高速公路隧道屬于特殊路段,照明系統(tǒng)是隧道安全行車必要條件,本文以西漢高速公路為例,針對實時觀測照明燈具的狀態(tài)以及自動控制燈具等問題,研究隧道照明系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)對西漢高速公路具有非常重要的現(xiàn)實意義,節(jié)約成本,為了提高管理水平。論文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計了一個隧道照明控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由前端控制器、zigbee前端通信節(jié)點、zigbee組網(wǎng)端模塊、前端3G公網(wǎng)接入模塊、后端3G公網(wǎng)接入模塊、后臺管理計算機等構(gòu)成。前端控制器實現(xiàn)對燈具工作狀態(tài)的檢測和開關(guān)控制,然后由前端zigbee節(jié)點將數(shù)據(jù)傳給該隧道的zigbee組網(wǎng)模塊,該模塊再將數(shù)據(jù)通過前端3G公網(wǎng)接入模塊,該模塊利用GPRS將數(shù)據(jù)傳給后端3G公網(wǎng)接入模塊,最后進入后臺管理計算機的管理系統(tǒng)。用戶通過該系統(tǒng)可以實時了解各隧道的每一個燈具的工作狀態(tài),并可以隨時控制燈具的亮滅,對照明設(shè)備性能進行具體分析,為隧道照明系統(tǒng)的正常運行提供技術(shù)支持以及為管理者提供相應(yīng)的數(shù)據(jù),輔助決策等功能,實現(xiàn)西漢高速隧道照明設(shè)備的信息化管理,大大提高設(shè)備診斷與評估的實時性和準確性,提高了檢修效率。再進行數(shù)據(jù)整理分析,達到智能控制照明。應(yīng)用結(jié)果表明,本文系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了照明設(shè)備實時監(jiān)控的智能化,減輕了現(xiàn)場工作人員工作強度,降低了工作壓力,還通過照明燈亮度的智能調(diào)節(jié)實現(xiàn)了節(jié)能,在一定程度上降低了企業(yè)運營成本,具有較好的應(yīng)用價值。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：U453.7;TP273
【部分圖文】：

圖 2.1 西漢高速公路示意圖2.4 隧道照明控制系統(tǒng)的發(fā)展概況而用于控制公路隧道照明燈的方法大概可以劃分為以下幾種：自動實時控制、分段進行的時序控制與人工手動控制，而它也可以歸納成自動無極調(diào)光控制與自動分級制兩種。建設(shè)初期需要安排特定的人員負責(zé)，并且根據(jù)天氣的不同要人工對照明燈的數(shù)量行調(diào)整。并且要安排工人定期巡視檢查隧道，以人工的方式檢查照明系統(tǒng)的運行狀況發(fā)現(xiàn)異常再派工人進行維修或者更換照明設(shè)備，這種運營管理方式不僅粗放，反饋信非常不及時，除此之前，其消耗的資金量還非常大，尤其是修建偏遠隧道的時候，其度與復(fù)雜度都明顯增高，因此，我們就依靠大量的照明設(shè)備來維持修建工程的開展，期集中維修或者更換照明設(shè)備，這樣一來浪費了大量的電力資源和勞動力資源，從而

以西漢高速秦嶺所為例，秦嶺所全線總長約 57KM，如圖2.2 所示,由秦嶺 1、2、3 號隧道群及中小隧道群構(gòu)成，隧道總數(shù) 59 單洞，其中照明燈具共 20653 盞。圖 2.2 秦嶺所隧道示意圖隧道照明燈根據(jù)照明需要以及車輛交通情況，對亮度進行實時調(diào)控。隧道出入口處照明燈亮度，是通過裝置在隧道內(nèi)、外部的亮度檢測儀檢測到的情況，以及隧道內(nèi)車輛通行情況，來調(diào)控不同隧道位置的照明燈亮度，從而保證車輛駕駛?cè)藛T能逐步適應(yīng)隧道內(nèi)光亮的變化情況，最終安全駛離隧道。這樣不光能夠保證隧道內(nèi)部交通安全，還能在極大程度上提升隧道照明等使用時限。按照國內(nèi)《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》 的規(guī)定：“隧道入口處照明情況，要根據(jù)天氣變化情況而調(diào)整，并根據(jù)天氣轉(zhuǎn)變制定出晴、

圖 2.3 西漢隧道照明設(shè)備有關(guān)部門通過推算，認為隧道入口處“重陰”一級所需照明亮度，要比隧道內(nèi)部照明亮度的要求要小，所以在進行隧道照明系統(tǒng)設(shè)計工作時，無需考慮對重陰級亮度的控制問題。主要亮度控制是通過監(jiān)控中心遙控控制、手動控制以及自動控制這三種控制方法來實現(xiàn)的。按照國內(nèi)關(guān)于《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ/T16-92)第8.6條規(guī)定：“有重要照明任務(wù)的照明負荷，需要在負荷末級配電盤通過切換電源的形式來實現(xiàn)，同時也可以通過兩個專用供電系統(tǒng)各自負責(zé)一半照明電量的方式來實現(xiàn)配電�！睂λ淼勒彰鱽碚f，隧道照明不適合該規(guī)定的：“負荷末級配電盤通過切換電源的形式來實現(xiàn)”方式。所以隧道照明燈按照比列，分成分量相等的兩部分高，并用兩個專用回路來實現(xiàn)供電工作。這樣的供電方式能夠保證，當其中一臺供電電源出現(xiàn)故障而造成隧道內(nèi)部照明燈同時失去亮度時，另外的供電電源能夠正常為隧道照明燈系統(tǒng)提供電力支持，從而保證隧道照明所需，

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本文編號：2827121