本發明屬于管廊及隧道照明和回路調光節能系統領域，具體涉及一種綜合管廊及隧道照明回路調光節能系統及控制方法。
背景技術：
隧道照明是保障公路隧道安全行車和運營的重要組成部分，同時也是隧道內能耗最大的環節，而管廊作為國家新興的利國利民地下城市建設，照明是保障管廊運營的根本，也是管廊內最大的能耗設備。對于兩者而言，照明控制系統設計的好壞決定著整個照明系統的優劣，合理的控制算法和控制方法直接影響著照明效果的好壞以及行車安全。
現有的控制方法主要包括手動控制方法、時序控制方法和遠程單燈調光控制方法。手動控制和時序控制方法易于實施，在實際應用中穩定可靠，但只能回路開關燈，無法實現照度的合理調整，基本沒有節能效果。遠程單燈調光控制方法主要存在系統反應慢，無法根據實時車流量和車速的變化對洞內亮度進行調節，往往車輛走了一半隧道，調光還沒有執行；另外單燈控制系統設備復雜，造價高，終端在管廊或者隧道內安裝都比較困難，尤其在要求防爆的管廊電力或者燃氣倉內，成本和安裝難度更是成倍增加。
我國隧道照明系統大多采用有級控制方式，但存在著一些問題，主要表現在:1.因布線回路的限制只能做到3～6級控制等級，洞外亮度、車流量和車速等參數只是在設計階段以最大值考慮，最終各段照明亮度也始終是處于最大值狀態，照明系統效率偏低，存在著大量的電能浪費。
目前，依據隧道照明設計依據規范通常把隧道分為入口段、過渡段、中間段和出口段等四個段來設計照明。各段的長度和照度是從全年行車安全要求出發，對洞內最大照度的設計是以全年洞外最大亮度、最大交通量和最高車速來確定隧道內各段的燈具功率和燈具分布密度，無法實現對照明的按需調節和實時控制，存在很大的照明浪費。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種綜合管廊及隧道照明回路調光節能系統及控制方法。
本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種綜合管廊及隧道照明回路調光節能系統，主要由遠程監控計算機、GPRS通信模塊、控制模塊、信號采集模塊、回路調光模塊、LED燈具構成；所述信號采集模塊的輸出與控制模塊的輸入端相連，所述控制模塊通過GPRS通信模塊與遠程監控計算機相連，所述控制模塊與回路調光控制模塊相連，所述回路調光控制模塊的輸出與管廊或隧道內相應電力線回路安裝的LED燈具調光線相連；其中，信號采集模塊:采集隧道環境情況和交通狀況，包括亮度檢測器、車流量檢測器和車速檢測器；遠程監控計算機:控制管理整個系統的運行，包括接收和處理收集的信息，收發控制命令；按照照明設計規范和管廊及隧道的照明燈具配置情況，計算出各段所產生的亮度；控制模塊:接收信息、上傳信息和接收發送實時控制命令；并將控制命令和燈具運行狀態比較后，向回路調光模塊發出相應的控制命令；回路調光模塊:接受調光命令并通過調光線輸出0～10V或PWM大功率信號來實現整條線路上的LED燈具調光；所述控制模塊包括有存儲單元，存儲單元內存儲有預設的控制程序，當正常的通訊中斷時，調用上述預設的控制程序并發送給回路調光控制模塊。
這種綜合管廊及隧道照明回路調光節能系統的控制方法，包括如下步驟:
步驟1:開始，系統初始化；
步驟2:設置控制模式，同時信息采集模塊采集照度或者車流量和相關信息；
步驟3:本地控制模塊接收到信息采集模塊發送的信息存儲在本地的存儲單元內，同時上傳給遠程監控計算機；遠程監控計算機根據照度及控制模式需求照度，將照度調整控制命令發送給隧道本地控制模塊，并通過控制模塊命令回路調光模塊輸送調光信號，LED燈具接到命令進行調光，達到照度滿足控制模式照度需求；
步驟4:照度儀將調整后的照度反饋給信號采集儀，并上傳至計算機，達到照度設置要求，調光結束；采用回路無極調光控制，根據車速、光照度和運行模式作為參數，控制燈具應用區域內的光照度，經控制模塊處理后將求得的給定值與現場值之差作為控制量輸出，從而連續整體調節燈具的功率。
本發明的有益效果為：對隧道可依據交通流量及洞外亮度進行燈具的動態調光控制，對管廊可根據運行模式進行定態調光，從而得到最優的照明效果并能夠達到節能的目的。
附圖說明
圖1為本發明的電路原理示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步闡述，實施例將幫助更好地理解本發明，但本發明并不僅僅局限于下述實施例。
如圖所示，這種綜合管廊及隧道照明回路調光節能系統，主要由遠程監控計算機、GPRS通信模塊、控制模塊、信號采集模塊、回路調光模塊、LED燈具構成；所述信號采集模塊的輸出與控制模塊的輸入端相連，所述控制模塊通過GPRS通信模塊與遠程監控計算機相連，所述控制模塊與回路調光控制模塊相連，所述回路調光控制模塊的輸出與管廊或隧道內相應電力線回路安裝的LED燈具調光線相連；其中，信號采集模塊:采集隧道環境情況和交通狀況，包括亮度檢測器、車流量檢測器和車速檢測器；遠程監控計算機:控制管理整個系統的運行，包括接收和處理收集的信息，收發控制命令；按照照明設計規范和管廊及隧道的照明燈具配置情況，計算出各段所產生的亮度；控制模塊:接收信息、上傳信息和接收發送實時控制命令；并將控制命令和燈具運行狀態比較后，向回路調光模塊發出相應的控制命令；回路調光模塊:接受調光命令并通過調光線輸出0～10V或PWM大功率信號來實現整條線路上的LED燈具調光。
所述回路調光控制模塊為大功率調光信號輸出，不需要在每個燈具終端安裝終端調光模塊,只需要把調光線連接至統一調光回路中的所有燈具的驅動電源調光接口即可，實現回路上燈具的統一調光。
所述隧道本地的控制模塊包括有存儲單元，存儲單元內存儲有預設的基本控制程序及特殊程序，當正常的通訊中斷時，調用上述預設的基本控制程序或特殊程序并發送給回路調光控制模塊，并由其向每個回路的燈具下發調光指令。
這種綜合管廊及隧道照明回路調光節能系統的控制方法，包括如下步驟:
步驟1:開始，系統初始化；
步驟2:設置控制模式，同時信息采集模塊采集照度或者車流量和相關信息；
步驟3:本地控制模塊接收到信息采集模塊發送的信息存儲在本地的存儲單元內，同時上傳給遠程監控計算機；遠程監控計算機根據照度及控制模式需求照度，將照度調整控制命令發送給隧道本地控制模塊，并通過控制模塊命令回路調光模塊輸送調光信號，LED燈具接到命令進行調光，達到照度滿足控制模式照度需求；
步驟4:照度儀將調整后的照度反饋給信號采集儀，并上傳至計算機，達到照度設置要求，調光結束；采用回路無極調光控制，根據車速、光照度和運行模式作為參數，控制燈具應用區域內的光照度，經控制模塊處理后將求得的給定值與現場值之差作為控制量輸出，從而連續整體調節燈具的功率。
該控制系統有三種照度控制模式：1、根據不同時間段亮度需求進行燈具的定時調光控制，2、根據應用場景的不同工作模式需求進行照度自動調整，對燈具進行整體調光，在管廊環境中就有檢修模式、正常運行模式、巡檢模式三種說法。3、系統時時跟隨影響參數的變化而自適應調節燈具亮度，實現了照明需求的最優化計算和動態照明控制輸出。
【系統調光測試】
本次測試主要是驗證照度調整的反應時間及精度，同時檢測PWM信號的衰減等是否滿足隧道及管廊應用環境中的需求，測試數據顯示完全滿足。
除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。