专利汇可以提供一种基于灯具配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化模型专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 灯具 配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化模型,根据灯具配光数据分别建立各灯在公路隧道路面计算区域内任一点产生的 水 平照度和总水平照度计算模型,以隧道路面照度、 亮度 、照度均匀度、频闪等满足交通安全要求为优化约束条件,以隧道中间段照明总功耗最小为目标,建立模型,得到交错布灯方式的优化布灯参数,使照明灯具在其工作寿命期间,充分发挥照明能 力 ,实现照明系统的节能。本发明的显著效果是:根据所选灯具的配光数据,优化灯具的布灯参数,当灯具按照优化的布灯参数安装时,照明系统将在满足交通安全要求的前提下,总能耗最小,从而降低隧道运营的能耗成本和总成本,具有明显的经济效益和社会效益。,下面是一种基于灯具配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化模型专利的具体信息内容。
1.一种基于灯具配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化方法,其特征为:具体步骤为:
步骤一:确定计算区域、计算用的灯具数量和坐标系
以相邻的2盏灯具,即隧道路面两侧各1盏灯具之间的路面区域为计算区域,该区域内的点为计算点,同时考虑计算区域外侧相邻的2盏灯具对计算区域内计算点照度的影响,共有4盏灯具对计算点的照度产生影响;以隧道纵向为X轴、隧道横向为Y轴、高度方向为Z轴,以计算区域的中心点为原点,建立三维直角坐标系;
步骤二:依据灯具配光数据,确定偏离灯具光轴线γ角处的实际光强Ic(γ,θ)的计算式其中,γ为灯具光线与灯具光轴线的夹角,θ为灯具光线所在配光剖面与C0/180配光剖面的夹角,Ic(γ,θ)为灯具光源处的发光强度,I1000(γ,θ)为灯具配光数据表中与γ角和θ角对应的光强值,η0为灯具光输出率,η为灯具利用系数,M为灯具养护系数,p为灯具功率,q为灯具的发光效率;
步骤三:基于灯具配光数据,确定每盏灯具在隧道路面计算点b(x,y)处产生的水平照度Ebi
(1)确定每盏灯具照射到隧道路面计算点b(x,y)处的光线与灯具光轴线的夹角(2)确定每盏灯具照射到隧道路面计算点b(x,y)处的光线所在配光剖面与C0/180配光剖面的夹角
(3)确定每盏灯具在隧道路面计算点b(x,y)处产生的水平照度
其中,(x,y)为b点坐标,γi(i=1,2,3,4)为第i个灯具照到b点的光线与该灯具光轴线的夹角,θi(i=1,2,3,4)为第i个灯具照到b点的光线所在配光剖面与该灯具C0/180配光剖面的夹角,Ic(γi,θi)为第i个灯具在b点光线方向的实际发光强度,h为灯具光源中心至路面的垂直距离,s为灯具纵向间距,d1为灯具横向间距,ξ为灯具光轴线在C0/180配光剖面内的仰角;
步骤四:确定基于灯具配光数据的公路隧道路面任一计算点的总水平照度
计算区域内任一计算点b(x,y)处的总水平照度是计算区域周边共4盏灯具在该计算点处产生的水平照度之和,即:
步骤五:建立公路隧道中间段交错布灯参数优化模型
minP=n·p=Lp/s
Emin=min{Ei,j},i=1,2,...,N1,j=1,2,...,N2
Ecmin=min{Ei,j},i=1,2,...,N1,j=N2/2
Ecmax=max{Ei,j},i=1,2,...,N1,j=N2/2
其中,hmin为灯具安装高度最小值,hmax为灯具安装高度最大值,n为灯具总数量,P为n盏灯具的总功率,L为隧道中间段长度,E0为满足交通要求的中间段最小照度值,Emin为路面最小照度值,Ecmin为隧道路面中线上的最小照度,Ecmax为隧道路面中线上的最大照度,Eav为隧道路面平均照度,N1为计算区域纵向等分的节点数,N2为计算区域横向等分的节点数,U0为路面亮度总均匀度,U1为路面中线亮度纵向均匀度,α1、α2分别为灯具纵向,即±X方向的发光角度,β1、β2分别为灯具横向,即±Y方向的发光角度,R为隧道洞身截面拱弧半径,d为整个隧道路面的宽度;
步骤六:对所得布灯参数优化值进行仿真验证
根据优化模型求得的布灯参数优化值进行布灯,建立隧道中间段照明仿真模型并进行计算,算出隧道路面的最小照度、平均照度、亮度总均匀度、中线亮度纵向均匀度,并与标准要求值比较;与常规布灯方案比较,计算节电率。
2.如权利要求1所述的一种基于灯具配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化方法,其特征为:所述的公路隧道照明优化的约束条件:(1)灯具布置应满足频闪f≤2.5Hz或f≥15Hz的要求,对于隧道中间段,取频闪f≤2.5Hz;(2)中间段路面亮度应不低于在设定的行车速度和交通流量下的规范最小值;(3)路面亮度总均匀度和路面中线亮度纵向均匀度应不低于《公路隧道照明设计细则》所要求的规范值;(4)灯具与隧道墙壁之间、灯具与隧道拱顶之间至少保留0.4m的距离以便灯具安装和通风散热。
3.如权利要求1所述的一种基于灯具配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化方法,其特征为:所述的各灯具的型号和配光数据表均相同。
4.如权利要求1所述的一种基于灯具配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化方法,其特征为:所述的各灯具的功率、发光效率、灯具利用系数和灯具养护系数均相同。
5.如权利要求1所述的一种基于灯具配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化方法,其特征为:所述的各灯具的安装高度、纵向安装间距、横向安装间距和安装仰角均相同。
6.如权利要求1所述的一种基于灯具配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化方法,其特征为:所述的各灯具的短轴配光剖面设为C0/180配光剖面。
7.如权利要求1所述的一种基于灯具配光数据的公路隧道中间段交错布灯参数优化方法,其特征为:所述的各灯具安装时,C0/180配光剖面与隧道纵向垂直。
模型
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