海底公路隧道照明智能調控系統施工技術探討

劉穩

中鐵一局集團電務工程有限公司，西安 710054

海底公路隧道照明智能調控系統施工技術探討

劉穩

中鐵一局集團電務工程有限公司，西安 710054

通過廈門東通道（翔安隧道）工程隧道照明工程的實施，闡述了隧道照明智能調控系統原理，有效制定了施工方案，并根據海底公路隧道特點對施工控制要點進行了分析總結，操作簡便，并降低管理成本，在滿足安全行車的同時，使照明效果更加舒適和美觀。

海底公路隧道；照明調控；施工控制

Submarine highway tunnel；Lighting control；Construction control

1 概述

眾所周知，白天司機駕車高速駛入隧道，人的視覺會有一段不適應明暗的突變盲區，而從隧道口出來，人的視覺同樣無法適應這種明暗的突變。采用智能調光，可以使入口和出口的燈光有一個漸變的適應過程，使隧道的基本照明在任何時候都保持均勻適宜的照度，避免由于燈具亮暗排列的間隔性而造成的頻閃現象，消除由于受明暗的刺激而產生的行車安全隱患。

傳統的照明供電控制一般采用主電源經配電箱分成多路配電輸出線提供照明燈回路用電，由串接在照明燈回路中的開關面板直接通斷供電線路來實現對燈的控制，燈只有開/關，無邏輯時序及亮/暗調光控制，因而無法形成各種燈光亮度組合的場景及系統控制。

2 工程概況

廈門東通道（翔安隧道）工程起自廈門島五通，接廈門島內仙岳路（城市快速干道）和環島公路，止于廈門市翔安區西濱。隧道總長6050米，跨越海域部分長約4200米，最深處位于海平面下70米。隧道照明及兩岸接線照明項目為海底雙洞雙向六車道公路隧道的照明及在兩行車隧道之間平行設置服務隧道的照明和兩岸接線照明系統安裝工程。

本次設計主洞隧道照明方案定為基本段采用熒光燈帶照明，洞口加強段適當增加一些高壓鈉燈作為加強照明。服務隧道照明方案定為熒光燈照明。熒光燈方案燈具造價較高，但光線柔和，顯色性好，有著極高的均勻度，特別是通過無級調光控制，洞內亮度變化舒順平緩，由于燈具密集，車輛沒有暗影響，營造出類似于白天的照明效果。熒光燈連續設置，連續帶狀照明，可以為隧道內營造一種較好的景觀，且有利于誘導駕駛員的視線，非常有利于交通安全。

3 系統綜述

本系統由監控制中心計算機、調光模塊、DTK622轉換接口、調光應用軟件及STP5屏蔽雙絞組成，所有模塊按菊花鏈式連接組成分布式DyNet網絡，實現數據的傳輸。照明調控系統結構示意圖見圖1。

圖1 照明調控系統結構圖

本系統具有廣泛的兼容性，可通過PC機、控制面板、中控室進行調光控制。如果需要改變控制方案，只需對系統軟件作適當的修改即可實現，因此具有高度的靈活性。

本智能照明調光控制系統采用主電源經可編程控制模塊后輸出供照明燈用電，燈的開/關和調亮調暗由監控中心計算機控制，控制模塊與上位機之間通過一條控制總線互相連接起來，控制模塊內部有微處理器，存貯器和控制總線的接口電路，它們完全處在低壓情況下工作，所有控制器可通過編程實現對各燈路的亮度控制，于是就產生不同的燈光場景及系統控制的效果。控制系統能夠自動運行，隧道的點燈模式和亮度在監控中心計算機上設置，計算機上預設各種控制預案。

4 隧道照明智能調控系統施工方案

4.1 施工內容

本次施工主要包括調光模塊、網橋、USB轉接口的安裝，以及電源線、控制線的敷設和系統調光調試等。

4.2 施工流程圖

浙江省自然資源系統紀念改革開放40周年演講比賽在杭舉行（省廳辦公室） ................................................12-6

調控系統的施工流程圖見圖2。

圖2 調控系統的施工流程圖

4.3 施工注意事項

4.3.1 施工準備。做好調光設備到貨后庫房存放、試驗操作臺及檢驗用的儀器儀表的準備。

4.3.2 單體試驗。調光設備到貨后首先進行到貨檢驗，檢驗外觀并抽檢部分設備進行單體試驗，在安裝之前要逐個進行單體試驗。

4.3.3 調光設備安裝。調光設備的安裝是在照明配電箱集成中同時進行的，包括模塊的固定，電源線、信號線的布線以及接線的校對。

4.3.4 纜線敷設。控制線敷設在熒光燈調光模塊與調光鎮流器之間，要求穿管敷設，可采取與網線共用一個管道。網線敷設在調光設備之間，進出設備采用端子固定方式，在監控中心設備與隧道洞口之間單獨敷設，敷設方式為穿管。

4.3.6 系統調試。調試之前先進行網絡通道檢測，通信通道暢通后進行系統調試，實現上位機對隧道燈具的調光控制并把調光的狀態數據反饋到上位機。

4.3.7 系統聯合調試。主要在監控所內，實現隧道主監控系統軟件對調光系統的聯網運行。

5 海底公路隧道施工控制要點分析

5.1 采用耐火型調光模塊控制電纜

由于控制電纜與供電電纜同在橋架上敷設，考慮強電干擾和公路隧道特殊情況,采用NH-KVVP-2×1控制電纜代替原設計的ZRBV-2×1型電纜。采用耐火型電纜，提高了電纜的防火等級，一旦發生火災，不會使應急熒光燈失去控制，并且，減少了交流電源對控制信號傳輸的干擾。

5.2 照明分支電纜采用多根單芯電纜

將原設計的三相多芯分支電纜，改為多根單芯電纜，按傳統的電纜敷設方式將分支電纜敷設到位，電纜基本固定以后即可安裝穿刺線夾。這樣施工增大了燈纜穿刺分支電纜的安裝距離，減少了分支電纜護套的開剝次數，保證了電纜護套的完整性從而減少了對電纜護套與絕緣的破壞，同時整個安裝過程不需要對導線和線夾做特殊處理，操作簡單、快捷，且需要的安裝空間很小，可以大大提高安裝效率，而且由于是單芯電纜是獨立敷設，且單獨穿刺，大大降低了后期維修的難度。

5.3 應用化學錨栓提高承載能力

隧道橋架質量大，數量多，橋架承重較大，為了滿足橋架的承載能力，將橋架安裝底板膨脹螺栓改為化學錨栓，進一步提高了電纜橋架和隧道壁的承載能力?；瘜W錨栓具有以下特點：對基材無膨脹積壓應力，適用于重荷及各種震動荷載；安裝間距和邊距要求較?。话惭b快捷，迅速凝固，不影響施工進度；施工溫度范圍廣，從-5℃～+40℃?？顾釅A，抗老化，抗熱防火，濕度敏感度低與混凝土的親和力好，相當于預埋件效果等等。

5.4 電纜引入采用綜合管溝與架空電纜橋架

根據變配電所及監控中心的位置，以及高、低壓供電系統及通信、監控系統均在隧道頂和兩側架空電纜橋架敷設的特點，在隧道頂部和入口處采用綜合管溝與架空電纜橋架引入隧道的方法，不僅解決了高、低壓供電電纜及監控電纜的敷設經路，還有效的節約了電纜線路長度，改善了電纜施工敷設中重復引上、引下及彎曲半徑過小的問題，為工程的實施及今后的維護提供了質量保證和便利。

6 結語

我國高速公路已越來越多地采用隧道照明智能化控制技術和節能技術，而采用隧道照明智能調控系統，可以使入口和出口的燈光有一個漸變的適應過程，使隧道的加強照明和基本照明在任何時候都保持均勻適宜的照度，避免了由于燈具亮暗排列的間隔性而造成的頻閃現象，消除由于受明暗的刺激而產生的行車安全隱患?；诖?，采用無級調光系統的照明設計不僅能達到照明控制智能化，操作簡便，降低管理成本，同時在滿足安全行車的同時，使照明效果更加舒適和美觀。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.10.042

劉穩 : 1973年 , 男 , 工程師, 本科。