[发明专利]隧道照明调光控制系统及控制方法

说明书

【技术领域】

本发明属于公路隧道照明和控制系统领域，尤其是涉及一种隧道照明调光控制系统及控制方法。

【背景技术】

隧道照明是保障公路隧道安全行车和运营的重要组成部分，同时也是隧道内能耗最大的环节。对于隧道照明而言，照明控制系统设计的好坏决定着整个照明系统的优劣，合理的控制算法和控制方法直接影响着照明效果的好坏以及行车安全。

现有的控制方法主要包括手动控制方法、时序控制方法和自动控制方法。手动控制和时序控制方法易于实施，在实际应用中稳定可靠，但不能根据实时天气、车流量和车速的变化对洞内亮度进行调节，基本上没有节能效果。自动控制方法按调光的连续性可分为有级调光和无级调光。

我国隧道照明系统大多采用有级控制方式，但存在着一些问题，主要表现在：1.因布线回路的限制只能做到3～6级控制等级，洞外亮度、车流量和车速等参数只是在设计阶段以最大值考虑，最终各段照明亮度也始终是处于最大值状态，照明系统效率偏低，存在着大量的电能浪费；2.营运过程中产生与行车安全和隧道监控之间矛盾等问题。

目前，依据隧道照明设计依据规范通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四个段来设计照明。各段的长度和照度是从全年行车安全要求出发，对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度、最大交通量和最高车速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度，无法实现对照明的按需调节和实时控制，存在很大的照明浪费。

【发明内容】

针对上述现有控制方法存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提出了一种隧道照明调光控制系统及控制方法。依据交通流量及洞外亮度进行灯具的动态调光控制,得到最优的照明效果并能够达到节能的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术解决方案：

一种隧道照明调光控制系统，整个隧道照明控制系统主要由远程监控计算机、GPRS通信模块、隧道本地控制模块、信号采集模块、电力载波通信模块、调光控制模块、高压钠灯终端构成；所述信号采集模块的输出与隧道本地控制模块的输入端相连，所述隧道本地控制模块通过GPRS通信模块与远程监控计算机相连，所述隧道本地控制模块通过电力载波通信模块与调光控制模块相连，所述调光控制模块的输出与隧道内安装的高压钠灯相连；

信号采集模块：采集隧道环境情况和交通状况，包括亮度检测器、车流量检测器和车速检测器；

远程监控计算机：控制管理整个系统的运行，包括接收和处理收集的信息，收发控制命令；按照隧道照明设计规范和隧道的照明灯具配置情况以及功率分配，计算出各段所产生的亮度；

隧道本地控制模块：接收信息、上传信息和接收发送实时控制命令；并将控制命令和灯具运行状态比较后，向调光控制模块发出相应的控制命令；调光控制模块：接受调光命令并通过改变高压钠灯的功率来实现调光。

所述调光控制模块包括有采样电路，采集高压钠灯内逆变用功率管的通讯状态以及高压钠灯的运行状态，并通过隧道本地控制模块反馈给远程监控计算机。

所述隧道本地控制模块包括有存储单元，存储单元内存储有预设的基本控制程序及特殊程序，当正常的通讯中断时，调用上述预设的基本控制程序或特殊程序并发送给调光控制模块。

一种隧道照明调光控制系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：开始，初始化；

步骤2：信息采集模块采集洞外亮度、车流量和车速信息和各段照明控制设备的状态信息；

步骤3：隧道本地控制模块接收到信息采集模块发送的信息存储在本地的存储单元内，同时上传给远程监控计算机；远程监控计算机根据隧道内照明灯具配置情况计算出隧道各段内亮度，然后将该亮度作为控制命令发送给隧道本地控制模块，隧道本地控制模块对比实际灯具运行状态与远程监控计算机发送的控制命令后，向调光控制模块发出相应的控制命令；

步骤4：调光控制模块接收隧道本地控制模块的调光控制命令，将控制命令传递给高压钠灯的电子镇流器实现调光。

在步骤4中，调光控制模块进一步还要采集高压钠灯内逆变功率管的通讯状态以及高压钠灯的运行状态机电压电流值，并反馈给远程监控计算机。

所述步骤3具体包括如下步骤：

步骤301：隧道本地控制模块接收到信息采集模块发送的信息后通过GPRS通信模块上传给远程监控计算机；

步骤302：远程监控计算机根据信息采集模块采集来的洞外亮度、交通流量和车速数据，按照隧道照明设计规范计算各段所需亮度；根据隧道的照明配置情况和各段的关系以及功率分配，计算出各段能产生的最大亮度；