公路隧道自动控制节能方案设计

　　【摘

 要】 公路隧道照明系统是公路隧道机电系统中非常重要的一个组成部分。在全国提

倡

“节能降耗”的今天，如何降低隧道的能源消耗是运营单位迫切需要解决的问题。本文以此

为前提，通过对方案设计前后的数据对比来阐述如何实现节能降耗。

 

　　【关键词】

 节能降耗 自动控制 隧道管理 

　　

1 摘要 

　　为了保证隧道内行车安全，根据国家标准，长度超过

100 米的公路隧道都必须安装照

明系统。然而在高速公路运营后，却发现隧道耗电占据了运营成本的很大一部分。广西六寨
至河池段的高速公路（以下简称六河路）全长约

109 公里，共有隧道 17 座，单幅总长度为

13.4 公里，每月照明用电量高达 43 万元。以六河路的要亮隧道为例：要亮隧道全长 0.4 公里，
平均通行的单边车流量约为

1270 辆，平均核算以后约为 53 辆/小时。但是经过对隧道实际

通行车辆的观测，重型货车车流大多集中在夜间

21 点至凌晨 7 点左右，小型车流基本上集

中在上午

9：30-11：30 和 15：40-18：60 的时间段，根据车辆通行情况，全天 24 小时的隧

道照明有效使用率仅为

40%左右。针对六河高速公路上这一高能耗的照明问题，根据路段的

实际通行情况，提出一套较为可行的隧道自动控制节能系统的方案。

 

　　

2 设计方案 

　　隧道自动控制节能系统的设计方案是围绕在确保隧道内车辆行车安全，通过有选择性
的进行隧道照明，来实现节约隧道照明用电开支，达到降低运营管理成本的目的。

 

　　整个系统主要分为三个部分：车辆感应单元、中央控制单元、隧道照明单元。

 

　　

2.1 车辆感应单元 

　　车辆感应单元主要是用来判断在检测点是否存在车辆通行的信息，它主要分两个部分
 
　　

2.1.1 隧道入口车辆感应模块 

　　隧道入口车辆感应模块主要是利用在隧道前方设置车辆检测器，在感应到车辆后向中
央控制单元发送车辆通行的信号。中央控制单元在接收到前方来车的指令后，则根据已设定
的模式，向隧道照明单元发送开启照明的信号，在车辆即将抵达隧道时，开启隧道内照明。

 

　　

2.1.2 隧道出口车辆感应模块 

　　隧道出口车辆感应模块主要是利用在隧道出口处设置车辆检测器，在感应到车辆驶离
出隧道口后，向中央控制单元发送车辆离开的信号。中央控制单元则向隧道照明单元发送关
闭隧道内照明的信号。

 

　　车辆检测器主要是采用红外线车检器来获取车辆通行信息，同时也能顺利判断出该车
属于大型车辆还是小型车辆。

 

　　

2.2 中央控制单元 

　　中央控制单元的主要功能是接收隧道出入口车辆感应模块发来的车辆通行信息，并根
据这些信息向照明控制单元传送开启或者关闭照明的信号。它类似于一台计算机的中央控制
器，按照一定的要求对接收到的信息进行分析处理，并将最终结果发送到被控单元。

 

　　（

1）隧道入口车辆感应模块设置点的要求。为了确保在车辆到达时隧道照明能够正常

开启，按照高速公路隧道通行车辆时速

80 公里/时计算，给予系统较多的反应时间（6 秒-

10 秒），因此隧道入口车辆感应模块主要设置在距离隧道入口前方大约 150 米至 200 米的
范围。

 

　　（

2）对多车辆进入隧道的控制要求。入口中央控制单元将从车辆感应单元接收到的车

辆通行信息进行分析，根据预先设定的规则，隧道入口车辆感应模块发来的车辆通行信息
具有优先处置权的原则，可以屏蔽从隧道出口车辆感应模块发来的车辆通行信息，以确保