狭窄隧道汽车双向行PLC控制
重庆大学课程设计报告课程设计题目：狭窄隧道汽车双向行PLC控制
学院：电气工程
专业：电气工程及其自动化
年级：
学生姓名：彭华
学号：201004870
完成时间：2011 年12 月24 日
成绩：
指导教师：李霞
重庆大学继续教育学院
目录
一、控制要求： ......................................................................................... - 3 -
二、设计分析： ......................................................................................... - 4 -
三、输入/输出地址表：............................................................................ - 4 -
四、端子图： ............................................................................................. - 4 -
五、SFC图： ............................................................................................ - 5 -
六、梯形图及程序说明 ............................................................................. - 6 - 七．语句表： ............................................................................................. - 9 - 八．时序图： ........................................................................................... - 10 - 1．周期为1S的方波： . (10)
2．A、B两入口都无车进入的情况： (10)
3．A口有车进入时： (10)
4．B口有车进入时： (11)
个人体会： ................................................................................................ - 11 - 参考文献 ................................................................................................... - 12 -
设计说明书
PLC 控制要求：
有一地下隧道，宽约3.3米，仅能通过一辆面包车，长350m ，一般从早上6时到夜里10时才使用，南道口简称A 口，北道口简称B 口，车辆时速严格控制为25-30km/h,全程需45-56s,设计时留有约12s 的裕量.采用PLC 控制,具体要求如下: 1) 无人值班指挥，能错开时序双向行车。
2) 按动启动按钮，A 口绿灯亮，B 口红灯亮，信号灯控制系统开始工作。 3)
两道口绿灯不能同时亮，如果万一同时亮，系统停止工作并报警。
4) 从A 口绿灯开始亮时计算，在持续5S 内如果无车辆进入A 口，则A 口绿灯闪烁2S
后熄灭且红灯亮，而B 口红灯熄灭绿灯亮。同样，如果B 口绿灯持续亮5S 内无车辆进入B 口，则B 口绿灯闪烁2S 熄灭而此时A 口绿灯亮……。这是两道口均无车进入隧道的要求。
5) 当A 口绿灯亮时，从A 口进入第一辆车算起，B 口红灯持续亮90S ，同时A 口绿灯
持续亮20S 接着闪烁2S 后熄灭，红灯亮68S （B 口红灯仍亮着）。即将从A 口进入隧道内的汽车全部开出后，B 口才能进车。
6) 当B 口绿灯亮时，从B 口进入第一辆车算起，A 口红灯持续亮90S ，B 口绿灯持续亮
20S ，接阗闪烁2S 熄灭，此后，两道口红灯同时亮68S （A 口红灯仍亮着）。即将从B 口进入隧道内的汽车全部开出后，A 口才能进车。 7) 周而复始。 8) 两道口出入处，在隧道中从A 口算起130M 和269M 处各安装一个停止信号灯控制系
统工作开关S ，作为交通事故时的总停用。
SB 4
SB 3
B 口
A 口
9)两道口安装有红外线自动检测装置，检测车辆进入隧道的情况，并通过小型继电器
的触点，KA1和KA2，把信号输入PLC。
二、设计分析：
1)该控制程序宜采用步进控制指令编程较为方便，也容易实现控制要求。
2)在控制绿灯闪烁时可采用串接周期为1S的方波来实现，因而在程序开始时常加入
一段方波发生程序。
3)A、B两入口绿灯亮时都有两种情况，即有车进入隧道和无车进入隧道的两种情况。
这一过程的实现需借用选择分支语句来实现，在程序应有内部转移指令。
4)A、B两入口用于检测的继电器KA1、KA2，没有车进入隧道时其触点为闭合状态，
有车进入时其触点为断开状态。
三、输入/输出地址表：
四、端子图：
五、SFC 图：
24V
X0：
FU X0：
程序初始状态。A、B两入口均亮红灯
按启动按钮，SB1，程序启动
B口亮红灯
在计时5S内，A口亮绿灯
当A口无车进入时，计时5秒
计时5S后，A口绿灯闪烁2秒
A口无车进入且A口绿灯闪烁2秒后，程序
转向S41
B口绿灯亮5秒的时间
B口无车进入时，计时5S
5秒后，B口绿灯闪烁2S
7S后，B口无车进入，程序跳转向S21 B口有车进入，程序转向S42
按动停止按钮X1，程序转向S0初始状态
Y2、Y4同时得电，即A、B口绿灯同时亮时，程序转向S51
A口亮红灯
T7计时90S，即B口进车到待其从A口全部开出的总计时间
T8计时20S，即B口进车开始计时20S B口进车开始的20S内，B口绿灯亮
B口绿灯在亮20S后，闪烁2S
22S后，B口红灯亮
90S后，程序跳转到S21，A口允许进车
3个停止触点并联，能单独控制程序转向S0初始状态
Y2、Y4同时得电，即A、B口绿灯同时亮时，程序转向S51
A口红灯亮
B口红灯亮
报警
程序结束
程序说明
七．语句表：
LDI T10 OUT T10
K 5
LD T10 ANI M100 LDI T10 AND M100 ORB
OUT M100 LD M8002 SET S0 STL S0 OUT Y1 OUT Y3 LD X0 SET S21 STL S21 OUT Y3 LDI T0 OUT Y2 LDI X4 OUT T0
K 50 LD T0 OUT T1
K 20 ANI T1 AND M100 OUT Y2 LD X4 SET S31 LD T1 SET S41 STL S31 OUT Y3 OUT T2
K 200
OUT T3
K 900
LDI T2
OUT Y2
LD T2
OUT T4
K 20
ANI T4
AND M100
OUT Y2
LD T4
OUT Y1
LD T3
OUT S41
LD X1
OR X2
OR X3
OUT S0
LD Y2
AND Y4
SET S51
STL S41
OUT Y1
LDI T5
OUT Y4
LDI X5
OUT T5
K 50
LD T5
OUT T6
K 20
ANI T6
AND M100
OUT Y4
LD T6
OUT S21
LD X5
SET S42
STL S42
OUT Y1
OUT T7
K 900
OUT T8
K 200
LDI T8
OUT Y4
LD T8
OUT T9
K 20
ANI T9
AND M100
OUT Y4
LD T9
OUT Y3
LD T7
OUT S21
LD X1
OR X2
OR X3
OUT S0
LD Y2
AND Y4
SET S51
STL S51
OUT Y1
OUT Y3
OUT Y5
RET
END
八．时序图：
1．周期为1S的方波：
2．A、B两入口都无车进入的情况：
3．A口有车进入时：
4．B口有车进入时：
个人体会：
通过一学期的学习和最后的这个设计，我对PLC有了更近一步的了解，在生产实践中PLC有着便捷的使用方法，PLC能够使很复杂的一些事情变得很有条理，能便于掌控。
在这一次设计中，我从中学到了更深的PLC基础设计，进一步了解课本里的基本内容，掌握了一些调试PLC的方法。更从设计过程中常出现的问题以及编程过程中常出现的错误，并和其他同学共同探讨解决。
由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教！
LED隧道照明控制系统的研究与开发
2011年8月第22卷第4期照明工程学报 ZHAOMING GONGCHENG XUEBAO Aug．2011Vol.22No.4 LED 隧道照明控制系统的研究与开发 张玲 郝翠霞 （南京工业职业技术学院，江苏南京 210046） 摘 要：针对山区高速公路隧道车流量较小、能耗高等特点，研制出一种隧道LED 照明控制系统。系统包括控制 计算机、隧道照明控制器以及LED 照明控制调光模块，本文介绍了LED 隧道照明控制系统架构、控制策略、通信方式和所采用的DALI 数字可寻址照明协议，着重介绍了基于PWM 技术的LED 照明调光控制模块的原理、硬件构成、工作方式、技术要点。LED 隧道照明控制系统能自动采集洞外照度、时间、车流量等信息，分析计算后下发调光指令，由LED 照明调光控制模块通过PWM 方式调节LED 灯平均工作电流，从而自动调节隧道内照明灯的光通量，以最大限度地节能降耗，提高隧道运营管理效益，具有一定的推广应用价值。关键词：高速公路隧道照明；LED 照明控制器；DALI 协议；节能 The Research and Development of LED Tunnel Lighting Control System Zhang Ling Hao Cuixia （Nanjing Institute of Industry Technology ，Nanjing 210046） Abstract A LED lighting control system ，which consisted of control computer ，tunnel light controller and LED lighting dimming control module ，is developed for the low traffic volume and high energy consumption freeway tunnel in mountain area．This paper describes the frame ，control strategy ，communication mode of LED tunnel lighting controller system and the DALI Digital Addressable Lighting Agreement that used ，and highlights the principle ，hardware ，work pattern ，technical points of the LED lighting dimming control module which based on PWM technology．The LED tunnel lighting control system can automatically capture the illuminance outside the tunnel ，time ，traffic volume and so on．And based on all the information collected ，the system can analyze and send dimming command to adjust the average working current of LED by the PWM method in LED lighting dimming control module ，so that the brightness of the lights inside the tunnel can automatically be adjusted to maximize energy-saving and improve the effectiveness of the operation and management ，which is worth to be promoted and applied． Key words ：freeway tunnel lighting ；LED lighting controller ；DALI protocol ；energy-saving 基金项目：南京工业职业技术学院科研基金项目YK09- 04-021引言 在山区高速公路建设中，隧道所占比例很大， 建成通行后公路隧道用电费用相当惊人。由于偏远 山区经济欠发达，车流量很小，隧道照明费用已成为高速公路隧道管理部门的一笔沉重负担，特别在运营的前几年，征收的通行费还不够运营养护支出。
高速公路隧道照明自适应智能控制系统
高速公路隧道照明自适应智能控制系统 引言 安全、经济、环保、节能是公路工程建设追求的目标，隧道照明系统的安全性和节能性存在着此消彼长的矛盾。隧道的建成通车，在照明系统应用方面迫切需要解决两个重要的现实问题： 1.如何保障隧道行车的舒适性及安全性 隧道通车后交通量较大且本工程隧道所占路线比重大，易造成驾驶员的紧张和疲劳，因此隧道内行车的舒适性及安全性显得尤为重要，如何保障隧道行车的舒适性及安全性是需要解决的首要问题。 2.隧道照明系统节能 通过对隧道较多的江西、湖南、广东、福建等地隧道管理部门的调查表明，隧道照明费用已成为公路隧道运营中一笔沉重的负担，研究节能、高效、安全、维护费用低的隧道智能照明系统已显得非常重要。 因此，以上述两个问题为导向，根据广东省高速公路隧道运营照明的实际问题，本文采用文献调研、理论分析、实验分析、现场测试等科学手段，对高速公路隧道照明需求与节能技术进行分析。并结合国内外隧道照明节能技术的现状和发展趋势，系统性地解决公路隧道照明节能问题。 现通过电能浪费的主要因素分析，总结目前的隧道照明系统的发展现状及存在的问题，提出基于新一代照明节能系统解决方案。 隧道照明电能浪费的主要因素分析 洞外亮度大范围变化而洞内亮度相对固定 在隧道照明系统设计时，规范要求按照夏天中午时的最大洞外亮度进行计算，并考虑足够的维护系数。但在实际运营期间，洞外亮度会随着天气、季节和时辰的不同而每时每刻变化，图1给出了明天隧道洞外亮度的变化情况。对于这种连续变化的洞外亮度，仅仅采用简单的分级调光方式照明，显示电能浪费相当巨大。
夏至白天亮度曲线冬至白天亮度曲线 早晨中午傍晚 图1 晴天隧道洞外亮度的变化情况 图2给出了晴天分级调光系统与LED自适应智能控制系统的调光功率、能耗相对比值曲线。图中曲线以上部的面积即为浪费的电能，它是实际需求能耗的三倍以上。即使是四级调光的LED灯，其晴天的能耗也是实际需求的2倍。因此，隧道加强照明若能采用自适应智能控制系统可实现按需照明的目标。 图2 不同季节晴天隧道加强照明功率变化图灯具功率规格少 隧道照明的标准标准值在待业标准中是有具体规定的。若照度大幅度地超出行业标准，则属过度照明。由于高压钠灯光源的功率规格通用型只有100、150、250、400瓦几种，而许多高速公路隧道基本照明灯具仅需40-100瓦即可，但市场上技术成熟的的高压钠灯光源并没有这些规格，因此隧道的基本照明不得不选用100瓦的高压钠灯。这使得隧道单侧开灯亮度不够，双侧开灯过渡照明现象严重。而选用LED灯具，其设计功率一般在35-70瓦之间，过度照明较钠灯要低得多，但依旧存在着过度照明。若采用智能无级控制，则可根据需要进行照明，可有效地避免过度照明。例如某条隧道基本照明灯具采用45瓦的LED灯亮度正好达到规范要求的4.5cd/㎡，而实际设计功率一般选
公路隧道照明控制系统研究与实现
公路隧道照明控制系统研究与实现 郭兰英,梁波 （长安大学 信息工程学院，陕西 西安 710064） 摘要：隧道照明控制系统在达到基本的照明指标后，安全、舒适又节能的照明技术永远是系统追求的目标。将西汉高速公路铁炉沟隧道照明系统分为基于照明回路控制的手动模式，可以提高系统的安全性；基于五个照明等级控制的分段时序控制模式能够满足不同季节、不同时段的照明要求；基于电路回路控制的自动控制模式不仅能使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应，而且节约电能；建议后期采用的基于动态调光的自动控制模式，不仅更好的节约电能，而且提供了舒适的照明，通过一年多的运行证明了其技术方案的可行性。 关键字：隧道照明；控制模式；动态调光 中图分类号：U459.2 文献标识符：A Study on Lighting Control System of the Tunnel on Expressway GUO Lan-ying ,Liang Bo (School of Information Engineering , Chang’an University , Xi’an 710064 , Shaanxi , China) Abstract: When the tunnel illuminating control system has achieved its basic illumination indexes, the illuminating technology with safety, comfort, and economy of energy becomes the always aim of the system. The illuminating control system of Tie Lugou tunnel on Xi’an-Hanzhong expressway be divided into manual control pattern based on circuit control can improve the safety of the system. The illuminating control strategy based on five level time sequence can adapt different season and time. The automatic strategy based on circuit control not only can accommodate the lightness in the tunnel to the nature light outside but also can save power. We advises to adopt the automatic control strategy based on dynamic dimming technique, this scheme can saving power and achieving more comfortable effect. The feasibility of the proposed technique scheme has been demonstrated after running for one year. Key words: tunnel lighting；control strategy；Dynamic dimming 0 引言 隧道是一种特殊的管状构造物，车辆进入隧道的过程是一个明亮--黑洞--明亮的过程。人眼在明暗交替变化的过程中，往往会产生“黑洞效应”和 “白洞效应”，极易发生交通事故。因此，如何在隧道内各段采用不同强度的照明来改善隧道内的照度，创造洞内良好的工作视觉，确保在白天和夜间行驶的车辆以设计速度能够安全地接近、穿越和通过隧道，就是隧道照明控制系统要解决的问题。国内目前对隧道照明设备的控制方式有三种：手动控制模式，分时段进行的时序控制模式和有级控制模式[2]。目前大部分都采用手动控制模式 [3]。深圳的迭福山隧道与陕西的铁炉沟隧道长度相当，照明控制系统以自动控制为主，采用四个照明等级的手动遥控为辅[4]。目前隧道照明系统主要存在以下两个问题： (1)采用手动控制模式及分段时序模式的系统，不能随时根据洞外的亮度变化进行洞内 亮度调节，在隧道照明方面造成了很大的浪费。 (2)以自动控制模式为主，手动控制模式为辅的系统，洞内调光采用控制灯具的不同 开关组合有级模式，不能实现无级调光[5]。 针对以上不足，结合国内外高速公路隧道照明控制技术的应用研究，本文提出了满足铁炉沟隧道照明要求的手动控制、分段时序控制、自动控制模式，即弥补了手动控制模式及分
隧道照明控制
7.1现状 单条隧道照明控制的通讯方式目前有三种： 1.总线制的控制方式 就是通过线路（网线、双绞线）作为通讯介质的控制方式。可采用不同通讯协议、电压来实现对灯具的开关及调光采集设备数据进行控制与管理。信号传输准确率较高，传输距离远，干扰性能优越，单独组网不会受到其他设备的共用网络的干扰。但需要铺设专线，施工成本高、维护负担重对线缆有一定要求；挂从机数量少，布线比较复杂，施工要求比较高，需要做总线匹配:通常有一个网络设备出现放障会导致系统整体进行或局部的瘫痪，而且又难以判断。 2.无线通讯模式控制模式 通过无线传输信号通讯方式去控制灯具。每盏灯具配备一个天线和地址进行控制与数据的收集。可以独立组网和采用公共网络组网。其监控范围广，无须单独布线，可扩展性强，安装方便。但通信距离短；单灯控制器的成本较高。每个单灯控制器内不仅有电流，电压数据采集的模块，还有GPRS/CDMA通信Modem，总的成本相对较高。 3.电力载波控制通讯控制模式 利用独立的市电供电线路作为通讯介质，采用移相监控多载波的调制技术，来进行灯具控到的一种模式。其支持点对点通信，通信速率相对较高，主机挂从机数量多，无须布线、施工方便、价格低廉、延伸方便，加入自动路由功能后监控范围成倍增加，监控范围可达数公里。但对电网环境要求比较高，需要专线供电，配电变压器对PLC信号有阻隔作用，电力线对载波信号易造成高削减，电力线存在本身固有的脉冲干扰。 控制装置向隧道内的灯具传送的控制信号可分为模拟信号和数字信号。模拟信号的优点是直观且容易实现，但存在保密性差和抗干扰能力弱的主要缺点；数字信号的优点是加强了通信的保密性和提高了抗干扰能力，但仍存在占用频带较宽即对线路的要求更高、技术要求复杂尤其是同步技术要求精度更高、进行模拟/数字信号转换时会带来量化误差等缺点。 隧道照明控制设计宜采用智能控制或自动控制为主、手动控制为辅的控制方式。控制模式方面目前只有电力载波控制方式完成工业化一体设计可靠性得到验证，所以推荐载波调光照明控制系统。照明控制系统赋予每个照明段在不同时间有不同亮度，这些亮度的控制是随隧道洞外亮度、色温、交通量、车辆速度大小而变化，隧道照明控制应根据洞外不同天气、时间段亮度的强弱或者不同时间交通量的大小采用无级连续调光控制方式。
基于PLC的隧道照明控制系统设计
第25卷第—期电子计工程2017^ 4月 Vol.25 No.24 Electronic Design Engineering Dec. 2017 基"PLC # 隧％ 王静 (榆林学院陕西榆林719000) 摘要：基于西门子S7-200PLC设计了隧道照明控制系统，采用了自动和手动两种控制方法。手动 控制主要针对特殊天气状况或灯具设备维护时的照明，自动控制根据隧道外光照强度来对照明系 统进行控制。通过P L C系统软硬件设计实现了隧道照明所需功能要求。本设计在照明的同时能 够实现节能，并且保证司机人员的安全性与舒适性，具有一定的实际意义。 关键词：隧道照明；光照度；PLC-传感器；梯形图 中图分类号：TN705 文献标识码：A文章编号+1674-6236(2017)24-0152-05 The design of tunnel lighting control system based on PLC WANG Jing (Yulin University,Yulin719000, China) Abstract: T his paper designs tunnel lighting control system based on Siemens S7- 200 PLC,uses automatic and manual two control methods.Manual control mainly aimed at the special weather conditions or equipment maintenance of lighting lamps,automatic control according to the light intensity of tunnel outside to control lighting system.T hrough the hardware and software design of the it achieves the necessary functional requirements of the tunnel lighting.T his design can achieve tunnel lighting as well as energy saving at the same time,and ensure safety and comfort of the driver personnel, so it has a certain practical significance. Key words:tunnel lighting;light illumination;PLC;sensor;ladder diagram 隧道照明有别于一般公路照明，其对隧道内交 通行车安全起着决定性的作用，对隧道照明系统进 行合理设计，不仅要满足驾驶员的视觉舒适要求，提 高驾驶安全性，而且要做到电能的节约避免浪费能 源我国公路隧道研究相对国外起步较晚，上世纪 80年代隧道照明理论和技术的研究开始萌芽，90年 代，我国的公路隧道进人了研究设计阶段，众多学者 提出了公路隧道的设计思路。2 000年左右，我国国 内的第一部有关公路隧道照明设计的专用技术规范 《公路隧道通风照明设计规范》正式发布。隧道照明 控制的研究开始深人，成果显著。主要的研究方向 从如何设计照明系统，转移到了如何控制照明系统， 注重照明系统的优化、节能及自动化。文献[2]首次 提出了基于洞外亮度、交通量和平均车速的公路隧 道照明控制模型。文献[3]使用L E D灯作为隧道照 收稿日期：2016-11-15 稿件编号：201611118 项目基金：愉林市科技计划项目（2014cxy-04-02) 作者简介：王静（1983—），女，陕西榆林人，硕士，讲师。 -152-明灯具，设计了基于智能照明曲线的照明控制系统。文献[4]设计的是基于F P G A的公路隧道照明控 制系统。采用C A N现场总线控制方式，实现在无人 值守的情况下隧道照明系统的自动控制，降低了系 统成本。文献[5]分析了可调光的LE D的优势，设计 了基于Zig B e e技术的无线模块CC2430作为网络 节点的隧道照明控制系统。 1系统结构和控制方案 !1系统结构 隧道内照明可以根据不同因素条件来进行控 制，例如车流量，车速，日出日落时刻，光照度等来控 制隧道照明改变照明亮度@]。本设计根据隧道外光 照强度变化来控制调整隧道内照明。以西门子S7- 200PLC作为控制核心，分为自动控制和手动控制。自动控制根据洞外光照强度不同来自动控制照明回 研究方向：PLC应用，电气控制自动化。
高速公路隧道智能照明系统
高速公路隧道智能照明系统 一、简述 隧道智能照明涉及通信和传感功能，能够进行远程控制（开启或关闭）和监控（远程诊断）隧道里灯光照度、风速、一氧化碳能见度。隧道智能照明也为灯光、风速、一氧化碳能见度提供信息，使它能根据使用或环境等情况进行调节和报警。 隧道智能照明的通信可用无线或现有的电力线基础设施实现。电力线是世界上最大的铜基础设施，不管是民用、工业、办公的每个角落都有电源插座，使之成为一个覆盖极为广泛的网络。鉴于所有照明灯具是连接到电力转换成光、风机把电力转换成风等，电力线通信（PLC）已成为隧道智能照明主要通信和控制链路的合理途径。 二、系统组成 隧道智能照明系统将现场总线技术、通信技术、控制技术融入到传统的照明系统中，将照明系统中各回路单元通过网络与控制单元进行数据通信，从而将传统的照明系统升级为智能照明系统，使之成为一个设备网络面的自动化控制系统，如下图所示。 该系统由三层网络架构组成，电力监控前置处理机和隧道照明控制器集成了数据采集系统和隧道工艺控制系统工程；控制层是此系统的核心，发挥着枢纽和控制的作用：对下采集设备的数据，进行工艺控制管理、数据分析，实现对隧道照明的全面管理、保护集中监控、故障信息存储、数据能耗分析、参数远程设置、设备维护检修等功能；对上提供对应协议接口，将数据传送到隧道管理站系统。控制层可以独立成为一个系统，完成系统的所有管理控制功能。控制层上行通信TCP/IP协议，下行通信采用通信协议为Modbus-RTU，以适应各种现场的应用；设备层网络选用YSK2P控制与保护开关电器、多功能能仪表、计量表等等实现监测、控制、保护、管理等功能。
右洞奉化镇 三、系统特点 1.系统具有高度的开发性、良好的互操作性、较强的扩展性：本系统可以采用多种现场总线技术，Modubs、CAN、Profibus等多种协议可选，以适应不同行业、现场的网络要求。因此，确保不同厂家的设备之间可实现无障碍地互连并进行信息交换，使得种类设备之间具有良好的互操作性和互换性，为系统集成和系统优化提供更多的选择。
基于PLC隧道照明控制系统设计简述
基于PLC的隧道照明控制系统设计 摘要：随着目前我国山区的飞速发展，修建公路隧道逐渐受到广泛的重视。隧道是否可以正常运作与隧道照明系统之间有着很直接的联系，传统意义上的隧道照明控制系统有着不足之处，这些缺陷在某种程度上大大地引起了电能资源的浪费，同时照明的均匀度不够，已经成为危害行车安全的直接影响因素。所以，实现隧道照明控制系统具有重要的理论意义和实践意义。本文主要是介绍了系统的硬件部分与软件部分，其中软件部分具体从上位机调试软件模块、分支程序控制模块以及单个回路灯调光模块进行了设计说明。 关键字：隧道照明控制隧道 PLC 1 研究背景及意义 我国具有丰富的土地资源，绵延的山包裹着祖国大地，我国有很多地区遍布山地或者重丘，在这种地区下行驶车辆，对于人们的生命安全以及财产安全来说都是很大的隐患，面对复杂的地理因素，建设公路隧道的工程在不断地增加，这是由于它的很多优点，公路隧道可以解决高程障碍、减少行车的时间以及行车的里程。特别是这些年以来，随着我国经济的飞速发展，建设公路的规模逐渐增强，在目前的隧道发展成就上，我国已经排在世界的前列。隧道是高速公路中一段独特的路段，当车辆进入到隧道里面的时候人就会被一些视觉现象影响。这是因为隧道环境是封闭的，而且隧道的高度是受到限制的，隧道的侧向净宽空间不是很大，隧道外面的光照强度要强于隧道里面的光度。当车辆进入到隧道里面的时候，驾驶员就会看到“黑洞现象”，而这种现象产生的原因
是由于人眼是从光强的地方进入到光度比较弱的地方，这个过程我们的眼睛需要有一个适应的过程，当适应后才可以看到隧道里面的画面。从隧道里面出来的时候，司机就会看到“白洞现象”，其产生的原因则与“黑洞现象”相反，由于人眼从光弱的地方进入到光比较强的地方的时候，眼睛会产生眩光的现象。在隧道的中间过程中，车辆排出的雾气经过车灯的照射下从而形成了所谓的物理现象——散射现象，这种现象会对隧道里面的可见度产生很大影响，从而司机的的视线就会被影响。所以将照明设备安装在隧道里面，可以给人以很好的视觉环境，车辆在隧道中行驶的时候就可以获得安全保障。 2 系统硬件设计 在工业控制设计的过程中，如果自动化控制系统很复杂的话，那么该系统就会运用到有组织的控制系统架构中。其中控制系统架构是由几个方面组成的，分别为：人机界面、中间层以及底层的设备。其中人机界面是最高超的，而中间层的实现就要依赖PLC,也就是所谓的可编程逻辑控制器，底层的设备要借用到现场总线从而完成通讯。本文设计的隧道照明控制系统的硬件架构组成包括了上位机、PLC以及现场其他控制设备。 2.1 隧道照明控制系统的硬件架构 根据研究分析了已有的隧道照明控制系统可以得出，虽然隧道照明控制系统选择的技术以及方法有多种，但是目的都是一样的。都是为了达到减少运营费用以及节省隧道照明的资源。本文设计的硬件结构图如图1所示。
隧道照明控制系统-9-11
隧道照明控制系统 1总则 隧道照明控制系统由操作站（中央级、区域级）、现场控制器、电源模块、转换模块、各类传感器、功能模块、通信网络和应用软件等构成。此外还包含技术文件及相关服务。 投标方在投标书中必须提供招标范围内所有设备相关的通信规约，并承诺向招标方无偿开放。软件必须为正版，不得有第三方所主张的权利。 2采用标准 隧道照明控制系统设备及其零部件的设计、制造、安装、试验和验收除了满足本技术规格书的要求外，还应符合如下标准： GB7251.1-97 《低压成套开关设备》 GB/T 14048.1-2000 《低压开关设备和控制设备》 GB4025 《低压电器基本标准》 JB4013.1 《控制电路电器和开关元件一般要求》 GB/T2681-1981 《电工成套装置中的导线颜色》 GB/T2682-1981 《电工成套装置中的指示灯和按钮颜色》 GB/T 4942.2-1993 《低压电器外壳防护等级》 GB9466-88 《低压成套开并设备基本试验方法》 IEC73 《指示灯和按钮的色标境条件》 IEC129 《交流断路器和接地保护》 IEC439 《低压开关设备和控制设备成套装置》 IEC529 《外壳防护等级》 IEC947 《低压开关设备和控制设备》 隧道照明控制系统及其组成部件应满足上述国内、国际标准的要求，若投标方采用除上述之外的其它被承认的相关国内、国际标准，应明确提出并提供相应标准复印件，经招标方批准后方可采用。 隧道控制系统的所有设备应具有相关国际认证，如为进口产品，应具有相关资质及产品海关商检测试报告等说明资料。
3技术要求 3.1 隧道照明控制系统在下列环境下应能正常工作： （1）安装地点：隧道内/隧道口； （2）环境温度：-45℃～+40℃； （3）相对湿度：日平均值不大于95%；月平均值不大于90%（20℃）；（高湿度可能产生凝露，投标人应采取措施防止凝露对设备的危害） （4）海拔高度：≤1000 m （5）地震烈度：8度 （6）雷暴日：≥46.6日/年 （7）安装：垂直安装与垂直面的倾斜角度不超过5度。 （8）应充分考虑铁路隧道工作环境的特殊性，特别是需要独立安装，不能利用隧道配电箱提供保护的设备、器件，必须采取一定的防尘、防潮措施或结构设计，保证在潮湿环境中正常使用。 3.2 隧道照明系统电气参数 （1）系统额定电压：AC 0.38/0.22kV； （2）系统型式：TN-S； （3）系统频率：50Hz （4）低压供电半径：1.5km左右 3.3 智能照明控制系统主要技术参数 （1）系统电源电压：AC 220V （2）电源频率：50HZ （3）控制系统工作电压：AC/DC，满足传输信号要求，由投标人提供 （4）信号传输方式：总线制信号传输 （5）安装于隧道内的设备外壳防护等级为IP65 4工程特点 4.1 工程概述
高速公路隧道照明控制和PLC实现
高速公路隧道照明控制和PLC实现目前新开通的高速公路普遍存在车流量少但是运营成本高的问题。高速公路隧道照明成本运营成本中很大的一部分。因此隧道照明的节能控制一直是隧道运营方关心的问题之一。 本文希望从照明规范、实际应用两方面论述目前照明节能控制中存在的问题，并且给出了一个合理的原则。 第一、通过分析照明设计规范，破除了人们对照明级别中晴天、阴天、云天、重阴天、夜间和深夜的误解，从而更好的指导用户合理的使用级别控制。 第二、通过分析山西霍州地区从1月到6月，每月13日的日出和日落的情况，说明了隧道照明控制时序控制方案经常存在的时效性问题，并且提出了一个合理的时序控制方案。 第三、根据多年的项目实施经验，总结了PLC照明控制程序在设计应满足的条件，从而保证照明控制的安全性并且能满足用户多样的要求方面。 用户有了正确的认识，PLC程序从方案的有效性、安全性和可靠性上做了保障，这构成了一个完整的照明节能控制体系，在项目的实施中取得了很好的效果。 一、高速公路隧道照明控制系统简介 为使驾驶员适应隧道内外亮度差，消除因亮度变化所引起的视角障碍，减少事故的发生，隧道内应提供理想的照明，保证行车安全。隧道照明控制系统根据隧道内外设置的亮度检测仪检测的洞外光强数据以及白天、黑夜等情况，控制隧道内的照明回路开启或关闭从而调节出入口以及洞内的照度。在满足行车安全的情况下，隧道照明控制系统需要尽可能的节约能源和延长灯具的使用寿命。 二、照明控制的一般原则 为了方便用户对隧道内照明的控制，通常会把多个回路组合成一个级别，不同的级别代表了回路的数量不同，从而影响到了隧道内的照度不同。 在一些设计文件中，将照明分为六级照明，分别是晴天、云天、阴天、重阴天、夜间和深夜。晴天级别隧道内开启的照明回路最多，隧道内的照度值最大。
隧道照明系统技术规范
第400章隧道照明系统
目录 401 照明工程范围 (1) 402 工程界面 (1) 402.1与照明灯具采购标段的界面 (1) 402.2与供配电标段的界面 (1) 402.3与隧道监控系统的界面 (1) 403 照明技术标准 (1) 404 隧道照明灯具安装 (2) 405 隧道照明配电 (3) 405.1系统说明 (3) 405.2 照明配电箱 (3) 405.3 电缆 (4) 405.4 电缆桥架 (5) 406 槐尖山隧道综合节能与信息管理系统 (6) 406.1系统功能 (6) 406.2系统构成 (8) 406.3设备主要技术指标 (8) 407 洞外路灯照明 (18) 408 施工及验收 (18) 409培训 (20) 410 计量与支付 (20)
401 照明工程范围 本工程照明系统安装的工程范围包含本标段内各个隧道的照明灯具的安装以及相应配电设备、线缆及辅助材料的采购、敷设等内容，承包人还应负责现场试验、调试、通电、试运行、消除缺陷及交接验收等工作。 1.照明灯具的安装； 2.照明电缆采购及敷设； 3.照明配电箱的采购及安装； 4.隧道综合节能与信息管理一体化平台的相关设备及软件的采购、安装； 5.接电、试运行及交接验收等工作内容。 本规范未说明，但又与安装、接电、试运行、交接验收及维护有关的技术要求，应按照国家和交通部现行有关规范并经监理工程师批准后执行。 402 工程界面 402.1与照明灯具采购标段的界面 照明灯具采购标段负责本标段工程实施所需的所有照明灯具的采购、检测等，本标段负责灯具安装、接线，调光等。 402.2与供配电标段的界面 与供配电标段界面划分在隧道变电所（箱式变电站）低压开关柜的出线端，隧道强电缆沟托架由本合同段承包人负责，弱电缆沟托架由隧道监控系统负责。 402.3与隧道监控系统的界面 隧道监控系统为隧道照明的自动控制提供控制信号接口，为其信号传至隧道管理站提供通路。隧道监控系统与照明系统的界面划分在照明配电柜处。 403 照明技术标准 如无特殊说明，本规范所涉及的照明灯具应按以下（不限于此）标准和规程设计、制造、检验和安装。 GB-13037 《固定式通用灯具技术条件》；
高速隧道照明系统
石太高速照明系统的 设计与节能 摘要：石太高速公路北线是石家庄到太原的第二条高速，也是国家高速公路网京昆高速的石太段。因为山西多山所以隧道必不可免。近些年，随着我国高速公路的迅速发展，大量以桥隧为主的高速公路里程也逐年增加，公路隧道照明系统作为保证车辆安全通行的同时也使得隧道照明运营开支居高不下。近年来，LED以其低能耗高效率的特点，在照明行业正得到广泛的应用，从显示器背光照明到景观照明再到日常照明，覆盖范围越来越大。作为光源，LED的优势体现在三个方面：节能、环保和长寿命。LED不依靠灯丝发热来发光，能量转换效率非常高，理论上可以达到白炽灯10%的能耗，相比荧光灯，LED也可以达到50%节能效果。研究如何在基于交通流量、行车速度、可视度、驾驶员视觉特性基础上，实现对LED灯具合理的智能照明无
级控制，这对提高隧道照明质量，降低能耗与隧道运营成本，营造安全舒适的隧道行车环境，具有重要的意义。 关键词：高速；隧道；LED；节能 隧道的设计 1 照明节能调光控制算法 算法原理：依据交通量及洞外亮度建立洞内亮度理论需求曲线，然后根据洞内亮度理论需求曲线进行灯具的动态调光控制。整个照明控制输出接近平滑曲线，可以快速响应跟踪照明需求曲线，得到最优的控制效果并能够达到节能的目的。 根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1 -1999)，隧道照明设计分为以下几个区段：入口段、过渡段、中间段、出口段，如图一所示。因此自动控制算法中进行隧道照明理论需求曲线L 的计算采用分段方式进行，将计算结果输出到控制接口。入口段、中间段、出口段为亮度需求直线，相应灯具为整体256 级对数调光，对数调光曲线利用了人眼对低照度光比较敏感的特点，使整个调光区域看起来都像是线性调节。过渡段为亮度需求曲线，相应灯具为单256 级对数调光。自动控制算法通常采用时间触发条件，每5～10min 重新读取洞外亮度、交通量等参数，重新进行照明需求计算 2 照明节能仿真系统方案设计
LED隧道照明调光控制系统
LED隧道照明调光控制技术 中国合同能源管理网 - 2010-8-6 15:52:18 1、引言 按需照明一直是照明科技领域追求的理想形式，由于传统光源亮度难以控制，而设计时又必须考虑足够的设计冗余，因此公路隧道普遍存在过度照明、电能浪费巨大的现象，过度照明能耗高达50%～90%。随着LED照明的发展，明亮度智能无级控制已成为现实。本文结合一些隧道LED照明调光控制的实践，就这一问题进行探讨。 2、影响照明能耗的主要因素 影响隧道照明能耗的因素主要有洞外亮度、光源、电源、维护系数和路面类型，本文主要对前四个因素进行讨论。 2.1洞外亮度 我们知道，隧道内加强照明的标准值都是根据隧道洞外的亮度乘以一个系数得来的。以80km/h的双车道单向交通为例，若设计交通量大于等于2400辆/h时，其入口段的亮度折减系数为0.035。图(1-1)为不同的洞外亮度情况下加强照明能耗相对百分比，以4000cd/㎡为100%。从图中可以看出，洞外亮度对隧道能耗影响相当大。这也给节能带来了相当大的空间。根据《公路隧道通风照明设计规范》，入口段亮度可按下式计算：Lth=k·L20(S)(式1-1) 式中，Lth为入口段亮度，k为入口段亮度折减系数，L20(S)为洞外亮度。虽然在设计隧道照明时，我们要求按照夏天中午时的最大洞外亮度进行计算加强照明的亮度，并考虑到足够的冗余，以确保运营期间的每一天且灯具的亮度衰减到额定值的下限时，洞内照明强度依旧能够满足规范要求。但在实际运营期间，洞外亮度会随着天气、季节和时辰的不同而每时每刻都在变化，即式(1-1)中的L20(S)时刻在变化，它会从几十坎德拉变化到几千坎德拉。L20(S)变化了，依据公式Lth也应随之变化，这种照明方式才是合理的。如果L20(S)变化而Lth不变或者仅简单地分几个等级进行变化，都会造成巨大地电能浪费。下面的图(1-2)示出了晴天隧道洞外亮度的变化情况。
隧道照明及供配电系统设备维护手册
隧道照明及供配电系统设备维护手册
目录 目录 (1) 概述 (2) 一、照明 (2) 1、洞外照明 (3) 1.1灯杆和支架的技术要求 (3) 1.2灯具 (3) 1.3路灯维修步骤 (3) 2、洞内照明 (4) 2.1 隧道照明基本灯 (4) 2.2 隧道照明加强灯 (5) 2.3投光灯技术性能 (6) 2.4 隧道灯维修步骤 (6) 二、电力电缆线路 (7) 1、总述 (7) 2、附图 (8) 三、供配电 (10) 1、箱式变电站技术数据及性能描述 (11) 2、备用电源 (12) 2.1 柴油发电机组 (12)
2.2 控制屏 (13) 四、电力监控 (15) 1、电力监控网络构成图 (15) 2、本地控制器 (15) 3、控制器的维护与故障诊断 (18) 3.1 定期检查 (18) 3.2 日常维护 (19) 3.3 故障查找 (19) 3.4 故障处理 (23) 4、监控软件 (27) 4.1 监控软件介绍 (27) 4.2 监控软件特点 (30)
概述 隧道照明及供配电系统是交通机电系统的重要内容之一。本次照明及供配电系统的建设和管理体现了”技术先进,经济合理,节省能源,维修方便”以及”先进性与实用性相结合,安全性和可靠性相结合,标准化和统一化相结合,开放性和扩充性相结合”的原则,对高速公路交通安全畅通起着重要作用,并最大限度地满足高速公路交通机电系统功能上的需要,如改进夜间行车环境,减少交通事故的发生,为道路使用者提供良好的服务,创立优美的环境。 金丽温高速公路永嘉鹿城段机电工程的隧道照明及供配电系统,主要有:供配电设施、路灯、高压纳灯、配电箱的制造、安装、电源引接,系统控制、防雷、系统接地,系统调试和管线的准备以及埋设等。 金丽温高速公路永嘉鹿城段隧道机电工程包括四条隧道:洋湾隧道、上村隧道、红枫隧道和木西岙隧道。 一、照明 （1）洋湾隧道 ?洞外照明丽水端路灯8套,温州端中杆灯1套 ?洞内照明隧道灯140套(其中250W 88套、100W 26套、100W+23W 26套) （2）上村隧道 ?洞外照明丽水端路灯8套,温州端路灯8套