本文關(guān)鍵詞：高速公路隧道照明節(jié)能控制系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 高速公路隧道 照明節(jié)能 調(diào)光模型 照明設(shè)計 實時控制 效益分析

【摘要】：隨著我國高速公路建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展,隧道的數(shù)量劇增。隧道照明是保證隧道內(nèi)車輛通行安全的重要環(huán)節(jié),照明費用已成為公路運營單位的沉重負(fù)擔(dān)。傳統(tǒng)的隧道照明系統(tǒng)普遍存在著能源浪費、配光設(shè)計不合理等問題,已不能適應(yīng)現(xiàn)階段車輛駕駛安全和節(jié)能降耗的需要。在國家大力推進低碳經(jīng)濟的新形勢下,對隧道照明系統(tǒng)的優(yōu)化改進勢在必行。因此,需要探索一種既能為駕駛員提供舒適駕駛環(huán)境,又能降低能源消耗、節(jié)省運營成本的隧道照明控制系統(tǒng)方案。 本文首先對隧道照明的視覺適應(yīng)性特點進行了分析,將隧道照明分為入口段、過渡段、中間段、出口段四個照明區(qū)段,指出車輛經(jīng)過隧道時存在“黑洞效應(yīng)”和“白洞效應(yīng)”。通過研究我國現(xiàn)階段隧道照明標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)隧道照明亮度需求受洞外環(huán)境亮度、交通流量、車速影響的特點,提出了一元參數(shù)控制模型、二元參數(shù)控制模型、三元參數(shù)控制模型三種調(diào)光控制模型,并在MATLAB環(huán)境下對以上幾種調(diào)光控制模型進行仿真分析,得出三元調(diào)光控制模型節(jié)能效果最優(yōu)的結(jié)論。選擇大功率LED照明燈具和合適的燈具布置方式,通過分析計算,優(yōu)化了照明設(shè)計。 在以上工作的基礎(chǔ)上,設(shè)計完成了一套照明節(jié)能控制系統(tǒng),該照明節(jié)能控制系統(tǒng)具有人工控制、時序控制、智能無級控制三種控制模式,采用PWM對LED照明進行調(diào)光,具備以太網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、本地控制網(wǎng)絡(luò)和DALI總線網(wǎng)絡(luò)三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。完成了照明控制系統(tǒng)本地控制器、電流可調(diào)LED驅(qū)動電源的軟硬件設(shè)計,其中本地控制器主要由單片機主控單元、RS485總線電平轉(zhuǎn)換、DALI電平轉(zhuǎn)換電路組成,實現(xiàn)從上位控制計算機接收調(diào)光數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)通過DALI總線下發(fā)到電流可調(diào)LED電源；電流可調(diào)LED驅(qū)動電源由單片機、DALI電平轉(zhuǎn)換電路組成,實現(xiàn)從DALI總線接收本地控制器發(fā)送的調(diào)光數(shù)據(jù)并解析為PWM輸出。最后以大坪山隧道為例,分析了隧道照明節(jié)能控制系統(tǒng)的經(jīng)濟效益和社會效益。
【關(guān)鍵詞】：高速公路隧道 照明節(jié)能 調(diào)光模型 照明設(shè)計 實時控制 效益分析
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：U453.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 論文背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 發(fā)展趨勢14-15
• 1.3 研究內(nèi)容及論文安排15-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容15-16
• 1.3.2 論文安排16-17
• 第二章 高速公路隧道照明節(jié)能方法17-22
• 2.1 隧道照明視覺特點17
• 2.2 隧道照明節(jié)能方法17-19
• 2.2.1 使用新型節(jié)能燈具17-18
• 2.2.2 實施照明智能管理和控制方案18
• 2.2.3 優(yōu)化照明設(shè)計及配光18
• 2.2.4 其它18-19
• 2.3 高速公路隧道照明LED光源19-21
• 2.3.1 隧道照明對光源的要求19
• 2.3.2 照明光源使用現(xiàn)狀19-20
• 2.3.3 LED燈用于隧道照明中的優(yōu)勢20
• 2.3.4 LED燈在隧道的應(yīng)用須知20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 隧道照明調(diào)光控制模型與節(jié)能分析22-33
• 3.1 照明相關(guān)概念22
• 3.2 現(xiàn)行隧道照明標(biāo)準(zhǔn)22-24
• 3.3 入口段照明亮度控制模型24-26
• 3.3.1 分時控制模型24-25
• 3.3.2 一元參數(shù)控制模型25
• 3.3.3 二元參數(shù)控制模型25-26
• 3.3.4 三元參數(shù)控制模型26
• 3.4 中間段照明照明控制模型26-28
• 3.4.1 分時控制和一元參數(shù)控制模型26
• 3.4.2 二元參數(shù)控制模型26-27
• 3.4.3 三元參數(shù)控制模型27-28
• 3.5 過渡段照明和出口段照明28
• 3.5.1 過渡段照明28
• 3.5.2 出口端照明28
• 3.6 隧道照明節(jié)能分析28-32
• 3.6.1 各段照明能耗計算28-29
• 3.6.2 節(jié)能模擬分析29-32
• 3.7 本章小結(jié)32-33
• 第四章 隧道照明計算與燈具布置33-43
• 4.1 隧道照明計算33-34
• 4.1.1 照度計算33-34
• 4.1.2 亮度與照度的換算34
• 4.2 燈具布置34-39
• 4.2.1 布置方式選擇34-39
• 4.2.2 照明回路設(shè)計39
• 4.3 照明設(shè)計案例39-42
• 4.3.1 入口段照明設(shè)計40-41
• 4.3.2 過渡段照明設(shè)計41
• 4.3.3 基本段照明41-42
• 4.3.4 出口段照明42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第五章 LED隧道照明控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計43-65
• 5.1 隧道照明控制模式43-44
• 5.1.1 手動控制43
• 5.1.2 時序控制43-44
• 5.1.3 智能無級控制44
• 5.2 LED調(diào)光44-46
• 5.2.1 LED調(diào)光模式44-45
• 5.2.2 PWM設(shè)計45-46
• 5.3 系統(tǒng)總體設(shè)計46-49
• 5.3.1 系統(tǒng)組成46-47
• 5.3.2 工作原理47-49
• 5.4 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建49-51
• 5.4.1 遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)—以太網(wǎng)49
• 5.4.2 本地網(wǎng)絡(luò)—RS485總線網(wǎng)絡(luò)49-51
• 5.4.3 DALI總線控制51
• 5.5 DALI控制器51-58
• 5.5.1 硬件組成51-52
• 5.5.2 電路設(shè)計52-55
• 5.5.3 程序設(shè)計55-58
• 5.6 LED可調(diào)驅(qū)動電源58-64
• 5.6.1 LED電源技術(shù)要求58-60
• 5.6.2 DC/DC變換60-62
• 5.6.3 DALI電平轉(zhuǎn)換62-63
• 5.6.4 程序設(shè)計63-64
• 5.7 本章小結(jié)64-65
• 第六章 隧道照明節(jié)能系統(tǒng)節(jié)能效益評估—以大坪山隧道照明為例65-69
• 6.1 大坪山隧道照明現(xiàn)狀65-66
• 6.2 LED節(jié)能系統(tǒng)方案效益66-68
• 6.2.1 效益比較方法66
• 6.2.2 社會效益66-68
• 6.2.3 經(jīng)濟效益68
• 6.3 本章小結(jié)68-69
• 第七章 結(jié)論與展望69-70
• 參考文獻70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果73-74
• 致謝74-75
• 附錄75

【引證文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫發(fā)恩;高速公路隧道照明控制系統(tǒng)設(shè)計與研究[D];華南理工大學(xué);2012年

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本文編號：853589