基于STM32的隧道照明智能控制系統設計.pdf

1、隨著國內公路建設的快速發(fā)展，隧道數量也在逐年增多。隧道作為特殊的公路路段，其內的光線亮度與外界相差甚大。因此，需要在其內部安裝照明設施，以減少駕駛員進出隧道時引起的視覺問題，從而保證行車人員的安全。目前，大多數的隧道照明控制系統采用的是時序分級控制法，該方法是根據不同時段的照明預案對隧道照明回路的邏輯開關進行控制的，照明值的設定均以設計參數的最大值來考慮，無法依據實時環(huán)境參數進行動態(tài)合理地調節(jié)隧道內的照明亮度，不僅給行車人員帶來安全隱患

2、，還造成了一定程度的能源浪費。因此，針對傳統照明控制系統存在的能耗大、適應性差、安全性低、智能化程度低等問題，本文以“按需照明”為理念、節(jié)能為宗旨、新型照明調光技術為基礎，構建一套基于STM32的隧道照明智能控制系統，重點圍繞智能控制和節(jié)能兩個方面進行研究。具體工作如下:
　　首先，本文從隧道照明的相關技術出發(fā)，對比分析無極燈、鈉燈和LED燈三種常見的隧道照明裝置，并介紹隧道照明中手動、自動、智能三種控制技術，同時列舉目前常用的照

3、明調光技術和信號傳輸方式，并對比分析各自的原理及優(yōu)缺點，從而引出本文所設系統所需的節(jié)能控制技術。
　　其次，針對大長隧道，本文從總體結構上對隧道照明系統進行分析與設計:將系統分為監(jiān)控中心和控制中心，重點采用分層思想將控制中心分為主控制器、調光控制器和LED控制器，并對各部分之間的通信方式和系統的控制方式進行選擇與分析。同時對系統的控制策略進行研究:依據《公路隧道照明設計細則》中的設計要求，結合模糊神經網絡控制算法，建立以隧道洞外亮

4、度、過往車輛的車速及車流量為輸入參數，以隧道照明調光值為輸出的控制模型，并對該模型的控制效果進行了驗證。
　　最后，針對所設系統的控制單元進行詳細設計。主要以STM32為主控芯片進行主控制器、調光控制器、LED控制器的設計。其中主控制器用于接收洞外亮度、車速及車流量等實時數據，并經過控制算法的處理，輸出照明調光信號;調光控制器，接收主控制器下發(fā)的調光指令，制定相應的調光策略，進一步輸出調光指令;LED控制器接收調光控制器下發(fā)的調光