【摘要】：目前，公路隧道無人值守變電站已設置視頻監(jiān)控設施。在日常運行中，由于光線不足，隧道監(jiān)控室人員無法進行遠程檢查，存在盲檢、漏檢等問題。這一問題的存在是由于傳統(tǒng)的照明方法無法完quan遠程打開照明設施。針對這一問題，提出了公路隧道無人值守變電站的智能照明方案，為隧道變電站的照明工程設計提供了參考。

1.引言

隧道照明、通風、監(jiān)測、消防設施的電源由高速公路沿線隧道變電站承擔，其安全運行對隧道的安全運行起著至關重要的作用。隧道變電所具有點多、分散的特點，大部分屬于無人值守變電所。隧道監(jiān)控室對其進行了智能監(jiān)控管理。但由于光線不足，隧道監(jiān)控室人員無法遠程檢查，存在盲檢、漏檢等問題。為了配合視頻監(jiān)控設施，實現(xiàn)遠程開啟照明設施，隧道變電所的智能照明設計變得十分必要。此外，由于部分高速公路沿線有幾十個無人值守隧道變電站，當發(fā)生報警或故障時，可以及時檢查變電站現(xiàn)場情況，減少人員到現(xiàn)場檢查處理，大大降低運行成本。目前，由于智能變電站建設的要求，變電站已按照智能照明方式設計或改造傳統(tǒng)照明方式，公路隧道變電站照明仍采用傳統(tǒng)照明方式，從實現(xiàn)公路信息化、智能化的角度，公路隧道變電站智能照明設計也非常有意義。

2.變電所智能照明技術網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

變電站智能照明系統(tǒng)采用CAN總線智能照明系統(tǒng)，主要智能控制變電站建筑各功能房間照明和室外照明，完成開關量設備的驅(qū)動或與第三方智能設備的聯(lián)動。系統(tǒng)中的所有單元設備（電源除外）都有物理地址。所有模塊通過CAN總線形成網(wǎng)絡，配置軟件設置和定義設備。當有信號輸入時，輸入單元通過CAN-BUS總線與相應的控制模塊通信信號，輸出單元進行相應的執(zhí)行動作。

該系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)由區(qū)域?qū)?、線路層和設備層組成。每個區(qū)域支持多條線路，每條線路可支持不同類型的模塊或控制面板。

設備層:設備層又稱CAN總線層。設備層的所有模塊(電源除外)都有物理地址，模塊可以通過后臺軟件設置和定義。設備層模塊可以通過通信轉(zhuǎn)換模塊接入網(wǎng)絡交換機。

線路層：每條線路*可支持62個設備層模塊。線路通過網(wǎng)絡交換機相互通信。

區(qū)域?qū)樱簠^(qū)域?qū)?多可支持62條獨立線路。

如圖所示，智能照明系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

2.1系統(tǒng)組成及配電系統(tǒng)設計

智能照明系統(tǒng)主要由系統(tǒng)單元、輸入單元和輸出單元組成。系統(tǒng)單元：主機、PC接口等。；輸入單元：觸摸屏、智能開關等。；輸出單元：智能繼電器等。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

智能照明控制系統(tǒng)采用智能控制面板、照明、感應功能開關現(xiàn)場控制，也可根據(jù)不同時間和外部環(huán)境通過軟件編程設置不同的照明時間段，也可通過背景軟件中央控制，在主控制中心監(jiān)控所有照明電路，通過計算機操作界面控制燈開關。

3.主要設備選擇

（1）輸出單元選擇：輸出單元是智能照明系統(tǒng)中接收總線信號并控制終端設備的驅(qū)動器。變電站智能照明的主要輸出單元是繼電器輸出模塊，控制各照明電路、插座或其他設備的開關量。四路繼電器輸出模塊和八路繼電器輸出模塊。

（2）輸入單元選擇：輸入單元是在智能照明控制系統(tǒng)中發(fā)送總線信號并命令控制輸出單元的總線設備。變電站智能照明的主要輸入單元為智能面板，安裝在現(xiàn)場控制燈具。設計采用6鍵LCD智能控制面板和8路交流開關狀態(tài)采集模塊。

（3）系統(tǒng)單元選擇：系統(tǒng)單元主要用于總線組網(wǎng)、通信、邏輯存儲、第三方接口通信等功能。

電源模塊：主要為智能照明系統(tǒng)提供DC24V總線電源的系統(tǒng)設備，內(nèi)置限流器保證總線電源的穩(wěn)定性和可靠性。

智能網(wǎng)關：智能網(wǎng)關用于實現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng)的通信和網(wǎng)絡管理功能，具有IP網(wǎng)絡、定時、處理RS232/485數(shù)據(jù)的功能，通過TCP/UDP協(xié)議與管理平臺進行通信。

4.安科瑞智能照明控制系統(tǒng)

4.1概述

ALIBUS智能照明產(chǎn)品采用RS485總線技術，技術成熟可靠，安全穩(wěn)定。開關驅(qū)動器具有獨立工作的能力，適用于一些中小型項目；模塊化設計可以隨意拼接擴展，預留I/O端口和Modbus接口，也可以滿足與Acrelems企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺的數(shù)據(jù)交換。

4.2應用場所

適用于各類智能社區(qū)、醫(yī)院、學校、酒店、體育場所、機場、隧道、車站等大型公共建設項目的照明控制需求。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

(1)實時檢測和顯示各模塊的在線狀態(tài)，反饋現(xiàn)場控制電路的開關狀態(tài)，監(jiān)控界面根據(jù)各樓層分區(qū)的布局和電路列表進行瀏覽。

(2)當模塊離線、網(wǎng)關設備離線或狀態(tài)反饋與控制命令不一致時，會發(fā)生故障報警，并在界面中記錄和顯示故障報警信息。

(3)可實現(xiàn)單個照明電路的開關控制；每個模塊和樓層都有相應的模塊控制開關和樓層控制開關，也可以實現(xiàn)一個模塊或整個樓層的開關控制。

(4)開關驅(qū)動器支持零觸發(fā)功能，負載（燈）分離操作僅在交流電過零時進行，可有效減少電磁干擾和對電網(wǎng)的影響，延長燈具和控制裝置的使用壽命。

(5)每個照明電路可預設斷電狀態(tài)。當照明電源斷電時，開關驅(qū)動器會自動切換到預設斷電狀態(tài)；確保重新啟動時燈具的開關狀態(tài)是確定和可控的。

(6)拖動調(diào)光控制，照明設備從0%調(diào)光到100%調(diào)光，可實現(xiàn)單個照明電路的調(diào)光控制。調(diào)光總控制可實現(xiàn)模塊照明電路的調(diào)光控制，也可實現(xiàn)多個照明電路的調(diào)光控制，并通過圖標的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場開關的狀態(tài)。

(7)點擊場景控制，打開或關閉相應的場景設置。軟件界面顯示不同的場景模式和場景功能，顯示相應的場景狀態(tài)是打開還是關閉。

(8)設定時間，確認時間點后，設置事件點的動作，設置燈在設定時間點亮或熄滅。

(9)系統(tǒng)可通過預設的當?shù)亟?jīng)緯度信息自動計算日升日落時間；根據(jù)天文時鐘控制照明開關，實現(xiàn)日落燈和日出燈的功能。

(10)所有定時控制計劃都可以發(fā)布并保存到驅(qū)動模塊中；當上位機系統(tǒng)故障或模塊離線時，驅(qū)動模塊可以使用自己的RTC時鐘來維持定時控制計劃的正常執(zhí)行，而不影響日常照明控制效果。

(11)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為分布式總線結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)中的每個組件都可以獨立工作，而不依賴其他組件；系統(tǒng)中的每個組件都可以通過設置程序來實現(xiàn)功能的多樣性。

(12)預留BA或第三方集成平臺接口，使用modbus、opc等方法。

4.5設備選型

5 .結(jié)束語

為踐行數(shù)字交通和智能交通，以信息技術手段對大量的公路沿線設施進行統(tǒng)籌管理是大勢所趨，隧道變電所對保障行車安全地位特殊，無人值守隧道變電所智能照明能夠幫助更好地完成監(jiān)控任務，解決盲檢、漏檢問題，本文主要從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、主要功能給出了無人值守隧道變電所智能照明系統(tǒng)方案，為工程設計提供幫助。

參考文獻

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