盾華電子 史新華

一、隧道調(diào)光控制系統(tǒng)

二、工作原理

數(shù)據(jù)采集層的車輛檢測器、洞外光照度傳感器、一氧化碳及透過率檢測器(可選)、風向風速檢測器(可選)、溫濕度檢測器(可選)準確的探測洞內(nèi)和洞外的光照度及洞內(nèi)的其它環(huán)境參數(shù)。并輸出到數(shù)據(jù)處理層，數(shù)據(jù)處理層將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)系統(tǒng)分析處理，并將各種數(shù)據(jù)上傳到機房控制端服務器，控制端服務器通過設定的程序，及控制人員的命令，輸出正確的控制信號到各個設備端，完成對各設備的自動控制。

三、照明控制模式及功能

隧道照明控制主要包括回路開關控制和單燈(集群)亮度等級調(diào)光控制兩部分，控制對象分為加強照明(含過渡照明)和基本照明，功能控制模式包括：智能模式(默認模式)、時序模式、故障應急模式等。

3.1盾華電子控制模式

下面對各控制模式進行簡述，各模式下的參數(shù)均需根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測后才能確認并設置。

手動模式

手動模式下可以對軟件界面各參數(shù)(包括時間參數(shù)、亮度參數(shù)回路開關等)進行設置，其他模式切換至手動模式能實現(xiàn)無縫切換，使隧道內(nèi)的在保持之前照明狀態(tài)的情況下進行手動設置，可對單燈進行單獨調(diào)光，也可做集群控制及編輯。

智能模式

系統(tǒng)默認模式為智能模式;

能根據(jù)洞外亮度值調(diào)節(jié)洞內(nèi)加強照明亮度等級;

根據(jù)洞外亮度閥值，白天和夜間自動開啟和關閉所有加強照明回路燈具，若洞外亮度信號值有異常，系統(tǒng)會自動調(diào)整到時序模式開啟和關閉所有加強照明回路燈具;

時序模式

系統(tǒng)會按照預設的時間段和亮度級別調(diào)節(jié)加強照明燈具亮度，在智能模式不能正常工作的情況下，各控制器將按本地照程序進行時序運行。時序運行模式根據(jù)車輛量信息和白晝規(guī)律進行設置;

故障應急模式

加強照明和基本照明燈具都將達到100%輸出，同時所有的加強照明回路和基本照明回路全部開啟，同時在軟件界面上能手動開啟和關閉各照明回路，該模式用于檢修或其他緊急情況下使用。

3.2盾華電子加強段(含過渡段)照明控制

洞外的光亮度(輝度)傳感器控制隧道內(nèi)的加強照明可調(diào)光LED燈，加強照明根據(jù)洞外亮度值對加強照明亮度進行調(diào)節(jié)，而洞外輝度檢測儀信號精確反映洞外季節(jié)和天氣的狀態(tài)，若是晴天，洞外亮度較強(達到某一闕值)，加強照明則達到一定設計值閥值亮度進行工作;若是陰雨天，洞外亮度較弱，加強照明降到相應地設計閥值進行功率工作。另外，在車流量稀少的情況下(比如凌晨)，全隧道照明根據(jù)車流量狀況調(diào)光，若車檢器探測到一段時間內(nèi)無車經(jīng)過，系統(tǒng)自動進入節(jié)能狀態(tài)，所有可調(diào)LED燈功率調(diào)整到最小值(1cd/㎡)。若車檢器探測到有車經(jīng)過，系統(tǒng)進入正常工作狀態(tài)，洞內(nèi)基本照明亮度達到設計值，從而達到安全行車的目的。

洞外輝度檢測儀信號閥值對應的天氣情況和加強照明調(diào)光等級如下：

洞外光強檢測儀數(shù)據(jù)天氣狀況 加強照明調(diào)光級別

L≤3000cd/㎡ 夏天的晴天 Lth

1500

750

390

L≤390cd/㎡ 接近夜間/夜間 自動關閉加強照明

洞外輝度檢測儀示意圖如下，安裝在離入洞口100m位置，高度為3m左右，俯角0-20度，洞內(nèi)的光強檢測儀安裝在離洞口20米的位置，高度2.5m，俯角0-20度;檢測儀的亮度值要準確地反映現(xiàn)場的環(huán)境光亮度值。

從圖3.3.2我們可以看出加強段(含過渡段)主要根據(jù)洞外亮度進行控制，其中白天、黃昏、夜間這幾個控制條件是由實時時間結合洞外照度來實現(xiàn)的，(具體調(diào)控根據(jù)洞外亮度2分鐘內(nèi)的動態(tài)平均值進行參考)，在白天的調(diào)光過程則按洞外亮度來進行，黃昏和夜間在低于某個亮度闕值時加強照明會自動關閉直到次日清晨亮度達到該闕值。

系統(tǒng)在正常情況下分自動、手動控制，并可進行遠程監(jiān)控，在應急情況下會跳過控制系統(tǒng)直接讓照明燈具全亮，保證安全。

該系統(tǒng)應用充分考慮各類控制環(huán)境，力求做到萬無一失。

3.3基本段照明控制：

基本段照明則恒定在設定亮度度下工作。控制器接收到車輛檢測器信號，得到道路上有無車輛經(jīng)過、有多少車輛經(jīng)過的數(shù)據(jù)。控制器在設定的采集車檢器信號時間段內(nèi)沒有車輛經(jīng)過，基本照明燈具以最低功耗工作，但洞內(nèi)亮度不會低于規(guī)范最小值1cd/㎡，系統(tǒng)進入休眠狀態(tài);控制器在設定的采集車檢器信號時間段內(nèi)(或歷史數(shù)據(jù))有車輛經(jīng)過，則基本照明亮度值調(diào)節(jié)到設計值，具體的回路調(diào)光比例參數(shù)需現(xiàn)場檢測后確定。

進入夜間照明模式時，為避免明洞效應，系統(tǒng)將基本段整體功率全部降至最低，保證基本照明需求(1cd/㎡)及洞內(nèi)外視覺亮度差異的最低值。

對燈具本身來說，調(diào)光可減少功率，降低發(fā)熱量，延緩光衰進度，延長燈具壽命，但調(diào)光的前提是在滿足隧道照度及亮度要求的前提下，前面我們說過現(xiàn)有的控制方式導致了相當一部分電能光能浪費，設備還需要一定程度的維護工作，加上調(diào)光系統(tǒng)功能后，我們的燈具可以根據(jù)如下模型進行運營，(如圖1.3)

綜上所述，盾華電子系統(tǒng)是根據(jù)實時環(huán)境來進行自動控制的智能化系統(tǒng)，可以做到無人值守，按需照明（通風），是一套完整的自適應智能控制系統(tǒng)。圖1.4是整個系統(tǒng)的軟件結構圖，其中實時數(shù)據(jù)庫不斷記錄著該系統(tǒng)所處理和收集的所有數(shù)據(jù)，這也是為了防止前端的采集設備損壞，而導致整個系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象出現(xiàn)。如果某一前端設備損壞或通信中斷，則處理器可直接從數(shù)據(jù)庫提取采樣，根據(jù)同時段同類型的各類數(shù)據(jù)進行處理，同時兼顧本地控制優(yōu)先原則，本地繼續(xù)調(diào)光控制按照一定的規(guī)律進行工作，直到前端或通訊恢復正常。因此系統(tǒng)完全能做到自適應（學習、預測）控制，并且在外部訪問及兼容性、安全性上都做了相應的考慮。

審核編輯 黃宇