專利名稱：高速公路隧道led照明的無級調(diào)光控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明的自動調(diào)光技術(shù)，具體涉及一種高速公路隧道LED照明的調(diào)光控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，高速公路建設(shè)已從中心城市、平原地區(qū)向山區(qū)延伸，隧道也越來越多，隨著交通出行的方便快捷，也給運(yùn)營管理單位帶來了電費(fèi)的巨大壓力?，F(xiàn)在許多路段采用LED 新型光源代替高壓納燈，期望能收到節(jié)能減排的效果，但如果僅僅是簡單的替換，由于LED 隧道燈的光效和高壓納燈相比并無太大的優(yōu)勢，所以并不能收到明顯的效果。因此要實(shí)時跟蹤車流量和洞外亮度的變化，對LED隧道燈進(jìn)行調(diào)光控制才能收到顯著效果。申請?zhí)枮?201010123575. 4發(fā)明名稱為《高速公路隧道照明的自動調(diào)光控制》的中國發(fā)明專利公布了一種自動調(diào)光控制方法，包括計(jì)算區(qū)域內(nèi)的平均亮度、隧道照明燈具體位置的布置以及設(shè)置PLC控制系統(tǒng)與隧道內(nèi)各照明燈具連接三個步驟，此外該專利申請還公布了計(jì)算區(qū)域平均亮度的數(shù)學(xué)模型。雖然該專利申請實(shí)現(xiàn)了在入口段消除“黑洞”以及出口段消除“白洞” 的現(xiàn)象，但是在入口段的末端以及過渡段區(qū)間的亮度采用的是按規(guī)范設(shè)計(jì)的跳躍式調(diào)光， 這種非漸變式的調(diào)光方法在給駕駛員造成不舒適的同時也不利于節(jié)能減排。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特點(diǎn)是充分發(fā)揮LED照明能夠無級調(diào)光的優(yōu)勢，在提高駕駛員的行車安全和舒適性的前提下，收到最大的節(jié)能效果。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其中具備一個隧道照明控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車輛檢測器、光強(qiáng)檢測器、隧道燈和照明控制器，所述控制方法包括如下步驟(a)車輛檢測器檢測車輛到達(dá)信息，光強(qiáng)檢測器檢測隧道洞內(nèi)外的亮度信息；(b)根據(jù)《JTJ026. 1-1999公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)入口段亮度Lth和中間段亮度Lin ；(c)根據(jù)上述步驟獲得的信息，將隧道劃分為入口段、過渡段1、過渡段2、中間段和出口段，共包括六個照明區(qū)間，長度分別為D1、D2、D3、D4、D5、D6，其中D1、D2、D5、D6根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范取值，D3、D4長度根據(jù)檢測信息計(jì)算；(d)設(shè)定各個照明區(qū)間的亮度水平曲線，其中Dl區(qū)間為入口段的前半部分，亮度值為Lth隨洞外亮度的變化整體調(diào)光；D2區(qū)間為入口段的后半部分，亮度值線性下降；D3區(qū)
1 , Lth
間長度為D3= (10α-1. 9) v，其中ν為車速，《zuXlg,，亮度值由D2區(qū)間的終點(diǎn)值按
CIE的推薦適應(yīng)曲線漸變至中間段D4區(qū)間的亮度Lin ；D5區(qū)間位于出口段的前半部分，亮度值線性上升；D6區(qū)間位于出口段的后半部分，亮度值為5Lin ；(e)根據(jù)步驟(d)計(jì)算所得的各隧道燈所在點(diǎn)的亮度以及根據(jù)《JTJ026. 1-1999公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)的各點(diǎn)亮度獲得各點(diǎn)的調(diào)光系數(shù)，并由相應(yīng)區(qū)域的照明控制器控制該區(qū)域的隧道燈。優(yōu)選的是，上述各照明區(qū)間的亮度水平曲線如下(其中X為隧道內(nèi)任一位置距離隧道入口的長度)在第一照明空間即ο < X彡Dl時，L = Lth = kXL20(S)，k為入口段亮度折減系數(shù)，L2tl(S)為隧道洞外亮度值；在第二照明空間即Dl < X彡D1+D2時，亮度從Lth線性下降到0. 4Lth，其任意點(diǎn)的在第六照明空間即D1+D2+D3+D4+D5 < X 彡 D1+D2+D3+D4+D5+D6 時，L = 5Lin。優(yōu)選的是，車輛檢測器沒有檢測到隧道前方有車輛到來時，隧道全長保持應(yīng)急照明水平 L = 0. 2cd/m2。 優(yōu)選的是，當(dāng)車輛到達(dá)第Ylri車輛檢測器時，第Yn Yn+1照明區(qū)間由應(yīng)急照明狀態(tài)按上述模型進(jìn)行調(diào)光，第γη-2 Ylri照明區(qū)間恢復(fù)到應(yīng)急照明狀態(tài)，其余區(qū)間保持原樣。優(yōu)選的是，車輛檢測器安裝位置為從隧道入口前方500米處開始，每隔500米裝有一套。優(yōu)選的是，光強(qiáng)檢測器安裝在隧道入口處。優(yōu)選的是，入口段亮度折減系數(shù)k取值為0. 025。優(yōu)選的是，中間段亮度Lin在白天為2cd/m2，在晚上等于lcd/m2，白天在重陰天時調(diào)整至 1 1. 5cd/m2。優(yōu)選的是，D2區(qū)間的隧道燈安裝間距為1米，D3區(qū)間過渡段1的隧道燈安裝間距為1. 5米，D3區(qū)間過渡段2的隧道燈安裝間距為5米，D5區(qū)間的隧道燈安裝間距為3. 75 米。優(yōu)選的是，隧道燈采用廣角型LED隧道燈，安裝高度5. 2米，在中間段采用交錯布置，其他段采用對稱布置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可以提高隧道照明的均勻度，整個隧道的亮度變化由入口段到中間段再到出口段是一個漸變的過程，提高了駕駛員舒適性和行車安全性的同時又收到了較好的節(jié)能效果。
權(quán)利要求
1.一種高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其中具備一個隧道照明控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車輛檢測器、光強(qiáng)檢測器、隧道燈和照明控制器，所述控制方法包括如下步驟(a)車輛檢測器檢測車輛到達(dá)信息，光強(qiáng)檢測器檢測隧道洞內(nèi)外的亮度信息；(b)根據(jù)《JTJ026.1-1999公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)入口段亮度L4和中間段亮度Lm ；(c)根據(jù)上述步驟獲得的信息，將隧道劃分為入口段、過渡段1、過渡段2、中間段和出口段，共包括六個照明區(qū)間，長度分別為D1、D2、D3、D4、D5、D6，其中D1、D2、D5、D6根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范取值，D3、D4長度根據(jù)檢測信息計(jì)算；(d)設(shè)定各個照明區(qū)間的亮度水平曲線，其中Dl區(qū)間為入口段的前半部分，亮度值為L1h隨洞外亮度的變化整體調(diào)光；D2區(qū)間為入口段的后半部分，亮度值線性下降；D3區(qū)間1 , Lth長度為M = (IOa — ^jv ,其中車速，=L ,亮度值由D2區(qū)間的終點(diǎn)值按CIE的推薦適應(yīng)曲線漸變至中間段D4區(qū)間的亮度Lm ；D5區(qū)間位于出口段的前半部分，亮度值線性上升；D6區(qū)間位于出口段的后半部分，亮度值為SLin ；(e)根據(jù)步驟(d)計(jì)算所得的各隧道燈所在點(diǎn)的亮度以及根據(jù)《JTJ026.1-1999公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)的各點(diǎn)亮度獲得各點(diǎn)的調(diào)光系數(shù)，并由相應(yīng)區(qū)域的照明控制器控制該區(qū)域的隧道燈。
2.如權(quán)利要求1所述的高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特征在于所述各照明區(qū)間的亮度水平曲線如下(其中X為隧道內(nèi)任一位置距離隧道入口的長度)在第一照明空間即CKXfDl時，L=Lth=IcxL20(S), k為入口段亮度折減系數(shù)，L20(S)為隧道洞外亮度值；在第二照明空間即DKXf D1 + D2時，亮度從Lth線性下降到0.4L&，其任意點(diǎn)的f 3 (X-Dl)I 亮度為L= 1 — ^^‘ Lfe [ 5D2 J在第三照明空間 即 D1 + D2 <X<D1 + D2 + D3 時，/4τ τX-D1-D2L = Ltll χ 1.9Η--；Iν J在第四照明空間即D1+D2+D3 < X < DI+D2+D3+D4 吋，L = Lm ； 在第五照明空間叫 D1+D2+D3+D4 < X < D1+D2+D3+D4 + D5 時， 4(X —Dl — D2 — D3 — D4)T-I J__1_L T
3.如權(quán)利要求2所述的高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特征在于車輛檢測器沒有檢測到隧道前方有車輛到來時，隧道全長保持應(yīng)急照明水平L. = 0.2cd/m2。
4.如權(quán)利要求3所述的高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特征在于當(dāng)車輛到達(dá)第Yltl車輛檢測器時，第Y1^Ym1照明區(qū)間由應(yīng)急照明狀態(tài)按上述模型進(jìn)行調(diào)光，第照明區(qū)間恢復(fù)到應(yīng)急照明狀態(tài)，其余區(qū)間保持原樣。
5.如權(quán)利要求1一 4任一項(xiàng)所述的高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特征在于所述車輛檢測器的安裝位置為從隧道入口前方500米處開始，每隔500米裝有一套。
6.如權(quán)利要求5所述的高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特征在于所述光強(qiáng)檢測器安裝在隧道入口處。
7.如權(quán)利要求6所述的高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特征在于入口段亮度折減系數(shù)k取值為0. 025。
8.如權(quán)利要求7所述的高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特征在于中間段亮度L在白天為2cd/m2 ,在晚上等于lcd/m2 ,白天在重陰天時調(diào)整至l~1.3cd/m2。
9.如權(quán)利要求8所述的高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特征在于D2 區(qū)間的隧道燈安裝間距為1米，D3區(qū)間過渡段1的隧道燈安裝間距為1. 5米，D3區(qū)間過渡段2的隧道燈安裝間距為5米，D5區(qū)間的隧道燈安裝間距為3. 75米。
10.如權(quán)利要求9所述的高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，其特征在于所述隧道燈采用廣角型LED隧道燈，安裝高度5. 2米，在中間段采用交錯布置，其他段采用對稱布置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高速公路隧道LED照明的無級調(diào)光控制方法，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上將隧道全長劃分為六個照明區(qū)間并提供了新的無級調(diào)光控制數(shù)學(xué)模型。本發(fā)明充分發(fā)揮了LED照明能夠無級調(diào)光的優(yōu)勢，提高隧道照明的均勻度，整個隧道的亮度變化由入口段到中間段再到出口段是一個漸變的過程，提高了駕駛員舒適性和行車安全性的同時又收到了較好的節(jié)能效果。
文檔編號H05B37/02GK102271447SQ201110176739
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者王新官, 鄺仲平, 錢懷風(fēng), 陳松林, 高林 申請人:江西方興科技有限公司