智慧型公路隧道照明系统的设计与研究
发布时间：2022-01-19 20:11
众所周知,便捷的交通往往能够促进当地经济发展。随着我国大力发展经济,越来越多的人把目光投向了公路隧道建设方面。这里存在的问题有:第一,驾驶员在进入或者驶离隧道口的时候,如果洞内外亮度差过大,轻则会影响驾驶体验,重则会引起交通事故。第二,很多隧道都没有对照明亮度进行合理设置,这会提高运营成本,对能源也是一种浪费。本课题来源于浙江生辉照明有限公司,为了解决上述存在的问题,我们研究并且设计了一个智慧照明控制系统。该系统分为四个部分,分别为环境检测模块,八回路开关控制模块,二回路调光控制模块,上位机控制模块。洞外检测模块可以检测当前洞外的光照、色温、温度值,光照值按照《公路隧道照明设计细则》的处理得到的结果称为需求值,作为反馈系统的一个输入。洞内环境检测模块由洞内环境探头组成,主要作用是采集洞内的光照值作为实际值,将其输入到反馈系统中,形成一个闭环系统。上位机模块内的闭环反馈系统处理后将结果传递到二回路调光控制器和八回路开关控制器中,进行相应的调光工作。这三个模块的核心芯片均采用了 STM32。上位机控制模块,采用的是基于.NET开发环境的C#语言来开发,可以显示接收到的洞内和洞外环境数据值并...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１我国近五年隧道里程数??随着隧道的不断建造，与一般公路相比较而言，它存在的许多问题也体现出来了
使得驾驶员的视线模糊，容易造成事故。按照我国２０１４年颁布的最新的《公路隧道照??明设计细则》规定，我们可以将一条隧道划分成入口段、过渡段、中间段和出口段四部分，??四部分分别有着自己对应的亮度值１４５］，如图２．１所示：??Ｉ?〉?隧道??Ｉ?ｉ?Ｉ?；?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＬｔｈｌ?ｉ?ｉ?ｉ??！—｜Ｌ｛ｈ２?！?Ｊ?！??Ｉ?￣?ｉ?Ｉ??！?Ｌｔｒｌ?｜?ｉ?Ｌｅｘ２｜??！?Ｈ＾ｔｒ２！?［?Ｉ—！??ｉ?ｉ?Ｌｔ１ｒ３?Ｌｅｘｉ?ｉ??ｉ?ｉ???ｉ??ｉ?ｉ?Ｌｉｎ?ｉ??ｉ?ｉ???ｉ??ｉ?ｉ?ｉ??ＩＩ?１??！?！?：?；?ｉ??｜?｜??ｊ?｜?Ｊ?Ｉ?Ｉ??隧道入丨ｉ丨入口段丨过渡段丨?中间段?丨出口段｜??图２．１隧道照明亮度分段图??对过去几十年隧道建设的经验总结以及参考国外发达国家的照明规则，再考虑我们国家??当前的经济发展水平，该细则采用了?Ｋ值法去计算隧道各个段的具体亮度值。??２．５．１?ＡＰＩＳ??入口段划分成两部分，分别称为ＴＨｌ，?ＴＨ２，计算的公式如下式（２．１），式（２．２）所示：??Ｌｔｈｌ?＝?ｋ?ｘ?Ｌ２０?（２．１）??Ｌｔｈ２?＝?０．５?ｘｋｘ?Ｌ２０?（２．２）??上式中，Ｌ／／？／表示入口段１的亮度值，单位为（ｃｄ／ｍ２），Ｚ７／２２表示入口段２的亮度值，单位??为（ｃｄ／ｍ２），Ｋ值表示的是折减系数值，折减系数Ｋ值可以按照表２．３进行取值，表示的??是隧道洞口外环境的亮度值
图２．２系统结构图??２．７本章小结??木章主要对隧道照明控制相关的内容进行了分析说明。首先对隧道照明灯具的类型进行??了分析对比，最后选择了?ＬＥＤ灯具。接着对隧道照明的控制方式进行了分析，随即引出了对??灯具的调光方式，选择了用ＰＷＭ波的方式来调节ＬＥＤ灯，还分析了现在主流的几种信号传??输方法，最后对调光策略进行了介绍说明，这些内容为后面的具体设计提供了理论基础。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速公路隧道LED照明智能调光系统[J]. 周根耀,熊永生. 公路交通科技(应用技术版). 2018(09)
[2]高速公路隧道照明节能减排对策研究[J]. 侯建军. 山西建筑. 2018(16)
[3]浅析LED灯具在隧道照明系统中的应用[J]. 肖少宁,王毅,陈磊,唐春. 公路交通科技(应用技术版). 2018(03)
[4]智能照明控制技术发展现状与未来展望[J]. 张荣明,乔文玮,张娇娇,张俊龙,夏迪星. 智能建筑与智慧城市. 2018(01)
[5]隧道照明光源选择分析[J]. 解翠翠,吴火军. 建筑电气. 2017(11)
[6]中国公路隧道数据统计[J]. 蒋树屏. 隧道建设. 2017(05)
[7]高速公路隧道节能照明控制方式[J]. 徐文大. 交通世界. 2016(14)
[8]隧道照明光源光色对驾驶员视觉功效的影响[J]. 邓敏,代言明. 重庆大学学报. 2016(02)
[9]隧道照明闭环反馈智慧控制系统[J]. 秦莉,董丽丽,许文海,张乾. 光学精密工程. 2015(09)
[10]公路隧道照明节能技术研究[J]. 冯岚. 公路. 2015(08)
硕士论文
[1]公路隧道入口段和过渡段照明布灯参数优化研究[D]. 肖宇.华东交通大学 2018
[2]智慧隧道管理系统的设计与实现[D]. 王阳.杭州电子科技大学 2018
[3]基于STM32的隧道照明智能控制系统设计[D]. 秦慧芳.兰州交通大学 2017
[4]隧道智能照明远程监控系统的设计与实现[D]. 蒋海涛.大连海事大学 2017
[5]公路隧道照明智能节能系统设计与研究[D]. 田军.长安大学 2015
[6]基于Zigbee的智能LED隧道照明系统的设计[D]. 于东东.东华大学 2015
[7]基于.NET的公路隧道交通诱导仿真系统的研究与实现[D]. 马春城.长安大学 2012
[8]基于LED光源的高速公路隧道照明节能技术研究[D]. 秦岸.重庆交通大学 2010
[9]长大隧道交通诱导与控制研究[D]. 陈劲风.长安大学 2002
本文编号：3597486
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１我国近五年隧道里程数??随着隧道的不断建造，与一般公路相比较而言，它存在的许多问题也体现出来了
使得驾驶员的视线模糊，容易造成事故。按照我国２０１４年颁布的最新的《公路隧道照??明设计细则》规定，我们可以将一条隧道划分成入口段、过渡段、中间段和出口段四部分，??四部分分别有着自己对应的亮度值１４５］，如图２．１所示：??Ｉ?〉?隧道??Ｉ?ｉ?Ｉ?；?Ｉ??ＩＩＩ?Ｉ??ＩＬｔｈｌ?ｉ?ｉ?ｉ??！—｜Ｌ｛ｈ２?！?Ｊ?！??Ｉ?￣?ｉ?Ｉ??！?Ｌｔｒｌ?｜?ｉ?Ｌｅｘ２｜??！?Ｈ＾ｔｒ２！?［?Ｉ—！??ｉ?ｉ?Ｌｔ１ｒ３?Ｌｅｘｉ?ｉ??ｉ?ｉ???ｉ??ｉ?ｉ?Ｌｉｎ?ｉ??ｉ?ｉ???ｉ??ｉ?ｉ?ｉ??ＩＩ?１??！?！?：?；?ｉ??｜?｜??ｊ?｜?Ｊ?Ｉ?Ｉ??隧道入丨ｉ丨入口段丨过渡段丨?中间段?丨出口段｜??图２．１隧道照明亮度分段图??对过去几十年隧道建设的经验总结以及参考国外发达国家的照明规则，再考虑我们国家??当前的经济发展水平，该细则采用了?Ｋ值法去计算隧道各个段的具体亮度值。??２．５．１?ＡＰＩＳ??入口段划分成两部分，分别称为ＴＨｌ，?ＴＨ２，计算的公式如下式（２．１），式（２．２）所示：??Ｌｔｈｌ?＝?ｋ?ｘ?Ｌ２０?（２．１）??Ｌｔｈ２?＝?０．５?ｘｋｘ?Ｌ２０?（２．２）??上式中，Ｌ／／？／表示入口段１的亮度值，单位为（ｃｄ／ｍ２），Ｚ７／２２表示入口段２的亮度值，单位??为（ｃｄ／ｍ２），Ｋ值表示的是折减系数值，折减系数Ｋ值可以按照表２．３进行取值，表示的??是隧道洞口外环境的亮度值
图２．２系统结构图??２．７本章小结??木章主要对隧道照明控制相关的内容进行了分析说明。首先对隧道照明灯具的类型进行??了分析对比，最后选择了?ＬＥＤ灯具。接着对隧道照明的控制方式进行了分析，随即引出了对??灯具的调光方式，选择了用ＰＷＭ波的方式来调节ＬＥＤ灯，还分析了现在主流的几种信号传??输方法，最后对调光策略进行了介绍说明，这些内容为后面的具体设计提供了理论基础。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速公路隧道LED照明智能调光系统[J]. 周根耀,熊永生. 公路交通科技(应用技术版). 2018(09)
[2]高速公路隧道照明节能减排对策研究[J]. 侯建军. 山西建筑. 2018(16)
[3]浅析LED灯具在隧道照明系统中的应用[J]. 肖少宁,王毅,陈磊,唐春. 公路交通科技(应用技术版). 2018(03)
[4]智能照明控制技术发展现状与未来展望[J]. 张荣明,乔文玮,张娇娇,张俊龙,夏迪星. 智能建筑与智慧城市. 2018(01)
[5]隧道照明光源选择分析[J]. 解翠翠,吴火军. 建筑电气. 2017(11)
[6]中国公路隧道数据统计[J]. 蒋树屏. 隧道建设. 2017(05)
[7]高速公路隧道节能照明控制方式[J]. 徐文大. 交通世界. 2016(14)
[8]隧道照明光源光色对驾驶员视觉功效的影响[J]. 邓敏,代言明. 重庆大学学报. 2016(02)
[9]隧道照明闭环反馈智慧控制系统[J]. 秦莉,董丽丽,许文海,张乾. 光学精密工程. 2015(09)
[10]公路隧道照明节能技术研究[J]. 冯岚. 公路. 2015(08)
硕士论文
[1]公路隧道入口段和过渡段照明布灯参数优化研究[D]. 肖宇.华东交通大学 2018
[2]智慧隧道管理系统的设计与实现[D]. 王阳.杭州电子科技大学 2018
[3]基于STM32的隧道照明智能控制系统设计[D]. 秦慧芳.兰州交通大学 2017
[4]隧道智能照明远程监控系统的设计与实现[D]. 蒋海涛.大连海事大学 2017
[5]公路隧道照明智能节能系统设计与研究[D]. 田军.长安大学 2015
[6]基于Zigbee的智能LED隧道照明系统的设计[D]. 于东东.东华大学 2015
[7]基于.NET的公路隧道交通诱导仿真系统的研究与实现[D]. 马春城.长安大学 2012
[8]基于LED光源的高速公路隧道照明节能技术研究[D]. 秦岸.重庆交通大学 2010
[9]长大隧道交通诱导与控制研究[D]. 陈劲风.长安大学 2002
本文编号：3597486
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