高速公路隧道LED照明智能控制系統淺析

劉宇斌

摘要：隧道LED照明系統是現代高速公路隧道工程中不可或缺的組成要素，其滿足了光線不充足或黑暗的隧道照明需求，保證了隧道內部行車安全。隧道長度較大，環境比較特殊，對照明要求也較高，其安裝位置及光線照射角度、光線強度還要滿足駕駛員舒適度要求，避免視線眩暈看不清路面現象，如此交通才會更加安全。該照明系統主要利用智能控制系統來滿足此要求，相關人員還要基于該系統基本構成，探討其控制模式。

關鍵詞：高速公路;隧道;LED照明燈;智能控制系統;應用

LED照明智能控制系統要對隧道內部的照明系統起到自動控制作用，使其能根據隧道環境自然光線變化情況，自動調整光線強度和光照度，使光照度保持均勻。該智能控制系統不僅可以保證隧道交通安全，還可以降低該照明系統的能量損耗，實現安全可靠、節能環保、經濟實用的目的。在將其與高速公路隧道結合起來時，根據路段照明要求，選擇合適的應用模式。本文主要結合浙江金麗溫高速公路隧道LED照明智能控制系統的實際應用情況，進行探討分析。

一、高速公路隧道LED照明控制系統的構成

LED照明智能調光系統，主要由車輛檢測儀、亮度檢測儀、控制系統、照明燈具四大部分組成，其中LED照明智能控制系統智能化和自動化程度較高，其系統構成中必定涉及到照明控制計算機即智能控制器，該器件主要接收來車速、車流量及亮度信息，所以其會與相關信息采集器之間建立關聯，兩者并不能直接串聯在一起，中間需要設置數據轉換器，來進行信號轉換，以完成采集器與控制器信息交互工作。LED照明燈具主要和驅動電源連接起來，通過數據轉換器和智能控制器建立連接關系。不同的LED隧道照明燈之間處于并聯關系。在結合智能控制系統后，通過設置遠程控制中心，專門采集現場的傳感信號和控制信號，兩種信號在接受數據轉換后，通過光纖傳達至控制中心，控制中心的反饋指令也會傳達至整個隧道，使所有的LED燈照明滿足要求。

二、高速公路隧道LED照明智能控制系統控制模式

LED照明智能控制系統控制模式不止一種，其適應的隧道工程也不同，施工人員在安裝應用該種系統時，應提前做好隧道照明工程調查研究工作，了解隧道環境和隧道長度，確定照明要求和目標，然后選擇合適的照明燈具和照明智能控制模式。其控制模式主要包括以下幾種，其一，自動模式。該種模式應用比較廣泛，其可以自動調整智能控制系統，使系統操作行為更具智能化特點，在應用該模式時，需要參考洞內外亮度、車流量、車速因素，使洞內光照環境更滿足交通安全要求。當洞外亮度發生變化時，其可以通過調整洞內照明燈具光線和亮度，為駕駛員提供安全環境，使駕駛員由洞外駛進洞內時，不會感到眩暈或看不清楚。該自動模式應使洞內外光線環境保持一致。如果車流量變小或隧道內部沒有車輛，該種模式會自動調控系統，使洞內亮度最低，以達到節能目的。當感應系統監測到車輛信息時，其會快速調動系統，使系統中的亮度在有效調節下逐漸增大，直到與洞外光線強度相適應，如此行車安全才能得到保證。在車速變快的過程中，亮度也會隨之加大，以滿足行車要求。

其二，時序模式。外界光線與季節天氣和時間段有關，當外界光線發生變化后，洞內光線也要隨之調整，時序模式在實際應用中，便以時間和天氣變化為參考因素，實時調整智能控制系統，使洞內亮度滿足要求。在洞內亮度調控中，如果外界信號對智能控制系統產生影響，使系統出現誤操作，系統會自動進入時序模式。在時序模式應用中，相關人員可以通過計算機自動讀取時間等信號，當外界光線發生強烈變化時，如拂曉和傍晚階段，該階段隔一段時間后光線亮度就會發生一次變化，針對這些變化，洞內智能控制系統也應作出調控，使亮度自行調整改變。在白天或黑夜，該模式中的智能控制系統雖然也會調控洞內亮度，但間隔時間會延長。

其三，手動模式。在智能控制系統應用調控中，相關人員可以借助計算機技術，對隧道燈具進行遠程調控，也可以通過手動模式，對現場燈具開關進行操作，使其滿足照明要求，可以使照明燈具開關設置成可調節式，即手動將其調控成不同的亮度模式。手動模式應與其它兩種模式相結合，使隧道內部照明系統作用發揮萬無一失，避免智能控制系統失效后隧道內部漆黑一片問題。

三、高速公路隧道LED照明智能控制系統實際應用

在布設LED照明智能控制系統時，還應與實際的高速公路隧道工程、路況特點結合起來，使得控制效果、光源利用率及節能效果更好。浙江金麗溫高速公路是一條橋隧之路，橋梁的里程有70多公里，隧道的里程超過40公里。近幾年金麗溫公司對中長隧道中使用的傳統高壓鈉進行了LED照明系統的改造，在自動控制的模式下進行優化，使控制系統更趨向合理、智能。其改造情況及控制如下：

對隧道實際光照情況進行測量，按一洞一模型方式設計照明控制模型，照明控制結合隧道外亮度、車流量的二元參數控制調光模型，進行智能調光。LED燈具采用可調驅動電源，可在0～100%范圍內調整，實現隧道燈具的無級調光。節能控制柜對隧道燈進行智能調光，以保障在安全行駛的前提下進行二次節能，根據洞外亮度對隧道亮度進行自動控制，同時可以進行遠程控制。照明控制系統結合兩種控制方式：以回路時序控制系統為基礎，在此基礎上實現在不同工況下LED燈無級調光控制方式。隧道LED照明智能控制系統首先根據布設在隧道外的亮度儀采集到亮度數據，并把反饋給控制系統，由其進行自動控制調節隧道內LED燈具的亮度。主控系統根據24節氣與當前時鐘，分別進行白天和夜間兩種模式的智能控制。白天模式下，需利用亮度儀的反饋數據，由主控系統利用調光模式，實時計算最新的調光值，并控制到LED燈具，如白天早上、正午、及傍晚的數據、控制各不相同。在夜間模式下，則在符合相關照明標準的前題下，控制最小量的照明輸出。

結語

在將LED照明智能控制系統應用在高速公路隧道中后，隧道內部光線照度值會保持穩定，相鄰照明點之間保持和諧關系，其出現的變化也較小。在實際應用中LED燈具的選型、安裝布局等也是關鍵因素，在綜合多方面條件下深化智能控制系統，使其在實際應用中的優勢更加顯著，為行車安全性創造了良好條件。