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基于布灯参数优化的隧道照明节能控制
| 论文题名： | 基于布灯参数优化的隧道照明节能控制 |
| 关键词： | 隧道照明;节能控制;布灯参数;模糊控制器;粒子群 |
| 摘要： | 近年来，随着公路隧道里程、数量的逐年增加，目前我国已然是世界上公路隧道发展最快、数量最多的国家。照明系统已成为隧道运营中的高能耗系统，对于高速公路长隧道及特长隧道，隧道中间段的灯具最多，且灯具均处于24小时照明状态，耗电量最大。本文将根据实际车速、车流量，在布灯参数优化的基础上对隧道中间段的照明进行节能控制研究，在保证行车安全的前提下最大程度地降低其照明能耗，实现按需照明。 依据隧道照明设计细则要求，根据隧道中实际车速、车流量，建立了隧道中间段的最小需求亮度模型，确立了基于布灯参数优化的无级调光控制方案。在中央布灯、两侧对称布灯、两侧交错布灯、拱顶侧偏布灯四种布灯方式的布灯参数优化的基础上，分别建立了车速及车流量为设计值时，忽略灯具光衰和考虑灯具光衰时的节能控制模型；在车速及车流量小于设计值时，利用模糊控制器建立了四种布灯方式下的的忽略灯具光衰的节能控制模型以及考虑灯具光衰时的节能控制模型；对所设计的模糊控制的参数采用粒子群算法（PSO）进行优化，得到模糊控制器的最优参数；模糊控制器中的仿真表明，所得最优参数提高了模糊控制系统的响应速度。 选择江西雁列山高速公路隧道的中间段作为研究对象，照明灯具选用高光效的LED灯，根据所建立的基于四种布灯参数优化的节能控制模型，对隧道中间段的照明系统进行控制，并将其总功率与该隧道电磁感应灯改造方案、布灯参数优化方案的总功率进行比较，结果表明，所建立的节能控制方案均比改造后的电磁感应灯方案和布灯参数优化方案有大幅度的节能，在车速及车流量小于设计值时，所建立的节能控制模型与改造后的电磁感应灯方案和布灯参数优化方案相比，节能程度更高。利用Dialux照明软件对隧道LED照明系统进行仿真，结果表明，不同车速、车流量条件下的隧道路面最小照度、路面照度总均匀度和路面纵向照度均匀度均满足交通要求。 |
| 作者： | 程翠 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 杨超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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