隧道照明控制系统技术研究

隧道照明控制系统技术研究

吴国露

浙江锡鑫智能工程有限公司，浙江省温州市325000

摘要：现有的隧道照明系统经常会出现“黑洞”或“炫光”现象，使驾驶员无法适应照明环境，容易引发交通事故。为了克服上述缺点，本文从系统组成与功能、发展历程、技术方案及其有益影响等方面对一种隧道照明控制系统进行研究，解决了照明灯损坏而监控中心的工作人员无法及时得知的问题。

关键词：隧道照明；交通安全；节能；技术研究

前言

隧道照明可以改善隧道内路面的状况，改善隧道内的视觉享受，减轻驾驶员的疲劳度，有利于提高隧道通行能力，保证交通安全，然而，当车辆驶入或驶出隧道时，驾驶员常常会遇到“黑洞”或“炫光”现象，导致他们无法适应照明环境，提高了交通事故的发生率。

一种节能的隧道照明控制系统，其主要数据处理器、中央控制器、隧道入口段LED 灯、隧道中间段 LED 灯、隧道出口段 LED 灯和固定 LED 灯，数据处理器分别电性输出连接隧道入口段亮度检测器、隧道中间段亮度检测器、隧道出口段亮度检测器、隧道外部亮度检测器、车流量检测器以及实时时钟，数据处理器电性输入连接中央控制器，中央控制器分别电性输入连接隧道入口段驱动电源、隧道中间段驱动电源、隧道出口段驱动电源以及固定电源，固定驱动电源与固定 LED 灯电连接；实现根据时间、车流量以及隧道内外的亮度自动调节各段电源的电流大小，使 LED 灯的亮度调整为设定的最佳值，不仅节约能源，而且避免了“黑洞”或“炫光”现象，减小了交通事故的发生率。

所以在使用过程中，隧道内的LED灯必须保证是完好的才能通过中央控制器实现亮度自动调节以避免“黑洞”或“炫光”现象，如果其中部分LED灯出现损坏后而没有及时进行维修，则会再次提高交通事故的发生率，所以具有一定的改进空间。

隧道照明系统组成和功能

隧道照明系统主要由光亮度检测器、车流量检测器、隧道区域控制器、照明控制计算机、隧道照明灯具、照明配电柜、照明配电箱以及照明供电电缆等组成。此外，为了实现对照明设施的人工和自动控制，系统还配置了照明控制柜/配电箱，并预留了远程控制模块，通过提供控制照明设施的继电器接点，将照明区域控制单元直接与照明控制柜/配电箱的继电器接点相连。

隧道照明系统的主要功能是为驾驶员提供足够的照明，以保障行车安全。具体来说，隧道照明系统具有以下功能：

隧道内部通常存在光线变化，从明亮的外部进入相对昏暗的隧道内，可能会对驾驶员的视线造成影响。因此，隧道照明系统通过适当的灯具布局和亮度调节，为驾驶员提供均匀适度的照明，使其能够看清道路、车辆和人员，保障行车安全。

在隧道入口处，由于光线明暗对比强烈，可能会产生眩光效应，影响驾驶员的视线。隧道照明系统通过合理的灯具设计和布局，以及光线的调节和控制，有效减轻驾驶员的眩光感，提升其对路况的感知能力。

隧道照明系统还包括应急照明设备，如警示灯、紧急出口指示灯等。在紧急情况下，这些设备能够提供照明和指引，帮助驾驶员和行人安全疏散。

隧道照明系统通常采用高效节能的灯具和智能化控制系统，以降低能耗和减少能源浪费。同时，合理地设计和控制方式也可以减少对环境的影响。

隧道照明系统对于提高行车安全性起着关键作用，是公路交通基础设施的重要组成部分。

隧道照明系统的发展历程

隧道的起源可追溯到春秋战国时期，当时的隧道照明采用的是火把，而到了近现代时期，煤油、煤气灯和电灯逐渐运用到隧道照明之中。

到20世纪90年代初，随着科技的发展，隧道照明控制系统逐渐发展起来，传统型智能控制系统作为隧道照明智能控制的开端，其中包括对照明的开关控制盒自动调光控制方式，打破了传统灯控的手动为主的格局，大幅提升了效率和电能使用率。然而，这种早期的传统型智能控制方式智能控制的过程是相对复杂的、控制范围小，所谓的智能控制其实也就是半智能控制，在自动化和安全舒适性上需要更进一步。

进入21世纪后，物联网技术的快速发展使得隧道照明领域有了翻天覆地的变化。现代化隧道照明不仅注重能源的有效利用，同时也着眼于提供安全、舒适的驾驶环境。通过安装在照明控制系统配电回路中照明供电调节控制系统对电压、电流和频率实现智能调控，以及利用安装在照明控制系统中配电的回路通断实现有规律的智能调控。物联网技术的应用使得隧道照明控制系统能够实现智能化、自动化和人性化控制和管理，大大提高了隧道照明的安全性和舒适性。

目前，隧道照明控制系统技术已经越来越成熟，并广泛应用于公路、铁路、地铁等隧道中。未来，随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，隧道照明控制系统技术还将继续发展，并将引入更多先进的技术和理念，如人工智能、大数据、云计算等，以进一步提高隧道照明的安全性和舒适性。

隧道照明系统的技术方案

其技术方案要点是，一种隧道照明控制系统，包括设置于隧道内的若干照明灯，还包括设置于监控中心内且与照明灯一一对应的指示器、位于照明灯上设有用于检测照明灯是否损坏并输出检测信号的检测装置、设置于照明灯上且耦接于检测装置并响应于检测信号以输出控制信号的控制装置、设置于照明灯上且耦接于控制装置并响应于控制信号以输出无线发射信号的无线发射装置、设置于监控中心内且耦接于无线发射装置并响应于无线发射装置以输出无 线接收信号的无线接收装置以及设置于监控中心内且耦接于无线接收装置并响应于无线接收信号以驱动指示器进行指示的驱动装置；当检测装置检测到照明灯损坏时，所述控制装置控制无线发射装置启动以将无线发射信号传输至无线接收装置，无线接收装置控制驱动装置启动以驱动对应指示器进行指示。

采用上述方案，根据检测装置对隧道中的照明灯进行检测，若检测到照明灯发生损坏时，则通过控制装置来启动设置在照明灯上的无线发射装置，从而使得位于监控中心内的无线接收装置能够接收到无线发射信号，并且控制驱动装置启动，以驱动指示器对工作人员进行指示，将对应照明灯损坏的情况及时反馈至监控中心，以便于工作人员及时进行维修，避免照明灯长时间损坏而无法起到照明的功能，而导致交通事故的发生。

作为优选，检测装置包括用于检测照明灯所照射出的光照强度并输出光线信 号的光线检测单元以及预设有光线基准值信号且耦接于光线检测单元以将光线信号与光线基准值信号相互比较以输出检测信号的比较单元；当光线信号小于光线基准值信号时，比较单元输出高电平的检测信号至控制装置。

如图为该装置的设置：

新型隧道照明系统的有益效果

采用上述方案，对照明灯照射的光照强度进行检测，并且与光线基准值信号进行比较，一旦检测到的光线信号小于光线基准值信号，则说明此时照明灯处于故障状态，没有处于点亮的状态，从而实现判断照明灯是否损坏，检测方式更加简单，容易实施。

其控制装置包括耦接于检测装置并响应于检测信号以实现通断的开关元件以及响应于开关元件的通断以控制无线发射装置的供电回路是否得电的执行元件。开关元件与执行元件的设置，使得电路结构更加的简单，容易实施，方便后续的电路设计，同时成本低廉，便于后期的维护。

执行元件采用继电器，使得整体的电路能够更加的简单，继电器的线圈上所反并联的续流二极管，能够将残留在继电器的线圈上的残余电流进行消耗，有效地提高继电器使用的寿命。

灯光指示器以实现通过光线来对工作人员进行提示，而声音指示器则通过声音来对工作人员进行提示，此时可以根据不同的要求以实现多种组合，即仅仅采用灯光指示器来进行指示也可以仅仅采用声音指示器来进行指示，另外还可以采用声音指示器与灯光指示器相互结合的方式进行指示，使得设置更加的合理，应用更加的方便。

灯光的闪烁能够提高采用光线提示过程中的显著度，让工作人员更加容易地获取到对应的信息，以知道隧道内的照明灯出现故障的情况。

每组的照明灯中，只要有两盏照明灯出现故障，说明这片区域内的光线已经很低，对于行驶的车辆来说是非常危险的，所以通过判断装置通过警示装置来对驾驶员进行警示，以提醒驾驶员要小心驾驶，减速缓行，保证行车的安全性。

蜂鸣器的成本低廉，且能够达到很好的声音提醒功能，结构简单，方便实施。设有用于断开警示装置供电回路的控制开关，在工作人员进行维修时，能够及时将警示装置进行关闭，避免造成噪音污染的情况，提高使用的方便性。

综上所述，新型隧道照明系统具有以下有益效果：

在照明灯损坏后，能够通过无线通讯的方式将损坏的情况及时反馈至监控中心，以便于工作人员及时进行维修；能够对隧道中行驶的驾驶员进行警示，此处照明灯损坏而导致光线较弱，需要缓行。

结语

随着科技的不断发展，隧道照明控制系统也将不断升级。未来的隧道照明控制系统将更加智能化、自动化和节能化。例如，通过使用先进的传感器技术和人工智能算法，系统可以自动调整照明亮度和色温，以适应不同的交通流量和天气条件。此外，系统还可以通过远程监控和管理，实现对隧道照明设备的实时监控和维护。未来的隧道照明控制系统将更加先进、高效和可靠，为人们提供更加安全舒适的出行环境。

参考文献

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