基于devicenet的隧道智能照明控制系统研究

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1、长安人学硕．I二学位论文隧道智能照明控制系统的研究已成为公路隧道工程上的一个重要课题，它不仅响应了由国家经贸委牵头启动的“中国绿色照明工程”，还能创造巨大的经济和社会效益：1．创造有效率的照明环境、实现节约能源的目的隧道智能照明控制系统通过对照度的自动调节，实现对各种天气和交通状况所需的即时精确照明，从而消除能源的浪费和照明的不足，节能效果十分明显。2．提高隧道照明质量在隧道内交通流量较少时，可以不必像传统的控制方式那样关闭一侧灯具或让灯具隔一开一，只需调节灯具的光输出即可，这样做的好处是可以获得较好的照度均匀度，为驾驶员提供舒适的光环境，避免事故的发生。3．延长灯具寿命

2、智能照明控制系统可以成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压，使灯具不会因电网电压过高而损坏。同时系统采用软启动和软关断技术，避免了丌启灯具时电流对灯丝的热冲击，使得灯具寿命进一步延长。从而减少更换灯具的工作量，降低照明系统的运行费用。通过上述方法，光源的寿命通常可延长2-4倍．4．便于管理维护智能照明控制系统由于采用了总线标准，在节省了硬件数量与投资、降低了安装与维护费用的同时，提高了系统的安全性与可靠性。1．4本文研究的内容本文主要丌展了以下几个方面的研究工作：1．介绍隧道照明的特点，隧道各区段亮度及长度的计算方法，并对隧道照明控制进行了讨论。2．从整体上研究DeviceN

3、et规范，分析DeviceNet规范中与设计从设备有关的物理层、数据链路层和应用层协议，以及DeviceNet总线网络中两类主要的报文：显性报文和I／O报文，它们的特点以及在DeviceNet中的数据通讯的方式。3．在对HID灯特性研究的基础上，设计出符合DeviceNet总线标准的可调光电子镇流器。4．构建基于DeviceNet总线的分布式隧道智能照明控制系统，提出一种基于模糊理论的隧道照明控制算法。5第一二章隧道照明第二章隧道照明隧道照明亮度主要取决于行车速度、洞外亮度和通行交通量，在照明设计过程中已经充分考虑了这些因素，而且一般都是按不利情况考虑的，所以能够满足设计

4、车速、设计交通鼍和设计洞外亮度情况下的照明要求。然而洞外亮度在春、夏、秋、．冬，在早晨、中午、傍晚、深夜、在晴天、阴天、雨天、雪天是不同的，且任意时刻隧道内的交通流量、行车速度也是不尽相同的。隧道照明控制就是要根据这些不同的情况，开启和关闭相应数量的灯具，或对灯具输出的光通量进行控制，使其既满足行车速度的需要，又利于节能。2．1隧道的视觉特点公路隧道的照明系统，是为了把必要的视觉信息传递给驾驶员，防止因视觉信息不足而出现交通事故，从而提高驾驶的安全性和舒适感。从理论上讲，隧道照明与道路照明一样，也需要考虑路面应具有一定的亮度水平，同时还应考虑设计速度、交通量、线形等影响因

5、素，并从驾驶上的安全性和舒适性等方面综合确定照明水平，特别是在隧道入口及其相邻路段需要考虑人的视觉问题。汽车驾驶员在白天从明亮的环境接近、进入和通过隧道的过程中，与行走在一般道路上是不一样的，他将发生种种特殊的视觉问题。1．进入隧道前的视觉问题(白天)。由于隧道内外亮度差别极大，从隧道外部去看照明很不充分的隧道入口会看到黑洞(长隧道)及黑框(短隧道)现象。2．进入隧道立即出现的视觉问题。汽车由明亮的外部进入即使是不太暗的隧道，要经过一段时间才能看清隧道内部的情况，这称为“适应的滞后现象"，这是因为急剧的亮度变化，使人不能迅速适应所致。3．隧道内部的视觉问题(白天、夜间)。

6、隧道内部与一般道路不同，主要在于隧道内部汽车排除的废气无法迅速消散，形成烟雾它可以将汽车头灯和道路照明器发出的光吸收和散射，降低了能见度。4．隧道出口处的视觉问题。白天，汽车穿过较长的隧道接近出口时，由于通过出口看到的外部亮度极高，出口看上去是个亮洞，出现及强的眩光，驾驶员在这种极强的眩光效应F会感到十分不舒服；夜问与白天正好相反，隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞，这样就看不出道路的线性及路上的障碍物。因此为了确保隧道路段的行车安全，提高隧道路段的通行能力，在隧道内设置光电6长安人学硕J二学位论文照明系统就显的必不可少。2．2隧道照明各区段亮度及长度计算隧道照明系统主要包括

7、：中间段照明、入口段照明、过渡段照明、出口段照明、应急照明、洞外引道照明及接近段减光设施。根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026．1-1999)，长度大于100m的隧道应设置光电照明设施，各照明区段亮度与长度如图2．1所示。平均照度和平均亮度之间的换算关系一般可按沥青路面(15—22)Lx／cdm一，水泥混凝土路面(10～13)Lx／cdm‘2取值。pg专3一蜊昧图2．1各照明区段亮度与长度1．中间段亮度(bn)中间段的亮度与能见度、行车速度及交通量有关。在正常条件下，基本段亮度可按表2．1取值。表2．1中间段亮度厶设