[發明專利]隧道照明調光控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201310287334.7
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN103476193A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 李曙光;陳開放;鄭常科;賈晨;王為達;薛超
• 申請（專利權）人: 艾宇;李曙光
• 主分類號: H05B41/38
• 分類號: H05B41/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

【技術領域】

本發明屬于公路隧道照明和控制系統領域，尤其是涉及一種隧道照明調光控制系統及控制方法。

【背景技術】

隧道照明是保障公路隧道安全行車和運營的重要組成部分，同時也是隧道內能耗最大的環節。對于隧道照明而言，照明控制系統設計的好壞決定著整個照明系統的優劣，合理的控制算法和控制方法直接影響著照明效果的好壞以及行車安全。

現有的控制方法主要包括手動控制方法、時序控制方法和自動控制方法。手動控制和時序控制方法易于實施，在實際應用中穩定可靠，但不能根據實時天氣、車流量和車速的變化對洞內亮度進行調節，基本上沒有節能效果。自動控制方法按調光的連續性可分為有級調光和無級調光。

我國隧道照明系統大多采用有級控制方式，但存在著一些問題，主要表現在：1.因布線回路的限制只能做到3～6級控制等級，洞外亮度、車流量和車速等參數只是在設計階段以最大值考慮，最終各段照明亮度也始終是處于最大值狀態，照明系統效率偏低，存在著大量的電能浪費；2.營運過程中產生與行車安全和隧道監控之間矛盾等問題。

目前，依據隧道照明設計依據規范通常把隧道分為入口段、過渡段、中間段和出口段等四個段來設計照明。各段的長度和照度是從全年行車安全要求出發，對洞內最大照度的設計是以全年洞外最大亮度、最大交通量和最高車速來確定隧道內各段的燈具功率和燈具分布密度，無法實現對照明的按需調節和實時控制，存在很大的照明浪費。

【發明內容】

針對上述現有控制方法存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提出了一種隧道照明調光控制系統及控制方法。依據交通流量及洞外亮度進行燈具的動態調光控制,得到最優的照明效果并能夠達到節能的目的。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術解決方案：

一種隧道照明調光控制系統，整個隧道照明控制系統主要由遠程監控計算機、GPRS通信模塊、隧道本地控制模塊、信號采集模塊、電力載波通信模塊、調光控制模塊、高壓鈉燈終端構成；所述信號采集模塊的輸出與隧道本地控制模塊的輸入端相連，所述隧道本地控制模塊通過GPRS通信模塊與遠程監控計算機相連，所述隧道本地控制模塊通過電力載波通信模塊與調光控制模塊相連，所述調光控制模塊的輸出與隧道內安裝的高壓鈉燈相連；

信號采集模塊：采集隧道環境情況和交通狀況，包括亮度檢測器、車流量檢測器和車速檢測器；

遠程監控計算機：控制管理整個系統的運行，包括接收和處理收集的信息，收發控制命令；按照隧道照明設計規范和隧道的照明燈具配置情況以及功率分配，計算出各段所產生的亮度；

隧道本地控制模塊：接收信息、上傳信息和接收發送實時控制命令；并將控制命令和燈具運行狀態比較后，向調光控制模塊發出相應的控制命令；調光控制模塊：接受調光命令并通過改變高壓鈉燈的功率來實現調光。

所述調光控制模塊包括有采樣電路，采集高壓鈉燈內逆變用功率管的通訊狀態以及高壓鈉燈的運行狀態，并通過隧道本地控制模塊反饋給遠程監控計算機。

所述隧道本地控制模塊包括有存儲單元，存儲單元內存儲有預設的基本控制程序及特殊程序，當正常的通訊中斷時，調用上述預設的基本控制程序或特殊程序并發送給調光控制模塊。

一種隧道照明調光控制系統的控制方法，包括如下步驟：

步驟1：開始，初始化；

步驟2：信息采集模塊采集洞外亮度、車流量和車速信息和各段照明控制設備的狀態信息；

步驟3：隧道本地控制模塊接收到信息采集模塊發送的信息存儲在本地的存儲單元內，同時上傳給遠程監控計算機；遠程監控計算機根據隧道內照明燈具配置情況計算出隧道各段內亮度，然后將該亮度作為控制命令發送給隧道本地控制模塊，隧道本地控制模塊對比實際燈具運行狀態與遠程監控計算機發送的控制命令后，向調光控制模塊發出相應的控制命令；

步驟4：調光控制模塊接收隧道本地控制模塊的調光控制命令，將控制命令傳遞給高壓鈉燈的電子鎮流器實現調光。

在步驟4中，調光控制模塊進一步還要采集高壓鈉燈內逆變功率管的通訊狀態以及高壓鈉燈的運行狀態機電壓電流值，并反饋給遠程監控計算機。

所述步驟3具體包括如下步驟：

步驟301：隧道本地控制模塊接收到信息采集模塊發送的信息后通過GPRS通信模塊上傳給遠程監控計算機；

步驟302：遠程監控計算機根據信息采集模塊采集來的洞外亮度、交通流量和車速數據，按照隧道照明設計規范計算各段所需亮度；根據隧道的照明配置情況和各段的關系以及功率分配，計算出各段能產生的最大亮度；