基于led光源高速公路隧道照明节能技术的研究

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1、摘要高速公路隧道运营是保障高速公路行车安全的重要举措。隧道内的照明费用在隧道运营中占很大比例。随着高速公路隧道数量的快速增加，照明费用已经成为运营单位的巨大负担。目前隧道内采用的照明光源、照明控制方式已不能适应节能降耗的需要。通过对基于LED的高速公路隧道照明节能技术的研究，不仅可以为驾驶员提供更为舒适、安全的驾驶环境，而且对降低运营成本，减少能耗具有重要意义。根据高速公路隧道照明的视觉特点，首先对影响隧道照明质量的主要因素进行分析，并针对隧道照明的现状，从照明光源选取、优化隧道照明设计、照明控制方式等方面进行了节能方法的探讨。然后根据研究提出了选用LED光源、改进隧道各区段照明设计，采

2、用自动实时控制方式等节能降耗的策略。主要包括以下：改进了数码相机法以准确测量照明设计参数Iao(S),利用回归模型建立了交通量、车速、能见度相互间的关系以准确测定照明亮度；设计了基于LED的隧道照明自动实时控制系统。控制系统的设计包含：构建针对中间段照明的基于神经网络的模糊控制模型；基于PWM的LED无级调光模式；基于光纤以太网、RS485总线与DALI协议的LED照明控制网络；硬件电路设计，包含具有LED显示和键盘接口的DALI本地控制器、MCU控制的LED镇流器、AC／DC转换器等电路模块；照明控制软件设计。从而使控制系统可依据环境亮度、车流量、车速等外界环境因素实现隧道照明的无级调

3、光。以渝合高速公路上某隧道为实例，对采用LED灯具的隧道照明系统从全寿命周期成本上经行了节能效益的评估，同时也对LED自动实时控制系统的节能效益进行了评估。评估表明基于LED的隧道照明不仅能获得可观的经济效益，也有很好的环保效益，验证了节能的实用性和必要性，为高速公路隧道照明节能提供了有效探索。关键词：高速公路隧道；LED；照明节能；DALI；无级调光；自动实时控制ABSTRACTTheoperationofexpresswaytunnelisallimportantmeasuretoprotectthetrafficsafetyinexpressway．Tunnellightingta

4、kesalargeproportioninthecostsoftunneloperating．Withtheexpresswaytunnelsrapidin．ease，lightingcostshavebecomeahugeburdenonoperationdepartments．Thelightsourceandthelightingcontrolmethodcurrentlyusedcallnotconservationtheenergy．Throughtheresearchoflightingenergy-savingtechnologiesbasedonLEDinexpressw

5、aytunnelCannotonlyprovidesthedriverwithmorecomfortableandsafedrivingenvironment,butalsoreduceoperatingcostsandhavethegreatsignificanceofsavingenergy．Accordingtothevisualcharacteristicsofexpresswaytunnellightingthispaperanalyzingthemainfactorswithwhichaffectthequalityoftunnellightingatfirst．Thenth

6、epaperresearchestheenergy-savingmethodsfromthelightSOUrCeselection，optimizationofthetunnellightingdesign，lightingcontrolmethod．AndgiventhemethodsofenergysavingwhichareusingLEDlightsol／rce，improvingthetunnellightingdesign,usingautomatedreal-timecontr01．Themethodsmainlyincludethefollowingcontents：i

7、mprovedthedigitalcamerasmethodinordertomeasurethelightingdesignparametersL20(S)accurately；usedregressionmodeltoestablishtheinter-relationshipbesidesthetrafficvolume，theCarspeedandthevisibilityinordertoobtainthelightbri