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(wù)器，控制端服務(wù)器通過設(shè)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(shè)備端，完成對各設(shè)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(guān)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(yīng)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(shè)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(guān)等)進行設(shè)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(shè)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(guān)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(guān)閉所有加強照明回路燈具;

時序模式

系統(tǒng)會按照預(yù)設(shè)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(shè)置;

故障應(yīng)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(guān)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(shè)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(yīng)地設(shè)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(shè)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(yīng)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(guān)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(jié)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)，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(shè)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(yīng)智能控制系統(tǒng)。圖1.4是整個系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)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(fù)正常。因此系統(tǒng)完全能做到自適應(yīng)（學習、預(yù)測）控制，并且在外部訪問及兼容性、安全性上都做了相應(yīng)的考慮。

審核編輯 黃宇