集通高速公路特長五女峰隧道LED照明調光

時間：2022-07-21 20:33:50

關鍵字：特長隧道 LED照明調光控制

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[導讀]摘要:作為國家節(jié)能減排的重點行業(yè)之一,交通運輸業(yè)的發(fā)展目標包括了低碳排放,要想發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通,就需要改變隧道照明的投射方式與控制方式,讓隧道照明實現節(jié)約化、智能化。通過調光智能控制系統可以全面實現安全行車與高效節(jié)能,鑒于此,通過對目前主流控制方式進行分析,重點研究吉林省高速公路特長五女峰隧道LED照明調光控制方式。

1LED發(fā)光及控制原理簡介

LED是靠P-N結發(fā)光,如果是同功率的LED光源,需要比較芯片與電流、電壓的參數,這兩項會影響到LED內部的布線結構和電路分布,影響各廠商的光源對調光驅動的配置。因此,對LED的調光控制方式進行研究,有助于促進該行業(yè)的發(fā)展與進步。

2LED調光方式分析

2.1DC0~10V(DC0~5V)調光方式

DC0~10V(DC0~5V)調光是用電壓大小來調節(jié)控制回路電流大小實現調光,比直接用PwM調光亮度變化效果更順滑。DC0~10V(DC0~5V)調光既可從亮度為0的狀態(tài)調至100%的亮度,也可做成反邏輯,對應從100%的亮度調至0的狀態(tài)。

2.2PWM調光方式

PwM也叫方波,是一種非常有效的控制技術,通過調整占空比和脈沖頻率實現對模擬電路的控制。這種調節(jié)方式適合控制精度要求不高的短距離調控,調光工作就是靠控制脈寬時間的開關長短來實現電壓或電流的大小調控,控制距離一般在2~3m,控制距離較短。

2.3電阻調光方式

電阻調光一般用可變電阻來改變電阻值便能調節(jié)光源中的電流,達到調光的目的。電阻調光既可以調節(jié)直流電流也可以調節(jié)交流電流,但其也存在一定的缺點:耗能多、效率低、體積大、控制不便。其優(yōu)勢是交直流電源都可使用,沒有無線電干擾。

2.4DALL調光方式

DALL是數字可尋址接口的首字母縮寫,是一種數據傳輸協議,是照明電器與系統設備控制器之間的通信協議,有獨立地址,可以對單燈或燈組進行精確控制,具有設計簡單、成本低、控制精度高等特點,由于控制電纜壓降不大于2V,所以控制距離不超過300m。

2.5三合一調光方式

混合調光方式吸收了DC0~10V(DC0~5V)調光、PwM調光、電阻調光等的各項優(yōu)點,避免了各項不利因素,但由于受到控制回路線纜壓降的影響,控制距離受限成為其最大的缺點。

2.6時序智能調光方式

時序智能調光采用485總線技術,內置倒計時芯片,用于工作時間,通過內置主動發(fā)生PwM信號實現控制,即可以出廠時設定4個工作時間段的亮度比例,調節(jié)控制回路電流,達到控制燈具的目的。由于485總線技術局限,線纜最遠傳輸距離為1200m。

2.7環(huán)境智能調光方式

環(huán)境智能調光是在以上基礎上開發(fā)環(huán)境亮度檢測設備輸入接口,采用4~20mA信號輸入,通過軟件換算,再采用0~10V調光、PwM、電阻或混合調光方式,達到燈具亮度控制的目的,主要優(yōu)點是可根據控制環(huán)境定制,無人值守,節(jié)能,缺點是成本高。

3特長五女峰隧道LED調光控制方式研究

吉林省集安至通化高速公路為交通運輸部品質工程,綠色旅游公路,路線全長82.213km,橋隧比37.14%,其中特長隧道五女峰隧道左洞長7930m,右洞長7871m。本高速路線主要用途為打通旅游城市集安市。五女峰隧道照明系統設計采用LED燈具,為實現節(jié)能減排目標,發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通綠色線路,合理選擇LED調光方式尤為重要。

對于調光控制方式的選擇,鑒于五女峰隧道為特長隧道,重點考慮響應時間、控制傳輸距離、造價成本等因素。協議類數字調光控制受到傳輸電纜壓降及控制端電壓損耗的影響,不能滿足本隧道控制需求,所以只能選取模擬量控制方式,控制系統采用調光控制主機一主控制器一單燈控制器結合方式。系統圖如圖1所示。