自21世紀初以來,隨著道路建設的突飛猛進,中國公路隧道的年均增長率達到了驚人的20%,并呈現(xiàn)出逐年加速的趨勢。這一發(fā)展浪潮推動了農村人口大規(guī)模向城市遷移,加速了城市化進程。
近年來,我國隧道和地下工程在技術進步的推動下取得了顯著成就。特別是在2016年至2022年間,我國隧道的總里程呈現(xiàn)出持續(xù)增長的態(tài)勢。據統(tǒng)計,截至2022年底,全國隧道總里程已達到48762公里,較2021年增加了3008.1公里,這一增長幅度反映了我國隧道建設的高效與迅速。
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在隧道類型的分布上,公路隧道和鐵路隧道占據了主導地位。其中,公路隧道里程達到26784公里,較2021年增加了2085.1公里,占全國隧道總里程的54.93%,顯示出公路隧道在交通建設中的重要地位。而鐵路隧道里程為21978公里,較2021年增加了923公里,占全國隧道總里程的45.07%。從2016年至2022年的數(shù)據變化來看,公路隧道總里程的占比呈現(xiàn)出不斷擴大的趨勢。這一趨勢不僅反映了我國公路交通基礎設施的快速發(fā)展,也預示著未來公路隧道在交通網絡中的重要作用將持續(xù)上升。
如此龐大的隧道數(shù)量,催生智能照明管理技術的廣泛應用LED燈、智能化與自動化、環(huán)保與節(jié)能的更高要求、個性化與多樣化的照明設計以及智能化維護與管理快速發(fā)展 。無級調光控制系統(tǒng)運營安全可靠及節(jié)能效果明顯,并且不需更換路燈燈具,成本低性價比高。
根據《公路隧道照明設計細則》(JTG/T D70/2-0l-2014)可靠、先進的照明控制是確保隧道安全運營及節(jié)能的重要手段。 通過照明調光控制,使亮度水平更加符合實際的車流量和洞外亮度情況,從而達到安全運營和節(jié)能降耗的目的,因此公路隧道照明應進行調光控制設計。本次更換工程在原有控制模式基礎上,增加浙江巨川無級調光控制系統(tǒng):
在隧道外箱變內設置無極調光控制柜,控制柜內設置照明集中控制器:在隧道洞外一個停車視距內設置洞外亮度檢測儀,洞外亮度檢測儀與洞外設備共桿安裝:在隧道內分別設置入口段、出口段亮度檢測儀和中間段亮度檢測儀。
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(1)系統(tǒng)原理系統(tǒng)主要由洞外亮度檢測儀、洞內亮度檢測儀、隧道照明集中控制器、調光控制柜、亮度可控型公路隧道LDE照明燈具、傳輸設備和照明管理軟件等組成。系統(tǒng)的洞外亮度檢測儀將檢測到的隧道洞外亮度信號轉換為 4~20mA標準信號通過KYJYP-4*1. Omm2信號電纜傳送至隧道洞口變電所調光控制柜內:系統(tǒng)的洞內亮度檢測裝置將檢測到的隧道洞內入口段、出口段和中間段亮度信號轉換為 4~20mA 標準信號傳送至隧道洞口變電所調光控制柜內。 設于調光控制柜內的隧道照明集中控制器根據桐內外亮度,分別計算出入口各段加強照明和基本照明相應地調光 功率,再將其分別轉為直流模擬信號輸出,去控制加強照明燈具和基本照明燈具的輸出功率, 進而控制燈具亮度的變化。 照明集中控制器利用網線,通過變電所 PLC 處工業(yè)以太網交換機上 傳至隧道管理站新設隧道照明管理軟件,實現(xiàn)數(shù)據傳輸。 隧道管理站可通過隧道照明管理軟件, 實現(xiàn)相關參數(shù)的設定、指令下達、實時信號讀取和儲存,完成隧道照明調光控制。 通訊中斷時, 控制器應能自行根據洞外亮度等參數(shù)自動進行調光。 隧道照明管理軟件搭載在隧道管理站工作站上,可在工作站上作為獨立管理軟件使用,同時預留接口協(xié)議,可接入至隧管站監(jiān)控系統(tǒng)應用軟件,作為應用軟件于模塊使用。
(2)加強照明控制調光白天,加強照明燈具開啟,隧道照明集中控制器根據洞外亮度、洞內亮度等信息,經計算 后將其轉為直流模擬信號輸出,去控制照明系統(tǒng)中加強照明燈上的LDE驅動電流,從而實現(xiàn)控 制各段加強照明亮度的目的。 當加強照明出現(xiàn)光衰,致使洞內入口段亮度檢測儀的實測結果低 于標準要求時,隧道照明集中控制器能自動調節(jié)加強照明亮度,使之滿足標準要求,實現(xiàn)按需 照明。
(3)基本照明控制調光隧道照明集中控制器能夠根據交通量信息、設計冗余和不同的時間段,調節(jié)基本照明的亮度:當基本照明出現(xiàn)光衰,致使洞內基本照明檢測儀的實測結果低于標準要求時,隧道照明集 中控制器能自動調節(jié)基本照明亮度,使之滿足標準要求,實現(xiàn)按需照明。下半夜系統(tǒng)會自動降低照明功率至需要的數(shù)值。
(4)控制回路設置在隧道洞口2個變電所分別設置一套無級調光控制柜和照明集中控制器,控制系統(tǒng)設入口段加強照明控制回路、出口段加強照明控制回路和基本照明控制回路,控制線均采用2×2.5mm2 信號線。 入口段加強照明控制回路控制總線延伸至過渡段的末端:出口段加強照明控制回路控制總線延伸至過出口段起點:基本照明白洞口2個變電所照明集中控制器各控制一半。 入口段、過渡段的加強照明燈具的控制端均接入入口段加強照明控制總線:出口段的加強照明燈具的控制端均接入出口段加強照明控制總線:基本照明燈具的控制端均接入基本照明控制總線。
(5) 加強照明白天根據洞外亮度自動進行調節(jié),夜晚關閉:基本照明按白天常亮, 夜間根據不同的時間段,自動調整 :應急照明燈具常亮。