集通高速公路特长五女峰隧道LED照明调光

时间：2022-07-21 20:33:50

关键字：特长隧道 LED照明调光控制

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[导读]摘要:作为国家节能减排的重点行业之一,交通运输业的发展目标包括了低碳排放,要想发展资源节约型、环境友好型交通,就需要改变隧道照明的投射方式与控制方式,让隧道照明实现节约化、智能化。通过调光智能控制系统可以全面实现安全行车与高效节能,鉴于此,通过对目前主流控制方式进行分析,重点研究吉林省高速公路特长五女峰隧道LED照明调光控制方式。

1LED发光及控制原理简介

LED是靠P-N结发光,如果是同功率的LED光源,需要比较芯片与电流、电压的参数,这两项会影响到LED内部的布线结构和电路分布,影响各厂商的光源对调光驱动的配置。因此,对LED的调光控制方式进行研究,有助于促进该行业的发展与进步。

2LED调光方式分析

2.1DC0~10V(DC0~5V)调光方式

DC0~10V(DC0~5V)调光是用电压大小来调节控制回路电流大小实现调光,比直接用PwM调光亮度变化效果更顺滑。DC0~10V(DC0~5V)调光既可从亮度为0的状态调至100%的亮度,也可做成反逻辑,对应从100%的亮度调至0的状态。

2.2PWM调光方式

PwM也叫方波,是一种非常有效的控制技术,通过调整占空比和脉冲频率实现对模拟电路的控制。这种调节方式适合控制精度要求不高的短距离调控,调光工作就是靠控制脉宽时间的开关长短来实现电压或电流的大小调控,控制距离一般在2~3m,控制距离较短。

2.3电阻调光方式

电阻调光一般用可变电阻来改变电阻值便能调节光源中的电流,达到调光的目的。电阻调光既可以调节直流电流也可以调节交流电流,但其也存在一定的缺点:耗能多、效率低、体积大、控制不便。其优势是交直流电源都可使用,没有无线电干扰。

2.4DALL调光方式

DALL是数字可寻址接口的首字母缩写,是一种数据传输协议,是照明电器与系统设备控制器之间的通信协议,有独立地址,可以对单灯或灯组进行精确控制,具有设计简单、成本低、控制精度高等特点,由于控制电缆压降不大于2V,所以控制距离不超过300m。

2.5三合一调光方式

混合调光方式吸收了DC0~10V(DC0~5V)调光、PwM调光、电阻调光等的各项优点,避免了各项不利因素,但由于受到控制回路线缆压降的影响,控制距离受限成为其最大的缺点。

2.6时序智能调光方式

时序智能调光采用485总线技术,内置倒计时芯片,用于工作时间,通过内置主动发生PwM信号实现控制,即可以出厂时设定4个工作时间段的亮度比例,调节控制回路电流,达到控制灯具的目的。由于485总线技术局限,线缆最远传输距离为1200m。

2.7环境智能调光方式

环境智能调光是在以上基础上开发环境亮度检测设备输入接口,采用4~20mA信号输入,通过软件换算,再采用0~10V调光、PwM、电阻或混合调光方式,达到灯具亮度控制的目的,主要优点是可根据控制环境定制,无人值守,节能,缺点是成本高。

3特长五女峰隧道LED调光控制方式研究

吉林省集安至通化高速公路为交通运输部品质工程,绿色旅游公路,路线全长82.213km,桥隧比37.14%,其中特长隧道五女峰隧道左洞长7930m,右洞长7871m。本高速路线主要用途为打通旅游城市集安市。五女峰隧道照明系统设计采用LED灯具,为实现节能减排目标,发展资源节约型、环境友好型交通绿色线路,合理选择LED调光方式尤为重要。

对于调光控制方式的选择,鉴于五女峰隧道为特长隧道,重点考虑响应时间、控制传输距离、造价成本等因素。协议类数字调光控制受到传输电缆压降及控制端电压损耗的影响,不能满足本隧道控制需求,所以只能选取模拟量控制方式,控制系统采用调光控制主机一主控制器一单灯控制器结合方式。系统图如图1所示。