隨著交通基礎設施的快速發展,隧道作為連接不同地理區域的重要通道,其安全性與行車舒適度日益受到重視。隧道照明作為保障行車安全、提升駕駛體驗的關鍵因素之一,其控制系統的設計與實現顯得尤為重要。在眾多照明控制策略中,模擬控制作為一種經典且廣泛應用的方法,憑借其簡單可靠、易于維護的特點,在隧道照明領域發揮著重要作用。本文將深入探討隧道照明控制的模擬控制策略,分析其原理、優勢、應用現狀及未來發展趨勢。
(1)系統構成:
系統由洞外亮度檢測儀、LED亮度智能無級控制裝置、單燈亮度可控型LED隧道燈、通訊系統和上位機監控管理軟件等組成。系統的洞外亮度監測裝置將檢測到的隧道洞外亮度信號轉換為4~20mA標準信號傳送至LED亮度智能無級控制裝置上,再由其轉為DC0~5V的直流模擬信號輸出(模擬控制信號的0V對應燈具最大功率,5V對應燈具最小功率,中間呈反向線性關系),去控制LED燈上的電壓控制電流源(輸出電流可控型LED驅動電源)。

(2)系統技術要求
亮度控制系統能根據公路隧道洞外亮度變化情況對洞內加強段或基本段照明的強度進行跟蹤控制。
亮度控制系統能與中控室進行通訊,中控室能夠設置亮度控制系統的相關參數,包括系統時鐘,加強照明輸出功率百分比,基本照明白天和上半夜輸出功率百分比,基本照明下半夜輸出功率百分比,基本照明下半夜照明起止時間等。
亮度控制系統能與上位機實現通訊。
亮度控制系統能對隧道洞內亮度進行實時、精細化調光,其相鄰兩次調光操作的時間間隔不大于2S,亮度調光等級不低于256級。
亮度控制系統具有手動和自動兩種調節方式。
(3)調光功能
加強照明的總體控制原則為:洞外光強越強(越亮),洞內照明功率越大,即洞內照明亮度也越強,反之亦然。
對于基本照明的亮度控制,按白天光控范疇依據當前時間控制。用戶可以設置基本照明夜晚開始以及終止時間,并設置夜晚以及白天的照明功率,系統根據當前時間以及用戶設定的時間、照明功率去控制基本照明輸出。
在隧道基本段有霧時,系統根據用戶設定的時間、照明功率去控制基本照明輸出。
加強照明的控制主要來自洞外亮度信號,根據洞外亮度確定加強照明輸出。用戶可以設置加強照明的開啟以及關閉時間。當用于測量洞外亮度的變送器失效或者因檢修無法使用時,用戶可以設置加強照明受當前時間控制,并按夏天晴天的洞外亮度變化曲線進行調光。
(4)測量信號輸入功能
系統能夠接受 4~20mA 的標準信號。4~20mA 接口既可為 3線制,亦可為 2 線制,即DC24/12V輸出、電流信號輸入和地線。5)掉電應急控制電壓保持
具有掉電檢測功能。系統電源來自 EPS,掉電檢測信號來自市電。當電源掉電后,系統能夠自動檢測并作出響應,控制基本照明燈具至相應的功率。
(6)4 路繼電器輸出控制
當開啟加強照明燈具時,由于加強照明燈具數量眾多,不宜同時開啟,采用分段陸續開啟。四路繼電器吸合時間間隔一般在 3-5S。關燈時可同步關閉。繼電器設有常開和常閉觸點,可接AC220V 或 AC380V,低壓側為 5V。
(7)實時時鐘系統具有實時時鐘并配有備用電源,在系統掉電或更換電源情況下依舊能夠長時間地工作,使時鐘不至于丟失。

(8)主要技術指標
電源電壓:DC5V,-5V,12V;
額定功率:15W;
輸出控制電壓:2×DC 0~5V,其中 0V 對應最大功率,5V 對應最小功率;
輸出控制級數:256 級;
輸出控制電流:2×20mA;
控制距離:>10km(1.5 平方導線,5000 盞燈,燈具控制電流小于 2uA);
亮度檢測范圍:0~7000cd/m 2 ;
控制器繼電器觸點數:4 對,具有掉電檢測和相應功能;
通訊:RS-485/RJ-45 接口;
工作環境溫度:-10~55℃;
(9)軟件可實現功能
隧道照明監控軟件可實現當前工作狀況顯示、車檢指示、故障報警指示、操作提示信息,以及串口配置、授時、基本照明參數讀取與設置、加強照明參數讀取與設置、工作記錄查詢、日志查詢、故障處理、解除故障和退出等功能。
隧道照明監控軟件應能實現對本項目管理體制內所轄的所有隧道的實時監控與管理,具體內容包括:不同隧道界面切換,各隧道照明當前工作狀況顯示、故障報警指示、操作提示信息,以及串口配置、授時、基本照明參數讀取與設置、加強照明參數讀取與設置、電能耗查詢、工作記錄查詢(包括實時的調光參數的變化曲線圖)、日志查詢、故障處理、解除故障和退出等功能。