【摘要】：目前，公路隧道無(wú)人值守變電站已設(shè)置視頻監(jiān)控設(shè)施。在日常運(yùn)行中，由于光線(xiàn)不足，隧道監(jiān)控室人員無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程檢查，存在盲檢、漏檢等問(wèn)題。這一問(wèn)題的存在是由于傳統(tǒng)的照明方法無(wú)法完quan遠(yuǎn)程打開(kāi)照明設(shè)施。針對(duì)這一問(wèn)題，提出了公路隧道無(wú)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(shè)計(jì)提供了參考。

1.引言

隧道照明、通風(fēng)、監(jiān)測(cè)、消防設(shè)施的電源由高速公路沿線(xiàn)隧道變電站承擔(dān)，其安全運(yùn)行對(duì)隧道的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。隧道變電所具有點(diǎn)多、分散的特點(diǎn)，大部分屬于無(wú)人值守變電所。隧道監(jiān)控室對(duì)其進(jìn)行了智能監(jiān)控管理。但由于光線(xiàn)不足，隧道監(jiān)控室人員無(wú)法遠(yuǎn)程檢查，存在盲檢、漏檢等問(wèn)題。為了配合視頻監(jiān)控設(shè)施，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開(kāi)啟照明設(shè)施，隧道變電所的智能照明設(shè)計(jì)變得十分必要。此外，由于部分高速公路沿線(xiàn)有幾十個(gè)無(wú)人值守隧道變電站，當(dāng)發(fā)生報(bào)警或故障時(shí)，可以及時(shí)檢查變電站現(xiàn)場(chǎng)情況，減少人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查處理，大大降低運(yùn)行成本。目前，由于智能變電站建設(shè)的要求，變電站已按照智能照明方式設(shè)計(jì)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(shí)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(shè)計(jì)也非常有意義。

2.變電所智能照明技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

變電站智能照明系統(tǒng)采用CAN總線(xiàn)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(kāi)關(guān)量設(shè)備的驅(qū)動(dòng)或與第三方智能設(shè)備的聯(lián)動(dòng)。系統(tǒng)中的所有單元設(shè)備（電源除外）都有物理地址。所有模塊通過(guò)CAN總線(xiàn)形成網(wǎng)絡(luò)，配置軟件設(shè)置和定義設(shè)備。當(dāng)有信號(hào)輸入時(shí)，輸入單元通過(guò)CAN-BUS總線(xiàn)與相應(yīng)的控制模塊通信信號(hào)，輸出單元進(jìn)行相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作。

該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由區(qū)域?qū)印⒕€(xiàn)路層和設(shè)備層組成。每個(gè)區(qū)域支持多條線(xiàn)路，每條線(xiàn)路可支持不同類(lèi)型的模塊或控制面板。

設(shè)備層:設(shè)備層又稱(chēng)CAN總線(xiàn)層。設(shè)備層的所有模塊(電源除外)都有物理地址，模塊可以通過(guò)后臺(tái)軟件設(shè)置和定義。設(shè)備層模塊可以通過(guò)通信轉(zhuǎn)換模塊接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。

線(xiàn)路層：每條線(xiàn)路*可支持62個(gè)設(shè)備層模塊。線(xiàn)路通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)相互通信。

區(qū)域?qū)樱簠^(qū)域?qū)?多可支持62條獨(dú)立線(xiàn)路。

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

2.1系統(tǒng)組成及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(jī)、PC接口等。；輸入單元：觸摸屏、智能開(kāi)關(guān)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(yīng)功能開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)控制，也可根據(jù)不同時(shí)間和外部環(huán)境通過(guò)軟件編程設(shè)置不同的照明時(shí)間段，也可通過(guò)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(guò)計(jì)算機(jī)操作界面控制燈開(kāi)關(guān)。

3.主要設(shè)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(xiàn)信號(hào)并控制終端設(shè)備的驅(qū)動(dòng)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(shè)備的開(kāi)關(guān)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(xiàn)信號(hào)并命令控制輸出單元的總線(xiàn)設(shè)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(chǎng)控制燈具。設(shè)計(jì)采用6鍵LCD智能控制面板和8路交流開(kāi)關(guān)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(xiàn)組網(wǎng)、通信、邏輯存儲(chǔ)、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(xiàn)電源的系統(tǒng)設(shè)備，內(nèi)置限流器保證總線(xiàn)電源的穩(wěn)定性和可靠性。

智能網(wǎng)關(guān)：智能網(wǎng)關(guān)用于實(shí)現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng)的通信和網(wǎng)絡(luò)管理功能，具有IP網(wǎng)絡(luò)、定時(shí)、處理RS232/485數(shù)據(jù)的功能，通過(guò)TCP/UDP協(xié)議與管理平臺(tái)進(jìn)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(xiàn)技術(shù)，技術(shù)成熟可靠，安全穩(wěn)定。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器具有獨(dú)立工作的能力，適用于一些中小型項(xiàng)目；模塊化設(shè)計(jì)可以隨意拼接擴(kuò)展，預(yù)留I/O端口和Modbus接口，也可以滿(mǎn)足與Acrelems企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換。

4.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于各類(lèi)智能社區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、體育場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、隧道、車(chē)站等大型公共建設(shè)項(xiàng)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(shí)時(shí)檢測(cè)和顯示各模塊的在線(xiàn)狀態(tài)，反饋現(xiàn)場(chǎng)控制電路的開(kāi)關(guān)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(jìn)行瀏覽。

(2)當(dāng)模塊離線(xiàn)、網(wǎng)關(guān)設(shè)備離線(xiàn)或狀態(tài)反饋與控制命令不一致時(shí)，會(huì)發(fā)生故障報(bào)警，并在界面中記錄和顯示故障報(bào)警信息。

(3)可實(shí)現(xiàn)單個(gè)照明電路的開(kāi)關(guān)控制；每個(gè)模塊和樓層都有相應(yīng)的模塊控制開(kāi)關(guān)和樓層控制開(kāi)關(guān)，也可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)模塊或整個(gè)樓層的開(kāi)關(guān)控制。

(4)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器支持零觸發(fā)功能，負(fù)載（燈）分離操作僅在交流電過(guò)零時(shí)進(jìn)行，可有效減少電磁干擾和對(duì)電網(wǎng)的影響，延長(zhǎng)燈具和控制裝置的使用壽命。

(5)每個(gè)照明電路可預(yù)設(shè)斷電狀態(tài)。當(dāng)照明電源斷電時(shí)，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器會(huì)自動(dòng)切換到預(yù)設(shè)斷電狀態(tài)；確保重新啟動(dòng)時(shí)燈具的開(kāi)關(guān)狀態(tài)是確定和可控的。

(6)拖動(dòng)調(diào)光控制，照明設(shè)備從0%調(diào)光到100%調(diào)光，可實(shí)現(xiàn)單個(gè)照明電路的調(diào)光控制。調(diào)光總控制可實(shí)現(xiàn)模塊照明電路的調(diào)光控制，也可實(shí)現(xiàn)多個(gè)照明電路的調(diào)光控制，并通過(guò)圖標(biāo)的亮滅狀態(tài)反饋現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

(7)點(diǎn)擊場(chǎng)景控制，打開(kāi)或關(guān)閉相應(yīng)的場(chǎng)景設(shè)置。軟件界面顯示不同的場(chǎng)景模式和場(chǎng)景功能，顯示相應(yīng)的場(chǎng)景狀態(tài)是打開(kāi)還是關(guān)閉。

(8)設(shè)定時(shí)間，確認(rèn)時(shí)間點(diǎn)后，設(shè)置事件點(diǎn)的動(dòng)作，設(shè)置燈在設(shè)定時(shí)間點(diǎn)亮或熄滅。

(9)系統(tǒng)可通過(guò)預(yù)設(shè)的當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度信息自動(dòng)計(jì)算日升日落時(shí)間；根據(jù)天文時(shí)鐘控制照明開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)日落燈和日出燈的功能。

(10)所有定時(shí)控制計(jì)劃都可以發(fā)布并保存到驅(qū)動(dòng)模塊中；當(dāng)上位機(jī)系統(tǒng)故障或模塊離線(xiàn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊可以使用自己的RTC時(shí)鐘來(lái)維持定時(shí)控制計(jì)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(xiàn)結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)中的每個(gè)組件都可以獨(dú)立工作，而不依賴(lài)其他組件；系統(tǒng)中的每個(gè)組件都可以通過(guò)設(shè)置程序來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的多樣性。

(12)預(yù)留BA或第三方集成平臺(tái)接口，使用modbus、opc等方法。

4.5設(shè)備選型

5 .結(jié)束語(yǔ)

為踐行數(shù)字交通和智能交通，以信息技術(shù)手段對(duì)大量的公路沿線(xiàn)設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)籌管理是大勢(shì)所趨，隧道變電所對(duì)保障行車(chē)安全地位特殊，無(wú)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(wù)，解決盲檢、漏檢問(wèn)題，本文主要從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、主要功能給出了無(wú)人值守隧道變電所智能照明系統(tǒng)方案，為工程設(shè)計(jì)提供幫助。

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