PLC技术在隧道照明节能控制中的应用_孔慧慧.pdf
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1、光源与照明 总第 176 期 2023 年 1 月 照明工程27PLC 技术在隧道照明节能控制中的应用孔慧慧1,康玉芳2,蒋炳南11.江阴职业技术学院,江苏 无锡 2144052.国网安徽省电力公司宣城供电公司,安徽 宣城 242000摘要:隧道照明系统对保障交通行驶的安全性具有重要的作用,但在运行的过程中,如在夜间车流量较少的情况下,存在过度照明的情况。在国家提倡节能、环保的背景下,需要进一步加强隧道照明的节能控制改造。文章分析了隧道照明节能控制的主要内容,并在此基础上合理利用 PLC 技术在控制方面的优势,确保隧道照明节能控制目标的实现。关键词:PLC 技术;隧道照明;节能控制分类号:U4
2、53.70引言在我国公路基础设施快速建设的过程中,隧道对减少公路的行驶距离,提升公路交通的便捷性做出了巨大贡献。同时,隧道作为一个相对封闭的空间,其内部照明情况会对正常行驶和交通安全带来较大影响。在设计隧道照明时,需要避免因内外照度变化带来的眩光情况,避免因进出隧道瞬间产生的视觉误差引起的交通事故。隧道照明的需求不断变化,要想全面保证隧道任何时段的照明效果,会对隧道的运营带来较大的能源成本,无论是从经济性还是节能性的角度出发,都需要充分考虑隧道照明控制方式的改变。1隧道照明节能控制的主要内容1.1 按需分配最初,隧道照明节能控制主要采用人工控制的手段,通过远程或者本地的方式手动操作隧道照明系统
3、,使其能够根据隧道照明需求的动态变化,实现照明的智能化分配,从而达到“按需分配”的照明效果1。但这种控制方式的运行成本较高,同时人工控制的时延对隧道照明系统充分发挥作用带来一定的影响。因此在现代通信、网络技术发展的过程中,需要使用远程控制计算机,按照预定的程序、时间段分配照明,提升照明控制的智能化水平,保障控制效果完全满足“按需分配”的要求。需要在原有系统的基础上,提升控制策略的智能化水平,以满足更多场景下隧道照明的需求。1.2 精准照明在不同情况下隧道对照明的要求有较大的区别,如雨雾天气需要确保最大的照明效果,避免司机视野不佳对行驶安全和舒适度带来的不良影响;夏季内外光照差距较大,需要确保内
4、外光源的变化不会引起短暂眩光的情况;在阴天,需要适当降低照度,确保隧道照度在合理的范围内,并提升照明的舒适度。通过精准的照明控制,在不同条件下采取对应的方式进行调光,可以精准提供照明,同时降低照明系统的能源消耗2。2PLC 技术在隧道照明节能控制中的应用优势2.1 成本低在工业自动化控制领域,PLC 技术是成本最低的自动化控制技术,相较于复杂的人工智能、专家系统,PLC 技术的编程方式较为简单,应用和开发成本较低。单个 PLC 芯片的价值从几元到几百元不等。在程序开发的过程中,可以利用计算机图形编程软件,通过控制芯片端口的输出、输入信号或电压实现控制逻辑。2.2 综合性强PLC 芯片的功能十分
5、强大,在使用的过程中,PLC 芯片的运算能力和功能可以根据具体的需求进行快速自定义,如对 PLC 某个端口进行自定义,可以实现定时、电平输入和输出等多项功能。较强的综合性使 PLC 技术能够在隧道照明节能控制中发挥良好的作用,并进一步满足隧道照明控制多方面的要求。2.3 可扩展PLC 芯片的功能比较强大,可以根据实际的使作者简介:孔慧慧,女,硕士,讲师,研究方向为自动化控制工程。文章编号:2096-9317(2023)01-0027-03 照明工程 2023 年 第 1 期 总第 176 期 光源与照明28用需求,利用 PLC 芯片进行组网设计来实现不同控制逻辑之间的有效分配3。PLC 芯片可
6、以根据实际需求,联合其他 PLC 芯片或者设备来实现控制功能的模块化。PLC 芯片中集成了网络模块,可以实现与远程控制中心和上位机的有效联系,进一步拓展控制范围,实现对隧道照明节能控制的改造。3隧道照明节能控制的影响因素隧道照明是确保车辆正常行驶的重要基础,在实际运行过程中,影响隧道照明需求的因素较复杂,为了确保照明功能的实现,并保障按需分配、精准照明的效果,需要分析隧道照明节能控制的影响因素,并以此为依据设计隧道节能控制系统。3.1 环境亮度隧道是一个相对密闭的空间,其中存在的污染物,如发动机的烟雾、水蒸气等,或多或少会对光线的传播效率带来影响。保障环境亮度,是确保车辆正常运行、司机拥有良好
7、可视范围的重要基础。一方面,需要确保车辆在隧道内部拥有良好的可视空间,保障车辆的安全行驶。需要根据洞外的亮度进行调整,洞外亮度越高,隧道内的环境亮度也越高,从而确保司机的可视范围不会发生变化。另一方面,在车辆在进出隧道的过程中,洞内外的光线和司机的视觉会发生变化,为了确保光线切换的过程不会对司机的眼睛带来过多的压力,需要确保内外环境亮度的协调性。需要通过洞内外亮度的同步变化,避免对司机的视觉带来不良影响4。3.2 交通量隧道内的交通量会对照明需求带来相应的影响。例如,在没有车辆通过的情况下,隧道内部不需要照明;在车流量较大的情况下,需要确保照明效果符合实际要求。隧道内交通量的变化存在较强的随机
8、性,为了避免在没有车辆通过时产生过度照明,要计算隧道内的交通量,以减少可能产生的能源浪费现象。3.3 车速在车辆进出隧道的过程中,会产生光、暗之间的视觉转化。在车速较高的情况下,司机视觉转换和适应的时间较短,需要确保入口照明的亮度较高,以帮助司机快速适应洞内的照明;在车速较慢的情况下,需要适当降低入口照明的亮度,来保证司机能够快速适应洞内或者洞外的照明情况。车辆的车速也直接影响其在隧道内的行驶时长,对隧道照明的时长带来较大的影响。车辆通过隧道的时间可能是几分钟,也可能是十几分钟或者更长,相应地照明时间会发生变化,在设计过程中需要充分考虑车速对照明带来的影响。4PLC 技术在隧道照明节能控制中的
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