高速公路隧道LED照明智能控制系统浅析

刘宇斌

摘要：隧道LED照明系统是现代高速公路隧道工程中不可或缺的组成要素，其满足了光线不充足或黑暗的隧道照明需求，保证了隧道内部行车安全。隧道长度较大，环境比较特殊，对照明要求也较高，其安装位置及光线照射角度、光线强度还要满足驾驶员舒适度要求，避免视线眩晕看不清路面现象，如此交通才会更加安全。该照明系统主要利用智能控制系统来满足此要求，相关人员还要基于该系统基本构成，探讨其控制模式。

关键词：高速公路;隧道;LED照明灯;智能控制系统;应用

LED照明智能控制系统要对隧道内部的照明系统起到自动控制作用，使其能根据隧道环境自然光线变化情况，自动调整光线强度和光照度，使光照度保持均匀。该智能控制系统不仅可以保证隧道交通安全，还可以降低该照明系统的能量损耗，实现安全可靠、节能环保、经济实用的目的。在将其与高速公路隧道结合起来时，根据路段照明要求，选择合适的应用模式。本文主要结合浙江金丽温高速公路隧道LED照明智能控制系统的实际应用情况，进行探讨分析。

一、高速公路隧道LED照明控制系统的构成

LED照明智能调光系统，主要由车辆检测仪、亮度检测仪、控制系统、照明灯具四大部分组成，其中LED照明智能控制系统智能化和自动化程度较高，其系统构成中必定涉及到照明控制计算机即智能控制器，该器件主要接收来车速、车流量及亮度信息，所以其会与相关信息采集器之间建立关联，两者并不能直接串联在一起，中间需要设置数据转换器，来进行信号转换，以完成采集器与控制器信息交互工作。LED照明灯具主要和驱动电源连接起来，通过数据转换器和智能控制器建立连接关系。不同的LED隧道照明灯之间处于并联关系。在结合智能控制系统后，通过设置远程控制中心，专门采集现场的传感信号和控制信号，两种信号在接受数据转换后，通过光纤传达至控制中心，控制中心的反馈指令也会传达至整个隧道，使所有的LED灯照明满足要求。

二、高速公路隧道LED照明智能控制系统控制模式

LED照明智能控制系統控制模式不止一种，其适应的隧道工程也不同，施工人员在安装应用该种系统时，应提前做好隧道照明工程调查研究工作，了解隧道环境和隧道长度，确定照明要求和目标，然后选择合适的照明灯具和照明智能控制模式。其控制模式主要包括以下几种，其一，自动模式。该种模式应用比较广泛，其可以自动调整智能控制系统，使系统操作行为更具智能化特点，在应用该模式时，需要参考洞内外亮度、车流量、车速因素，使洞内光照环境更满足交通安全要求。当洞外亮度发生变化时，其可以通过调整洞内照明灯具光线和亮度，为驾驶员提供安全环境，使驾驶员由洞外驶进洞内时，不会感到眩晕或看不清楚。该自动模式应使洞内外光线环境保持一致。如果车流量变小或隧道内部没有车辆，该种模式会自动调控系统，使洞内亮度最低，以达到节能目的。当感应系统监测到车辆信息时，其会快速调动系统，使系统中的亮度在有效调节下逐渐增大，直到与洞外光线强度相适应，如此行车安全才能得到保证。在车速变快的过程中，亮度也会随之加大，以满足行车要求。

其二，时序模式。外界光线与季节天气和时间段有关，当外界光线发生变化后，洞内光线也要随之调整，时序模式在实际应用中，便以时间和天气变化为参考因素，实时调整智能控制系统，使洞内亮度满足要求。在洞内亮度调控中，如果外界信号对智能控制系统产生影响，使系统出现误操作，系统会自动进入时序模式。在时序模式应用中，相关人员可以通过计算机自动读取时间等信号，当外界光线发生强烈变化时，如拂晓和傍晚阶段，该阶段隔一段时间后光线亮度就会发生一次变化，针对这些变化，洞内智能控制系统也应作出调控，使亮度自行调整改变。在白天或黑夜，该模式中的智能控制系统虽然也会调控洞内亮度，但间隔时间会延长。

其三，手动模式。在智能控制系统应用调控中，相关人员可以借助计算机技术，对隧道灯具进行远程调控，也可以通过手动模式，对现场灯具开关进行操作，使其满足照明要求，可以使照明灯具开关设置成可调节式，即手动将其调控成不同的亮度模式。手动模式应与其它两种模式相结合，使隧道内部照明系统作用发挥万无一失，避免智能控制系统失效后隧道内部漆黑一片问题。

三、高速公路隧道LED照明智能控制系统实际应用

在布设LED照明智能控制系统时，还应与实际的高速公路隧道工程、路况特点结合起来，使得控制效果、光源利用率及节能效果更好。浙江金丽温高速公路是一条桥隧之路，桥梁的里程有70多公里，隧道的里程超过40公里。近几年金丽温公司对中长隧道中使用的传统高压钠进行了LED照明系统的改造，在自动控制的模式下进行优化，使控制系统更趋向合理、智能。其改造情况及控制如下：

对隧道实际光照情况进行测量，按一洞一模型方式设计照明控制模型，照明控制结合隧道外亮度、车流量的二元参数控制调光模型，进行智能调光。LED灯具采用可调驱动电源，可在0～100%范围内调整，实现隧道灯具的无级调光。节能控制柜对隧道灯进行智能调光，以保障在安全行驶的前提下进行二次节能，根据洞外亮度对隧道亮度进行自动控制，同时可以进行远程控制。照明控制系统结合两种控制方式：以回路时序控制系统为基础，在此基础上实现在不同工况下LED灯无级调光控制方式。隧道LED照明智能控制系统首先根据布设在隧道外的亮度仪采集到亮度数据，并把反馈给控制系统，由其进行自动控制调节隧道内LED灯具的亮度。主控系统根据24节气与当前时钟，分别进行白天和夜间两种模式的智能控制。白天模式下，需利用亮度仪的反馈数据，由主控系统利用调光模式，实时计算最新的调光值，并控制到LED灯具，如白天早上、正午、及傍晚的数据、控制各不相同。在夜间模式下，则在符合相关照明标准的前题下，控制最小量的照明输出。

结语

在将LED照明智能控制系统应用在高速公路隧道中后，隧道内部光线照度值会保持稳定，相邻照明点之间保持和谐关系，其出现的变化也较小。在实际应用中LED灯具的选型、安装布局等也是关键因素，在综合多方面条件下深化智能控制系统，使其在实际应用中的优势更加显著，为行车安全性创造了良好条件。