公路隧道绿色照明与智能控制技术交流汇报

XXX公路隧道

绿色照明与智能控制技术

交流汇报汇报人：XXXXXXXX二0一七年八月学术报告交流汇报四、隧道智能通风控制技术汇报目录二、隧道照明LED调光硬件节能控制汇报目录三、隧道照明智能软件节能控制技术一、隧道照明设计基本介绍五、隧道防灾救援智能控制技术一、隧道照明设计基本介绍1、概述1、目的把必要的视觉信息传递给司机，提高驾驶的安全性和增加舒适感2、隧道照明与道路照明的异同昼间照明（更加复杂），亮度水平3、隧道照明设计的主要困难隧道入口及其相邻区段需要考虑人的视觉适应过程1、概述4、照明设计应考虑的问题1）隧道附近的环境2）隧道状况3）交通状况4）附属设备状况5）维护管理状况1、概述5、汽车司机从明亮的环境接近、进入、通过、驶出隧道过程中所产生的视觉问题1）进入隧道前的视觉问题（白天）：“黑洞效应”（长隧道），“黑框效应”（短隧道），亮度差异过分悬殊2）进入隧道后立即出现的视觉问题（白天）：暗适应，“适应的滞后现象”1、概述3）隧道内部的视觉问题(白天，夜间）：废气形成的烟雾，降低了隧道的能见度4）隧道出口的视觉问题：白天，长隧道，接近出口，“亮洞”，眩光，舒适性；夜间，黑洞，看不清外部道路的线形以及路上的障碍物，行车不安全2、道路照明质量1、司机的视觉2、影响视觉的主要因素3、道路照明的质量光的度量1、光通量：单位时间内光辐射能量的大小，光源发出光的量。单位：lm（流明），1流明是发光强度为1cd（坎德拉）的均匀点光源在1sr（球面度）内发出的光通量。在照明工程中，光通量是说明光源发光能力的基本量。例如一只220V、40W的白炽灯的光通量为350lm，而一只220V、40W的荧光灯的光通量为2100lm，为白炽灯的6倍。光的度量2、发光强度（光强）由于辐射发光体在空间发出的光通量不均匀，大小也不相等，为了表示辐射体在不同方向上光通量的分布特征，需引入光通量的（空间）角密度的概念。S为点状发光体，它向各个方向辐射光通，若在某方向上取微小立体角dω，在此立体角内所发出的光通量为dφ，则两者的比值即为该方向上的光强。光的度量2、发光强度（光强）光强的单位是坎德拉（cd），国际单位制中基本单位之一。光强用于说明光源和灯具所发出的光通量在空间各个方向或在选定方向上的分布密度。例如一只220V、40W的白炽灯的光通量为350lm，它的的平均光强为28cd，若在该灯泡上面装一盏白色搪瓷平板灯罩，则灯的正下方的发光强度能提高到70～80cd。如果配上一个聚焦合适的镜面反射罩，则灯正下方的光强可达数百cd。光的度量3、照度照度是用来表示被照面上光的强弱，以被照场所光通的面积密度来表示。取微小面积dA，入射的光通为dφ，则照度为两者的比值。平均照度照度的单位为勒克斯（lx），1lx表示在1m2的面积上均匀分布1lm光通量的照度值，或者是一个光强为1cd的均匀发光的点光源，以它为中心，在半径为1m的球表面上，各点所形成的照度值。光的度量3、照度1lx的照度是比较小的，在此照度下仅能大致地辨认周围物体。例如，晴朗的满月夜地面照度约为0.21lx，白天采光良好的室内照度为100～500lx，晴天室外太阳散射光（非直射）下的地面照度约为1000lx，中午太阳光照射下的地面照度可达100000lx。光的度量4、光出射度（面发光度）具有一定面积的发光体，其表面上不同点的发光强弱可能是不一致的。为表示这个辐射光通量的密度，可在表面任取一微小的单元面积dA，如果它发出的光通量为dφ，则该单元面积的平均光出射度为两者的比值。光出射度就是单位面积发出的光通量，单位为辐射勒克斯（lx）。光出射度和照度具有相同的量纲，其区别在于光出射度表示发光体发出的光通量表面密度，而照度则表示被照物体所接受的光通量表面密度。光的度量5、亮度光射出度只表示单位面积上发出光通量的多少，没有考虑光辐射的方向，不能表征发光面在不同方向上的光学特征。亮度就表示垂直于视线方向上的单位投影面积的发光强度。亮度是一个具有方向性的物理量，当人眼从不同的方向观察同一对象时，能感觉到在不同观察方向上，对象的亮暗程度是不相同的。决定亮暗程度的并不是对象在发光面上的发光强度，而是亮度。单位为尼特司机的视觉1、视野：人眼的视野较广，大约100度范围，上约50、下约75度2、可见光：肉眼能感觉到的光3、人的视觉：视网膜上分布着两种感光细胞，锥状体和杆状体细胞，根据光强度不同进行工作。“亮度适应”，（眼睛对于外界的亮度变化，能适当地调节锥状体和杆状体细胞使之具有合适的感度）“暗适应”（杆状体细胞），“亮适应”（锥状体细胞）司机的视觉4、司机的注视范围：国际照明委员会（CIE）建议：司机观察路面的平均视点高度为1.5m，大体相当于汽车司机的人眼高度，若向前注视的视角约为1°则注视的范围约为正前方60~160m左右，在此范围内的路面亮度分布状况，对司机视觉直接起作用。

司机的视觉5、司机的看视条件●路面平均亮度，对隧道来说还有作为背景的墙面亮度；

●路面亮度均匀度

●物体的亮度；●物体与背景的亮度对比；●观察物体时的有效时间；●眩光程度等。

司机的视觉此外，还与物体的形状，轮廓的清晰度、在视野中的位置，以及是否出现在预料的位置上，或是突然出现在非预料位置上等有关，视觉是以生理量度量的，受观察者的精神、视力、身体状况的影响。还受气象（如雾等）和空气混浊程度的影响。影响视觉的主要因素1、适宜的亮度1）亮度2）适宜的亮度是物体在视网膜上成像引起视觉的基本条件。视觉与亮度的对数成正比关系，“最低亮度阈”，视觉上限，眩光影响姓视觉校的主氏要因皂素2、对象揭的大小“对象竹”的定沸义就是脖能够看洋到的事恨物或者拐事物的辅一部分炸。能否廉看清对虽象，除陵了依赖行于照明盒条件外扬，还决注定于对仅象的大锡小。影响视猴觉的主修要因素3、对平象和认背景松的亮具度对粥比1）定仔义（绕表达拾式）在观察煌方向上庄，若对市象的表茂面亮度撒为L0，背述景亮舟度为Lb，则海对象采与背桶景的仍亮度倦对比C可用芝下式梅表示C值表示萝对象与隆背景亮裕度差别济的大小达，C值越鉴大，抓可以屋识别过得越伐清楚纳。C值小凡到某般一值瞒以下拖时就丈不能派识别赴对象绣了。影响视条觉的主故要因素4、颜舱色对西比的肚影响1）背圈景与住对象乌之间宵应该请存在磨颜色填对比亡（颜俭色上汪的差挨别）2）亮局度对副比是候识别炕对象葵的主淘要因悟素，皆颜色闻对比慕则为贪辅助狡因素5、环哲境亮梳度的违影响1）照明呀对象以蚂及所在杂的环境稼或对象但的背景2）原恶因影响蜘视觉燥的主每要因葬素对背景盏亮度的男要求是薯足以识工别背景豆。隧道槽内背景飞主要是喜路面和浇墙面，想顶棚也帆可以是细背景。漆足够亮醒的背景重，才能拔衬托出碰对象的河轮廓和你相对位仍置，使滤司机作刃出准确州的判断枝，保证菠行车安嫂全。影响视姜觉的主虎要因素6、空率气对氧能见睁度的黑影响●空冷气对光恐通的衰字减作用能和光幕发光（帜或反光梢）物体朋的光通千，必须各经过空谜气才能序到达人区的眼睛辩。在传体播的过桨程中受毁到吸收年作用和扫散射作寇用造成德光通衰眠减。空抹气的散乓射是造滑成定向辰传播的碗光通衰男减的最亿主要原话因。●迈空气论的散红射作灰用散射醉是指特空气往组成巴成份调把原睁来向蹄一个围方向填传播蹲的光升变成午向各题个方助向传衡播，晶使原弦来光俘线减藏弱的路现象糕。●液透过峰率影响逗视觉谈的主筐要因您素7、观察围时间的例长短观察组尺寸毫大的祖物体需只需享很短尿的时旁间，叨同一蹲物体坑，照送度越蓄高（氧背景唯亮度勾越大扩），各识别者时间敌越短兽。道路照畏明的质少量1、路面嘱平均亮俊度（Lav）：禁背景露：路裤面（仿主要因）、益墙面津，障侦碍物绸，亮被度对弹比度路面尾（背虽景）鼓亮度标越高款，眼遮睛的赞对比激灵敏求度越盾好（笋亮度好对比偏阈ε越小）蔑。Du招nb辩ar实验歪表明想：平悟均亮真度升偏高时叉，察恢觉障工碍物太所必骄要的致亮度镜对比C变小槐。即稠，障促碍物喝变得虾更容盼易看剪清楚牵，见骆图。缺国外笨一些杜国家堡的路刃面平黑均亮妄度一润般取l～2c根d／m2。察觉洽障碍虹物的冶平均旬亮度La而v和亮度红对比C的关系道路踢照明概的质姿量2、路及面亮府度均堤匀度鼓：保证亮述度均匀司度是为历了给司政机提胁供良毙好的行能见调度和狮视觉块上的过舒适史性。如果顶亮度高矩，则均她匀度要夕求可以皇不很严旬格。干离燥路面搜和湿路景面的路灰面亮度机有很大卖变化，小均匀度盒也相应分有很大找变化。脑严格的遵均匀度临要求，烫一般限刃于干燥钓路面和厦路面平恒均亮度主较低的范情况。道路虽照明伍的质虚量⑴总均匀释度（U0）为了抄使路捡面上悼所有惨区域伤都有祥足够迷的亮感度和近对比萌度，责提供座令人忠满意瓣的能彻见度惕，需硬要规上定路端面最乎小亮当度和光平均市亮度竟比值小的范欺围。式中:L睁av惜——距车宫道边众缘1/4宽度现处(左或铜右)测得杯的路氧面平么均亮厅度；Lmi涝n——距车道虹边缘1/言4宽度肾处(左或塘右)测得妻的路艺面最饶低亮丑度。道路莫照明签的质物量对于相隧道寻总均环匀度况包括攻路面登和两醒侧2m高范围览内的墙亭面，昼学间U0≥0.击7；夜间U0≥0黎.5。对于烟露天道惑路一般讲不低于0.瞒4。道路照枯明的质侄量2）纵杆向均返匀度届：为了提厘供视觉俭舒适性浑，要求妻沿各车稼道线中理心线有课一定的彻纵向均骄匀度。偏纵向均赢匀度是海沿中心左线的局狮部亮度粱的最小财值和最扫大值之著比。式中：Lm铲ax雅—从车宰道线击中心偶线测他得的巧最大米亮度布；Lmi寒n—从车建道线汽中心教线测途得的粘最小晚亮度帮。隧道制纵向建均匀查度包裹括路屠面两迈侧2m高范脊围的先墙面倒，昼苹间Ul≥0铸.8；夜间Ul≥0.收6。露惑天道串路依葡道路考等级后不同羞，不眉低于0.驼7或0.5。道路蜂照明屿的质停量3、眩光钞限制：厅失能眩编光、不冈舒适眩漠光⑴失竿能眩光眩光导蔑致的识历别能力露的下降城，是由苗光在眼睛事里发生板散射过窑程造成养的。表焦示对陆照明酬设施抱造成叫的能见度业损失方面的堆评价，逝用被试氧对象物帐体的亮旬度对比层的阈值下增量（TI）表哑示，拨是典心型的毯司机集视觉步作业可。失能该眩光是生畜理上场的过牵程，腊是表孙示由生落理眩加光导漆致辨沸认能掌力降醋低的嫩一种偿度量。来脱自眩典光光票源的炉光在量视网胆膜方优向上基的散寨射会伞引起芝光幕响（等透效光梦幕）妙作用刘，在缎视网云膜方煎向上企的散计射程姑度越句大，愤光幕旨作用蛮越大钱。在括眩光溪条件邀下的卷总视于感，塞必须菌把光行幕亮衫度叠饿加在极无眩熊光时魄景物今成像费亮度放上。喂等效菠光幕熟亮度厅可按傻以下砍经验遮公式令计算全：道路照险明的质介量3、眩断光限舞制：薄失能呼眩光很、不魔舒适态眩光⑴距失能轮眩光眩光导族致的识墙别能力怨的下降句，是由欠光在眼震睛里客发生骨散射币过程格造成齐的。表尸示对箭照明轰设施爬造成田的能见度访损失方面的贤评价，揉用被试泰对象物页体的亮门度对比辰的阈值弃增量（TI）表示炮，是典参型的司绩机视觉虾作业。失能甩眩光是生理礼上的过轰程，是级表示由生理随眩光导扑致辨认怒能力降侨低的一遭种度量。⑵不嘴舒适眩为光眩光造恼成的不畜舒适感怀，目前脏还没有稍专门的丧测量仪绞器，是旱用眩光峡控制等杆级（G）表示刷所感到滚的不舒描适程度膝的主观楼评价。暑表示在要眩光感何觉中的假动态驾肆驶条件兔下，对虑道路照初明设施答的评价,心理皆上的援过程。道路糊照明娇的质滋量4、诱导霜性：为了保哪证交通钩安全，膝道路的锣走向，脸道路的色界限，态道路交丛叉点以是及特殊弃地点都寺应该清烤晰可见勺，要求屑有良戒好的升诱导订性。诱导翠性一般骆来自两智个方面坡：即视见堵诱导锐性和鼠光学盆诱导故性。诱导规性通过指各种诱爽导标志滔和照明娱设施获鹿得，与兴照明设坝施等一有起，共钱属交通填安全设爷施范围度。道路催照明兴的质传量⑴视见诱半导性●珍道路愤视线诱导北标志，是台沿行各车带裳标明剖道路炎边缘乱和线偶形的一种设书施，以油便昼柿夜诱跌导司旺机的可视线电，并抚根据龙需要杏设在愁某一壳路段统上，鹊如路辱面中蜡心线尝、路师线或郑两侧旺路面视标志灾、道局路护调栏与皇护桩您、积芦雪地慢区设吼置雪卫标杆币等。●还隧道非内墙绿面也泥可以贼起诱晃导作帆用，慨但隧兰道内挂的诱乌导作声用首萝先要坛求有伙足够驳的照蚀明，皂使诱震导标炮志成永为可读以视民见的是。道路肝照明林的质击量⑵光学诱顽导性●在场道路照亡明设施孟中，排列练成行拔的照孕明器可以指仅示出道灶路走向谢、弯道杜、交叉庙和各种看特殊场拢合，再堤配合其探它视线鸣诱导标唱志，能锣在远距帜离上痛使司咏机明楚显地县注意什到有兄危险课性的迫地段。●贷照明溪器在排列群、光扣色、秀光强以及剥设置弄的方位亿和间骗隔的变问化，拢会有庄效地羡起到犁光学有诱导政作用焦。隧道照霞明调光论和控制隧道扇营运序照明子控制宁建议批：①第一愧级（晴密天白天逐，洞外轻亮度L∞）开应扯急照梳明及克所有魂加强陡照明册，基本照北明根据纹车流量暮、洞外爷亮度和想时间通违过照明劣控制系叛统系统粘进行调慕光；②第悬二级摊（多贼云白唇天，弦洞外螺亮度0.5罩L∞）关闭脉加强虾灯具1，开启格应急照骗明、加阶强灯具2、加布强灯局具3；基本照盏明根据屠车流量堪、洞外忆亮度和圣时间通爬过照明惹控制系壁统系统因进行调饿光；③第三秒级（阴把天白天苦，洞外腔亮度0.2仰5L∞）关闭加败强灯具1、3，开启疯应急照龙明灯具米，加强拍灯具2；基本蹲照明温根据企车流钢量、庄洞外邀亮度斜和时叠间通剥过照蝇明控寒制系捕统系竟统进篮行调来光；④第广四级康（晴齐天早左晨、机傍晚睁或重念阴，锁洞外唇亮度0.1各3L∞）关闭撞加强吸灯具1、2，开涂启应愈急照堂明灯嫂具，壤隧道菌加强耀灯具3，基本照藏明根据扯车流量浩、洞外俩亮度和蜂时间通堡过照明笋控制系兽统系统辛进行调膏光⑤第写五级犁（夜随间）开应急搬照明、辉引道路夺灯。基本照精明根据落车流量洽、时间脉通过照偿明控制腔系统进辽行调光门。隧道照涂明控制订原则第一级毁为照明菜自动控血制基于光强检咸测和交蚂通流的照狸明自野动控辈制第二蜘级为今照明糊的时趋序自期动控要制目前阅普遍洒使用第三梁级为杀手动转控制正常百情况肾下，工照明葛系统歇分三拖级进碑行控译制：二、隧道照点明LED调光硬菜件节能赴控制1、实施灯背景近年怠来，侍随着捉公路叉建设乎规模见的持仅续扩掘大，异公路垃标准为的不蹲断提援高，普特别澡是山捐区公递路隧忠道数孔量逐唱年增鉴多。近年来请，公路简隧道每娘年净增订里程1利00弱0绞km以上赠。目阿前，责我国垄已是此世界皆上公醒路隧懂道最哗多、坟发展朵最快逼的国峰家。随指之而移来的舅公路巷营运谁成本逆也日块益提我高，循尤其抵是隧瞒道电及费投地入。革据不贼完全惊统计峡，目葬前以秘四川草省有斑照明兰设施睬的隧薯道约失数千摸座，粉每年堡仅电模费投批入就则需数益十亿类元。1、实施跟背景随着碑全球产能源鹅危机献及全抖球环献境保雾护浪秃潮的理兴起绍，保捞护环换境，漏节约裕能源钳成为挑全人私类的悬共识什。199箭1年，狼美国旬环保伸署首也先提斑出了此绿色真照明别工程杀（Gre碎en衔Lig秀hti漏ng撒Pro遵gra若m）的概四念，它迹的目标躬是提高慰照明效霞率，减衰少照明天用电量队。我国代在19庆96年，启辉动了“绿色照焦明工程”，至今蝴已经十疑多年宫。因此锣，在当狸前举国葡上下厉碑行节能受减排的外大气候繁下，公照路隧道膛照明节亭能技术蔽的提出株，是公茄路行业敢节能减楼排的有详效举措画，也是缩慧打造“生态型”公路伪的重畏要内曾容。从国熄内外融关于诉公路哥隧道怠照明谷节能浴技术忆（绿男色照臭明）咽的研饼究来坡看，卷隧道方照明船的节摩能主贞要从讽照明验系统脉的布畜控和启照明当光源龙的研孙制入康手：（1）照都明系签统布斯控：宋从公拔路隧难道照招明实劣际出济发，援建立葬科学迎的公鸣路隧适道照诊明能伯效标楼准，桌强调牺照明氧质量蜓，允仗许隧灯道内症的最耀大和帽最小俩照明亿耗电扩标准蹈和照挠度标企准。白（2）照缝明光霉源研灯制：砖提出起适合韵公路腐隧道撑照明没的节竿能产冈品认度证模闭式，伍建立哨公路卖隧道家节能秆灯具爸的安超全、沈技术萍和适初用标伍准。2、绿色丢照明节昂能措施（3）采宋用LED照明蒜灯具督，配杆合智寇能调岭光控肺制器侍，实享现硬功件级延智能康控制弯，达煎到绿御色照中明。（4）从贿监控霜软件胆的角它度，箭以智充能化都的控奸制技才术，洋配合脖交通贵流量耍、隧慰道内影照度沟情况秘、交亲通事变件等法情况根提供闷多种轰软件城控制隶方案岗，实腿现软辫件级泄节能养控制2、绿色蹲照明节太能措施3、调光盖智能控静制原理无车攀辆通货行时根，智热能系央统将染降压径供电欣。系桂统进名入无跟车节糕能模认式；有车辆省通行时堵，智能泥系统恢翼复到全已压供电肉。系统迹进入不驻节能状呼态；进入夜花间后，打智能系粒统将减疮少开灯仗数量，杠降压供腐电。进帆入夜间两节能模踏式。车辆浇检测多系统隧道车辆无线笔发送无线票接收唱系统全压供燃电模式无车辆沿节能模酷式车辆蝴检测鄙系统车辆车辆行接进方向->智能钉控制已系统夜间锅供电狠模式无线接宫收系统无线彻发送隧道君长度500米以三上；用电功乌率在20千瓦瓣以上具；日车流告量600斥0辆以剑下。3、调位光适泛用范恢围监控泳中心确、数男据服疾务器着、移动箭基础张网络集中控乱制器单灯境控制绵调光乎、照鸣明现场光陆照、图榴像采集喝识别4、调轰光智复能控拔制解烂决方趣案流量司检测醋技术检测技术种类准确性抗干扰能力维护性扩展性价格雷达较高低高低中声音中低高低低地感较高高低低低红外中高高低低图像高高高高较高主要删问题具的解赛决车辆裕检测卡：利用默高清漠摄像装头，缴通过萄对图到像进也行检股测判数断，欣通过准对车钩辆的波特征肃量检鸽测，跟判断讯有无棚车辆湿及车巩辆的悟位置傻，若票无车侄辆及类时关踩闭隧梢道照佩明系菌统，甘达到纳节能犹目的远；道路主要问卧题的解荐决车辆检糟测冗余葡：利用主烧动红外绑检测技绢术，检摇测车辆明的通过渔，作为删图像识锻别的冗迹余检测杂技术，遵达到系弹统的可勺靠运行涌。红外发鸦送单元红外接怨收单元输出电源主要问勒题的解党决集中迷器功妇能：1：采忌集摄今像头下检测返信号哀；2：采培集红茄外检蛛测控下制器章输出德信号置；3：检告测光锡照度勺信息活；4：输尤出灯览具开巡寿关信能号；5：输出灯具调算光信号差；6：采钳用GPR滚S/C逮DMA或LAN与系钩统通缸信；主要问经题的解凡决调光技畜术采用压嘴控调光荒技术，剂每个集弱中器输脾出1~1鲜0V调光忌控制主信号仔，控串制该割集中菌器下起的灯既光亮春度。主要问饮题的解拐决车辆盟检测船与灯沿控制每个种集中救器控应制300m布置兵的隧星道灯控制系怎统图像监判控红外监色控集中饿器图像监塘控红外摇监控集中器主要问胃题的解袭决系统布进线系统恢布线口如下主供印电电鼠力线集中段器灯具灯具灯具灯具灯具灯具集中尾器灯具灯具灯具灯具灯具灯具单相丽电力抓线2芯控制邪线（基园础照明己系统不斩需要调仿光）控制依锡据出\入口(加强)段:在加强肿段照明铁中采用宝在基础严照明的错基础上办增加16其5W司\1屯10运W\严55局W依次朴三种觉加强谊照明热等级升灯具剂，根发据洞践口外饱光强坟照明闪数据斤进行碎调光畜；无迅车辆小通过贿时加票强段桂控制已：白候天全僵关，品夜晚盟开度10佛%（时间陷及开度堂可调）主要问很题的解厘决