公路隧道照明控制技术综述

2015-12-21孙尔鹏

科技与创新 2015年24期

孙尔鹏

摘要：只有保证城市交通安全、顺畅，才能促进地方经济的快速发展。在城市交通中，公路隧道是事故多发区。公路隧道一般处于山区，隧道是通过山路的主要途径。在公路隧道的使用中，最重要的是保证隧道内的照明。因此，阐述了公路隧道照明控制技术的应用现状和存在的问题。

关键词：公路隧道；照明控制技术；照明控制系统；人为控制

中图分类号：U453.7 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.095

公路隧道最突出的特点是需要穿过山体或其他地势较高的地质结构，基本上只在隧道洞口有光线，进而对隧道内的采光布置有较高的要求。因此，应保证公路隧道照明符合使用要求，且尽量节省能源的消耗。

1 公路隧道照明的要求

公路隧道的特殊性决定了其照明要求比其他道路的照明要求更高，主要表现在以下2方面。

1.1 黑洞和白洞效应方面的要求

黑洞效应是指驾驶人员在进入隧洞前，在隧道外观察到的隧道为黑色的洞口，从明亮的环境中进入黑暗的隧道后，驾驶员的眼睛会不适应；白洞效应恰恰相反，是指从驾出隧道后进入明亮的环境时，驾驶员的视线会被强烈的光线影响。黑洞效应和白洞效应会使驾驶员的眼睛产生一定的错觉，进而使驾驶人员无法准确判断周边路况。因此，隧道中的照明设备应能有效消除黑洞效应和白洞效应，减轻光线变化对驾驶人员眼睛的影响，使其在进入黑暗或明亮环境的过程是循序渐进的。

1.2 能源节约方面的要求

与普通道路的路灯相比，公路隧道内的照明是全天候的，会消耗更多的能源。因此，隧道照明在满足使用要求的同时，也要达到节约能源的目的，尽量使用耗能较低的照明设施、采用先进的照明控制方法。

2 公路隧道照明控制技术的应用

现阶段，我国的公路照明技术获得了较大的发展，主要在照明的控制方式和控制系统方面获得了改善。

2.1 隧道照明控制方式

2.1.1 人为控制

人为控制是隧道照明系统最传统的控制方式，即根据道路的车流量、天气状况、车辆行驶状况等得到相应的数据模型，并分析这些数据模型，人为地在适当的时间段控制照明电路。人为控制一般适用于路程较短、车辆行驶有规律的小型公路隧道，具有简便、易操作的特点，但会消耗大量的人力，主要分为远程控制和现场控制。

2.1.2 自动控制

自动控制系统与人为控制系统的工作原理基本相同，即根据隧道特点控制照明设备的启闭；不同之处在于自动控制采用的是计算机系统，可事先设定电路，进而使电路在指定时间自动断开或连接，减少了人力的使用，一般情况下比人为控制更具优越性。

2.1.3 智能控制

所谓“智能控制”，是指照明设备可根据光线、车辆、车速等的情况探测隧道内的环境，当探测到有车辆通过且照明情况较差时，会自动连接电路；当没有车辆通过或光照条件足以满足行驶需求时，会自动关闭照明设备，以减少电能消耗。智能控制系统是目前较为先进的照明控制系统之一，结合了自动控制系统、检测系统和人工智能技术等，不仅能控制照明设备的启闭，还可以控制灯光的强弱，使之与自然光线充分配合，且能消除黑洞效应和白洞效应。因此，相关单位应在条件允许的情况下采取该控制方式。

2.2 隧道照明控制系统

2.2.1 集中控制系统

采用集中控制系统可集中控制整个隧道中的所有照明设施，并由单个控制开关控制。该控制系统是我国最常用的控制系统之一，主要优点为操控方便，但无法充分满足隧道使用的客观要求，比如该系统隧道口、隧道中部的部分照明设备的使用频率和使用时间段是不同的，无法分批管理设备。

2.2.2 分散控制系统

采用分散控制系统可分别控制隧道中的照明设备，但采用该系统时需要根据天气情况等控制照明设备。

2.2.3 总线控制系统

现场总线控制系统是目前最先进的照明设备控制系统之一，是传统控制系统与数字化结合的产物。通过计算机和收集装置对现场状况的检测、计算、分析，可智能控制照明设备，既不需要耗费较多的人力、物力，也可以很好地结合环境，创造更完善的照明条件。但是这种控制系统对相关工人人员的技术水平要求较高。

3 公路隧道照明控制存在的问题

3.1 耗费大量人力

虽然目前的照明设备控制系统和照明设备都有了较大的进步，但在隧道中使用人力控制照明设备的情况仍较多，这不利于照明科技的发展。

3.2 能源耗费严重

目前，节能观念并未深入人心，很多隧道照明控制系统仍然存在严重浪费电能的现象，很多不必开启照明设备的时间段仍开启照明设备，造成了严重的能源浪费。