科技日报记者 何亮
7月18日,随着两辆汽车从150米外驶来,陕西旬凤高速御驾塬隧道内的灯光次第亮起;当车辆驶离3秒钟后,灯光又次第变暗……隧道灯光如此灵活多变,源于“隧道低碳照明智能控制系统”的有效应用。
隧道低碳照明智能控制系统是由一群来自四川的“90后”技术团队研发。该系统主要通过雷达和智能调光设备,给隧道内的照明系统装一个“智能大脑”,依据洞外自然光的实时变化,毫秒级动态调整隧道灯光的亮度,从而实现节能降碳。
高速公路隧道工程照明系统需要24小时运行,以保证隧道车辆正常行驶。中铁交通提供的数据显示,其运营管理的31条高速公路隧道单洞总里程达529公里,每年隧道所产生的电费约7900万元,节能减排需求量巨大。同时,隧道进出口的“黑白洞效应”、自然环境差异性、隧道洞内“侧墙效应”等,易对司机的视线、心理造成干扰。
“我们这个照明系统的核心,就是给隧道所有灯装上了一个智能化的‘最强大脑’。”中国中铁科学研究院成科院隧道照明系统技术负责人江亚男介绍,这套系统在隧道外安装雷达检测仪和高精度洞外亮度检测仪,当车辆经过时,可以持续捕捉洞外自然光照强度的瞬息变化,这些实时数据会传送到隧道口安装的“智能大脑”照明系统控制器内,内置的智能算法迅速运算,毫秒级联动洞内灯具控制器,快速调整隧道内灯光的亮度。
同时,“智能大脑”在隧道至关重要的入口和出口段,通过精密的光照过渡控制算法,确保洞内外亮度实现平顺、自然衔接,有效规避司机因出入隧道口“瞬间致盲”带来的重大安全隐患。无车时段,系统自动降低亮度,彻底告别“长明灯”的能源浪费,让每一度电都物尽其用。
中铁交通旬凤高速相关负责人介绍,旬凤高速全长124公里,17座隧道单洞里程达44公里,全线隧道照明系统每年耗电600余万度,折算电费420万元左右。目前,中铁交通旬凤高速的低碳照明改造工程正在进行中,预计本月下旬全部完成,届时整条高速的隧道照明将实现智能化科学调光,预计节电率可达40%至60%,每年可节约240万至360万度电,折合电费约170万至250万元。
隧道低碳照明智能控制系统的研发启用,为全国高速公路隧道乃至更多公共照明场景的节能改造提供了可复制的样板,预计未来,这一系统将在多地高速公路上应用。
(中国中铁科学研究院成科院供图)