自21世紀(jì)初以來(lái),隨著道路建設(shè)的突飛猛進(jìn),中國(guó)公路隧道的年均增長(zhǎng)率達(dá)到了驚人的20%,并呈現(xiàn)出逐年加速的趨勢(shì)。這一發(fā)展浪潮推動(dòng)了農(nóng)村人口大規(guī)模向城市遷移,加速了城市化進(jìn)程。
近年來(lái),我國(guó)隧道和地下工程在技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下取得了顯著成就。特別是在2016年至2022年間,我國(guó)隧道的總里程呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2022年底,全國(guó)隧道總里程已達(dá)到48762公里,較2021年增加了3008.1公里,這一增長(zhǎng)幅度反映了我國(guó)隧道建設(shè)的高效與迅速。

在隧道類型的分布上,公路隧道和鐵路隧道占據(jù)了主導(dǎo)地位。其中,公路隧道里程達(dá)到26784公里,較2021年增加了2085.1公里,占全國(guó)隧道總里程的54.93%,顯示出公路隧道在交通建設(shè)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(guó)隧道總里程的45.07%。從2016年至2022年的數(shù)據(jù)變化來(lái)看,公路隧道總里程的占比呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。這一趨勢(shì)不僅反映了我國(guó)公路交通基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展,也預(yù)示著未來(lái)公路隧道在交通網(wǎng)絡(luò)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(shù)的廣泛應(yīng)用LED燈、智能化與自動(dòng)化、環(huán)保與節(jié)能的更高要求、個(gè)性化與多樣化的照明設(shè)計(jì)以及智能化維護(hù)與管理快速發(fā)展 。無(wú)級(jí)調(diào)光控制系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)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(jià)比高。
根據(jù)《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D70/2-0l-2014)可靠、先進(jìn)的照明控制是確保隧道安全運(yùn)營(yíng)及節(jié)能的重要手段。 通過(guò)照明調(diào)光控制,使亮度水平更加符合實(shí)際的車流量和洞外亮度情況,從而達(dá)到安全運(yùn)營(yíng)和節(jié)能降耗的目的,因此公路隧道照明應(yīng)進(jìn)行調(diào)光控制設(shè)計(jì)。本次更換工程在原有控制模式基礎(chǔ)上,增加浙江巨川無(wú)級(jí)調(diào)光控制系統(tǒng):
在隧道外箱變內(nèi)設(shè)置無(wú)極調(diào)光控制柜,控制柜內(nèi)設(shè)置照明集中控制器:在隧道洞外一個(gè)停車視距內(nèi)設(shè)置洞外亮度檢測(cè)儀,洞外亮度檢測(cè)儀與洞外設(shè)備共桿安裝:在隧道內(nèi)分別設(shè)置入口段、出口段亮度檢測(cè)儀和中間段亮度檢測(cè)儀。

(1)系統(tǒng)原理系統(tǒng)主要由洞外亮度檢測(cè)儀、洞內(nèi)亮度檢測(cè)儀、隧道照明集中控制器、調(diào)光控制柜、亮度可控型公路隧道LDE照明燈具、傳輸設(shè)備和照明管理軟件等組成。系統(tǒng)的洞外亮度檢測(cè)儀將檢測(cè)到的隧道洞外亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為 4~20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)KYJYP-4*1. Omm2信號(hào)電纜傳送至隧道洞口變電所調(diào)光控制柜內(nèi):系統(tǒng)的洞內(nèi)亮度檢測(cè)裝置將檢測(cè)到的隧道洞內(nèi)入口段、出口段和中間段亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為 4~20mA 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳送至隧道洞口變電所調(diào)光控制柜內(nèi)。 設(shè)于調(diào)光控制柜內(nèi)的隧道照明集中控制器根據(jù)桐內(nèi)外亮度,分別計(jì)算出入口各段加強(qiáng)照明和基本照明相應(yīng)地調(diào)光 功率,再將其分別轉(zhuǎn)為直流模擬信號(hào)輸出,去控制加強(qiáng)照明燈具和基本照明燈具的輸出功率, 進(jìn)而控制燈具亮度的變化。 照明集中控制器利用網(wǎng)線,通過(guò)變電所 PLC 處工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)上 傳至隧道管理站新設(shè)隧道照明管理軟件,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。 隧道管理站可通過(guò)隧道照明管理軟件, 實(shí)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的設(shè)定、指令下達(dá)、實(shí)時(shí)信號(hào)讀取和儲(chǔ)存,完成隧道照明調(diào)光控制。 通訊中斷時(shí), 控制器應(yīng)能自行根據(jù)洞外亮度等參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)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(dú)立管理軟件使用,同時(shí)預(yù)留接口協(xié)議,可接入至隧管站監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件,作為應(yīng)用軟件于模塊使用。
(2)加強(qiáng)照明控制調(diào)光白天,加強(qiáng)照明燈具開(kāi)啟,隧道照明集中控制器根據(jù)洞外亮度、洞內(nèi)亮度等信息,經(jīng)計(jì)算 后將其轉(zhuǎn)為直流模擬信號(hào)輸出,去控制照明系統(tǒng)中加強(qiáng)照明燈上的LDE驅(qū)動(dòng)電流,從而實(shí)現(xiàn)控 制各段加強(qiáng)照明亮度的目的。 當(dāng)加強(qiáng)照明出現(xiàn)光衰,致使洞內(nèi)入口段亮度檢測(cè)儀的實(shí)測(cè)結(jié)果低 于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),隧道照明集中控制器能自動(dòng)調(diào)節(jié)加強(qiáng)照明亮度,使之滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,實(shí)現(xiàn)按需 照明。
(3)基本照明控制調(diào)光隧道照明集中控制器能夠根據(jù)交通量信息、設(shè)計(jì)冗余和不同的時(shí)間段,調(diào)節(jié)基本照明的亮度:當(dāng)基本照明出現(xiàn)光衰,致使洞內(nèi)基本照明檢測(cè)儀的實(shí)測(cè)結(jié)果低于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),隧道照明集 中控制器能自動(dòng)調(diào)節(jié)基本照明亮度,使之滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,實(shí)現(xiàn)按需照明。下半夜系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)降低照明功率至需要的數(shù)值。
(4)控制回路設(shè)置在隧道洞口2個(gè)變電所分別設(shè)置一套無(wú)級(jí)調(diào)光控制柜和照明集中控制器,控制系統(tǒng)設(shè)入口段加強(qiáng)照明控制回路、出口段加強(qiáng)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(hào)線。 入口段加強(qiáng)照明控制回路控制總線延伸至過(guò)渡段的末端:出口段加強(qiáng)照明控制回路控制總線延伸至過(guò)出口段起點(diǎn):基本照明白洞口2個(gè)變電所照明集中控制器各控制一半。 入口段、過(guò)渡段的加強(qiáng)照明燈具的控制端均接入入口段加強(qiáng)照明控制總線:出口段的加強(qiáng)照明燈具的控制端均接入出口段加強(qiáng)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(qiáng)照明白天根據(jù)洞外亮度自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié),夜晚關(guān)閉:基本照明按白天常亮, 夜間根據(jù)不同的時(shí)間段,自動(dòng)調(diào)整 :應(yīng)急照明燈具常亮。