基于LED光源的高速公路隧道照明节能技术研究
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。<br>   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...
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L20(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。
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作者: 秦岸
学科专业: 交通信息工程及控制
授予学位: 硕士
学位授予单位: 重庆交通大学
导师姓名: 李淑庆
学位年度: 2010
语 种: chi
分类号: U412.366 U453.7
在线出版日期: 2010年10月29日