[发明专利]高速公路隧道照明控制系统

说明书

技术领域

    本发明涉及用于高速公路隧道LED灯照明控制系统，特别是基于PWM控制并应用于高速公路隧道的LED照明控制系统，属于公路隧道照明领域。 

  

背景技术

照明耗能是我国重点耗能单位，其中公路隧道照明，特别是高速公路隧道照明又被称为照明耗能的大户。由于公路隧道照明与道路照明有很大的区别，特别是汽车驾驶员在出、入隧道时在视觉上的适应问题，使得公路隧道照明调光控制成为一个新的研究课题。在不同季节、不同的时间段、不同的天气、不同的车流量等各种复杂的环境下，不同大小及长度的隧道其照明亮度的要求也不同。而目前采用的隧道照明基本上没有考虑这些环境因素，一方面造成了电能的极大浪费，另一方面又严重影响隧道内的行车安全。在隧道照明发展的过程中，应用于公路隧道的光源先后有白炽灯、荧光灯、高压汞灯、低压钠灯、高压钠灯和LED等。作为世界未来的光源，LED照明被公认为是二十一世纪最具发展前景的高技术领域之一。其长寿命，高光效，亮度可调，响应速度快的优越特性正逐步发展成为隧道照明的中坚力量。 

隧道照明分级调光技术是按照洞外亮度来控制洞内照明，通常设计将照明强度分为晴天、云天、阴天、重阴天和深夜五个亮度等级，在晴天以最大亮度开灯。该种控制方式即使采用全自动的五级调光系统，其阶梯状的亮度增减，但依旧使得照明系统能耗浪费巨大。 

隧道照明无级调光技术是基于隧道内部灯具可实现无级调光来完成。灯具无级调光是指通过灯具的控制信号使灯具可按照需求在0%-100%的亮度区间实现自由点亮。通过该种技术，隧道内部不同照明亮度的实现则不需要通过控制回路供电完成，而是通过控制灯具的信号大小即可完成。 

  

发明内容

    本发明针对上述技术问题，提出一种高速公路隧道照明控制系统，通过使用LED灯并对LED灯进行无级调光，使得高速公路隧道照明实现可调、可控。本发明实现了不同环境和“有车无车”情况下，对高速公路隧道照明的开关及其亮度无级调节；不仅提高了灯具发光效率，而且降低了隧道照明电能消耗，减少了高速公路隧道的运营成本，有利于节能低碳的高速公路发展。 

本发明技术方案是：使用通过交换机连接上位机的照明控制装置，所述照明控制装置通过总线接收亮度检测仪及车检器测量信号，所述照明控制装置通过PWM总线连接并输出PWM信号到隧道中照明回路中LED灯恒流电源上，所述LED灯恒流电源连接LED灯。所述PWM信号为高电平时，LED灯恒流电源电流输出为最小值；所述PWM信号为低电平时，LED灯恒流电源电流输出为最大值。所述照明控制装置至少输出两路PWM信号，包括PWM1和PWM2；所述PWM1输出由所述照明控制装置依据亮度检测仪及车检器测量信号处理结果设定，所述PWM2输出由所述照明控制装置对车检器数据信号处理结果设定。 

本发明采用能够根据PWM信号输出直流电流的LED灯恒流电源，实现对LED无级调光，满足隧道中照明无级调光需要。本发明通过照明控制装置对亮度检测仪及车检器测量信号处理，确认隧道外光线强度情况、“有车无车”情况及隧道车流量情况，并依据《公路隧道通风照明设计规范》中规定隧道照明要求，通过PWM信号对隧道中LED灯进行无级调节，实现不同环境和“有车无车”情况下对高速公路隧道照明开关及其亮度无级调节。真正做到按需照明，切实提高了高速公路隧道照明使用效率，降低隧道照明电能消耗，满足低碳环保发展需要。 

对本发明方案优选的是：所述照明控制装置中设置维护系数模块，所述维护系数模块根据隧道中LED灯具的维护系数对PWM信号输出进行调整。这避免设了计时的冗余设计，满足LED灯光衰后的照明强度设计规范要求。 

对本发明方案优选的是：所述上位机对所述照明控制装置控制模式包括手动控制模式、自动控制模式、时间表控制模式；在手动控制模式时，所述PWM信号输出由监控员通过所述上位机设定；在自动控制模式时，所述PWM信号输出由所述照明控制装置自动设定；在时间表控制模式时，所述PWM信号输出按照设定时间更改。 

所述上位机通过多种控制模式对所述照明控制装置实现控制，这样保证监控员对隧道照明实时监控调节，有效针对不同情况发生时高速公路隧道照明的需要。 

对本发明方案优选的是：至少包括两个所述车检器并分别安装在进洞口外200米及出洞口外20米处，所述车检器通过光端机连接所述照明控制装置。