技术原理及工艺路线

隧道智慧照明系统是一整套包括隧道照明灯具、照明质量监控、 自适应调控、无监督式运行、无接触式超远调控等从灯具、监测、调 控、反馈形成完整闭环的软硬件系统。解决了隧道光环境“白洞、黑 洞”效应和眩光、频闪光环境质量问题，保证运行安全并有效降低照 明能耗和运营费用，减少灯具更换、维修频次、易养护，降低施工、 运营风险和费用，减少施工对隧道通行的影响，解决了照明能耗与运 行安全之间的矛盾，具有重大的社会、经济效益。                  隧道智慧照明系统关键设备包括隧道外亮度色温检测仪、本地自 适应控制器、集中调光控制器、变色温照明灯具，系统综合运用最新 的 5G 无线传输和工业互联网技术，实时调控隧道照明色温和亮度， 实现了隧道本地化自动监测、调控和远程操控、巡检、数据分析等相 结合的动态、精准、智慧化调控目标。变色温照明灯具光源自然光友 好耦合，灯具外观专业防水、抗震、易管养，实现配光角度随时随地 与道路线形匹配，满足不同天气、时段条件下驾驶员安全视认及视觉 适应需求。                  国内外传统隧道照明系统采用照明亮度单指标，隧道内部全部灯 具的输出功率依据不同时间的最大洞外亮度而改变，这样的设计充分 保证了安全性，但是不可避免带来了过渡照明带来的能源浪费。特别 是隧道照明灯具为全天不间断开启，隧道照明亮度按设计交通量开启 与隧道营运实际交通量情况不适应，带来能源浪费。隧道智慧照明系 5 统以亮度、色温、平均车速和交通量为输入参数，依据调光控制策略 建立自适应模糊控制系统进行隧道照明调控，实现隧道照明电力能源 的节约。变色温照明灯一体化压铸成型，易于管理养护，降低运营风 险和费用。隧道变色温照明系统在采用亮度、色温双指标保证了驾驶 员安全行车驾驶视认需求，调光控制策略和恒功率灯具设计实现隧道 照明能耗降低目的，隧道智慧照明系统整体推动营运隧道向安全、高 质量、绿色、可持续发展。

技术适应性分析

隧道变色温照明系统适用于道路安全领域，解决了隧道影响区白 洞、黑洞、眩光、频闪等光环境质量差的行业痛点问题。隧道照明变 色温灯生产制造技术与普通隧道灯相比较要求更高，与传统隧道灯具 制造厂家进行合作，在提供变色温技术、隧道照明灯具技术支持后， 变色温隧道灯产量可以实现隧道照明大批量需求。隧道变色温照明灯 具还可以实现随时随地与隧道线形和断面匹配，助力实现隧道精准照 明目标。隧道变色温照明调控系统包括软件平台和硬件调控设备，软 件平台开发完善，并在多出隧道进行应用，行业反馈应用效果良好； 硬件调控设备与传统制造商进行合作，提供隧道照明调光控制技术、 隧道照明智慧算法技术支持后，调控设备产量可以满足隧道照明需求。              隧道变色温照明系统与上下游技术链条匹配和兼容性较好，地域、 规模、环境和资源能源等条件限制有限，影响较小。

技术稳定性分析

隧道变色温照明系统产品结合驾驶员安全视认需求及隧道特殊环境设计，安全性、经济性、适用性、耐久性均满足隧道工程质量要求。                  结合隧道特殊的几何空间构造，从照明灯具的光源选择、光源配 比、发光芯片、灯具微控制器、线路、配光曲线、光束角、外观、结 构、耐久性等角度，创新性地研发了多款适用于隧道内的变色温隧道 照明灯具，通过单线控制电压即可实现色温从 3000K－6500K 任意变 化而保持功率恒定，首次实现了隧道照明灯具的亮度和色温双控制。 同时灯具质保 5 年，使用时长不少于 6 万个小时，比行业平均 5 万个 小时高出 20%，功能末期光衰不高于 1.8%，低于行业平均水平。基 于隧道内低频震动的特点，变色温灯采用一体化压铸成型技术，灯具 外光不存在已松动构件，避免行车安全隐患。                  调光控制器采用工业互联网和 4G/5G 的有线+无线双回路设计，485总线控制设计，有线调控的响应效率极大增强。在内网系统故障、完全崩溃的情况下，可以通过4G/5G无线方式实现对照明灯具的调控。首创反逻辑调控，在调控线路出现故障的情况下，灯具以最大功 率输出，确保了隧道紧急情况下照明需求。调光控制器输出电压范围为 0-10V，弱电设计提高了安装、调控的安全性，不至于发生触电危险。控制器包含 6 路控制线路，每路支持 60-80 盏灯具，每路可同时控制黄白两路光源，线路独立调控，系统安全性高，不至于整体失效。 其工作电源 100-250V/ 50Hz，无需单独配备电源，使用安装方便。                    隧道本地自适应单元是整个隧道智慧照明控制的核心部件，内嵌隧道照明调控模型，布设在隧道内，极端情况与隧道监控中心完全失联时，仍可自主运行、实现隧道照明的自动化调控，最大限度保证隧 道照明安全。整个系统的调控软件布设在该控制单元上，可实现数据的自动采集和分析，对整个系统硬件运行状态的自动感知，及时反馈故障灯具位置和线路。模型具有神经网络自主学习功能，可依据采集的数据和输出的结果自动优化调控模型，确保调控的实时性、精细化。 控制单元主要技术参数：工作电源 100-250V 50Hz，内存不小于 4G，存储空间不小于32G，具备以太网和 4G/5G 无线传输功能和过载保护装置，预安装 CENTOS 7核心版本，整机质保不低于 3 年。                  隧道照明调控系统平台，基于 Java 语言编制，通过有线和无线互联网技术实现多用户同时对自适应控制单元的远程访问和控制，整个软件由界面展示、车辆行为及隧道环境感知模块、隧道照明策略解算模块、调光指令发送模块和数据库存储模块 5 大部分构成。特殊工况需求下，可实隧道照明的手动控制和自动控制模式切换，紧急情况下可切换为手动模式。

技术安全性分析

隧道照明光环境设置技术拥有成熟的技术及产品体系，不易发生安全事故、对环境无污染。在新基建背景下，隧道照明设置技术实现了隧道照明安全、智慧、绿色得目标，相关技术进入交通运输建设科技成果推广目录，市场接受度及应用前景广阔。