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隧道照明智能节能系统设计与研究

智能照明节能管理系统，应具备智能控制、节能和电缆防盗等功能，能够实现及时发现光源故障、电缆被盗；随时调整开关灯时间，具备天文控制功能，也就是开关灯时间随着季节的变化自动进行时间调整随时了解运行参数，及时发现运行异常，将传统的人工巡灯制度改为值班制度。系统应将采集到的数据自动进行存储、统计、并能随时进行査询和打印，能够通过中央监控中心监控屏幕显示进行光源点及区间监视及控制。

隧道照明节能灯具

在照明节能研究中，节能光源是节能研究的重要方面。我国公路隧道照明灯具经历了白炽灯、荧光灯、低压钠灯、无极灯、高压钠灯、LED灯等光源阶段。隧道照明节能光源的研究主要在两方面：其一是通过对比不同光源性能来选择合适的照明灯具；其二对隧道照明灯源的配光曲线进行研究实验或设计。对电磁感应灯与高压钠灯应用于九景高速雁列山隧道进行了改造和对比试验，试验表明电磁感应灯的隧道照明性能比高压钠灯好，但是两者的节能效果并未探讨。对LED灯与普通的高压钠灯进行对比分析，发现LED灯比传统高压钠灯省电50%~60%。通过对上海地区隧道使用的三基色荧光灯、高压钠灯、无极荧光灯的性能进行了测试和对比，结果显示无极荧光灯更节能。对公路隧道照明灯具进行了配光实验研究，实验利用常规的高压钠灯与逆光高压钠灯进行比对，检验其节能效果依据隧道照明需求逆向设计灯具的光分布来实现节能的研究，通过建立光源模型来设计隧道所需的照明配光曲线，最终仿真实验表明，依据配光曲线设计的LED比传统的LED节能12%。

公路隧道照明的特点

（1）分段式照明。由于隧道的特殊性，在车辆进入到隧道之后即使打开车灯，人类的眼睛也可很难瞬间接受黑暗，隧道中必须要24h都有灯来照明，使人类可以适应视觉上的快速转换。而且由于隧道的长度问题，白天的时候，隧道的入口和出口更加接近外界，即亮度也比较接近外界，所以入口和出口的灯的功率可以大一点，但是从隧道入口或出口逐渐向中间过渡时，照明灯的功率也要随之减小，最大程度上减轻驾驶者的视觉转换的难度。而且由于公路的车速较快，对于隧道的照明功率要有精确的计算。下面就简单说明几种常用的隧道灯，以及它们常出现的位置。（2）依据天气状况照明。由于白天和夜间，晴天和阴天外界的亮度不同，需要不同功率的照明设备;隧道高度的不同，城市与郊外的不同也会影响到隧道照明的功率，也就对照明设备的质量标准由不同的要求。所以，对于隧道照明也需要根据外界环境的变化进行一定的调节，这就涉及到了照明智能系统的设计。智能照明可以随着外界的亮度对隧道的照明进行智能的调节，这样不仅可以尽可能的实现驾驶者的视觉过渡，也可以减少因长时间隧道灯亮度不变而造成的不必要的电能浪费现象的发生。而且在隧道中时常会有烟雾集聚，这就需要隧道照明灯有透雾性高的性能，这也是隧道照明系统中对智能的一项要求。

公路隧道照明智能节能系统设计

智能驱动器节能方案

目前最合理成熟的节能方案是用现代物联网技术远程集中控制，并且动态调整隧道不同功能段的照度。采用带有RS485通讯功能的单灯智能驱动器，通过485总线与中央控制中心的电脑互联互通，根据天气、环境、流量实时的调控每个区域的光源开、关时间及照度调整，在隧道口安装照度传感器，实时根据天气状况自动控制各区段照度。目前在照明节能领域多数技术是采用GPRS和单独组网只能做到开关灯时间控制，不能达到随时进行光源照度调整而节电。假设一条铁路有个10隧道，可以设置一个总控室（管理中心）和10个分控室（各隧道维护所），总控室可以查看所有条隧道的照明情况，分控室可以控制自己所管辖隧道的灯光照明情况。系统自带精确的巡检功能和灯具、设备的故障点位置确认系统，大幅度降低照明维护时间和成本。使用智能驱动器，大幅度地降低了启动时的电流冲击，降低无功和谐

波电流，减小变压器的负载，降低线路损耗，减少对电网的污染。智能驱动器不受电网电压高低变化影响，始终以一种恒功率给负载灯具提供稳定的电流，这是目前市场上常用的节电器、电子镇流器不具备的特殊功能，也是其节电率超过其他节电产品（一般节电率20%以下）达50%的根本原因。

隧道照明主控制器设计

隧道外的亮度是主要因素，公路隧道的照明要根据不同时间，不同天气状况导致隧道外亮度的变化，对照明系统进行控制，使其满足行车需求。车速也在其中起着决定性的作用，如果外界地形比较平坦、公路的弯路较少，车速也会随之较高，这就要求公路隧道内部的照明功率要高一些，以减少驾驶者的视觉转换时间，从而降低交通事故的发生率;反之，如果公路限速较低，隧道照明就可以功率低一点，以起到节能的目的。此外，车流量也起着一定的作