平均照度或平均亮度与该灯在相同条件下新装时所得到的平均照度或平均亮度之比。

它与光源的使用年限息息相关。

图1-1是养护系数取值与LED隧道灯使用年限的关系图。

从图中可以看出，取值越低，使用年限就越长；取值越高，使用年限就越短。

标准中规定养护系数取0.7，这就意味着照明系统的使用年限可达30000h。

隧道照明节能分析及系统设计方案目前有关隧道照明的节能，主要是采用高功率因数的照明灯具（配高效电子镇流器）、隧道内两侧铺反射率高的装修材料、尽量缩短供电电缆长度以减少线路损耗、合理布置配电房的位置、集中调光控制、减少洞外亮度等方法。

为了进一步节能，设计者还把隧道内的灯具分为全日灯、黄昏灯、白日灯和应急灯等几个回路进行人工或自动的控制。

纵观现有的这些方法，虽然有一定的节能效果，但在实际运行中还是存在着电能的浪费现象，以及营运过程中产生的与行车安全和隧道监控之间的矛盾等问题。

问题的提出一、现有隧道照明控制模式设计，在实际运行中存在相当大的电能浪费。

目前，隧道照明设计者依据规范通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四个段来设计照明，其中过渡段有两个，分别设计在中间段前后。

各段的长度和照度（lx）是从全年行车安全要求出发，对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。

能够实现照明自动控制的非常有限，通常因线路布线回路的限制，只能做到2、3级人工或自动控制，对于如天气、车速、车流量等参数只是在设计阶段给予以最大值考虑，最终各段照明的长度和照度也始终是处于最大值状态。

对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制。

因此，目前这种传统设计与使用的隧道照明系统存在着大量电能浪费问题。

二、现有隧道照明控制营运中节能与安全的矛盾突出。

营运者为了节省电费，往往都不采用自动控制，因为现有的自动控制没有涉及天气和车流量等实时变化因素。

实际上营运者采用手动控制方式工作，在规定的时间人工开关隧道灯，白天全开灯，晚上关掉所有的灯。

部分营运者考虑白天电能浪费严重，有的只开全日灯。

这种灯控方式表面上有一定的节能效果，但其实当洞外亮度小于1500cd/m2时，只要确保隧道内路面亮度总均匀度U0、亮度纵向均匀度U1以及各段亮度达到相应要求，符合行车视觉要求，取其照度最小值即可，并非一定要达到开全日灯时的亮度。