太陽(yáng)能技術(shù)在低能耗交通安全設(shè)施中的-西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目(編輯修改稿)
2025-08-26 07:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 合、優(yōu)化研制了太陽(yáng)能安全設(shè)施產(chǎn)品，結(jié)合隧道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)太陽(yáng)能統(tǒng)一供電、集中控制，創(chuàng)新性的提出了“進(jìn)口危險(xiǎn)警示、入洞視線(xiàn)動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)、出口路況提示”于一體的隧道太陽(yáng)能視線(xiàn)動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了隧道車(chē)道線(xiàn)形的動(dòng)態(tài)勾勒，較好地改善了隧道行車(chē)安全性能，有效地保障了隧道行車(chē)安全。該系統(tǒng)已在G109東方紅隧道、云南思小路的14條隧道成功應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，并將推廣應(yīng)用于道福建省2條隧道。通過(guò)思小高速公路實(shí)踐和109國(guó)道東方紅隧道太陽(yáng)能動(dòng)態(tài)視線(xiàn)誘導(dǎo)設(shè)施實(shí)施后近2年的調(diào)查跟蹤和實(shí)際觀測(cè)，項(xiàng)目組得出如下結(jié)論：500米以下的高速公路短隧道和普通公路無(wú)照明條件的隧道，用光電誘導(dǎo)設(shè)施和適當(dāng)?shù)乃淼揽诠饩€(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以替代投資和營(yíng)運(yùn)費(fèi)用巨大的常規(guī)供電照明系統(tǒng)，這一點(diǎn)對(duì)于象思小路這樣的山區(qū)高速公路中小隧道群具有重大的經(jīng)濟(jì)和安全意義。對(duì)于有照明設(shè)施的長(zhǎng)大隧道，通過(guò)加設(shè)主動(dòng)發(fā)光光電誘導(dǎo)設(shè)施，既可大大降低隧道日常照明營(yíng)運(yùn)管理費(fèi)用，同時(shí)使隧道安全性得以保障和提升。 東方紅隧道動(dòng)態(tài)視線(xiàn)誘導(dǎo)系統(tǒng)l 太陽(yáng)能全程監(jiān)控系統(tǒng)本項(xiàng)目在太陽(yáng)能交通安全設(shè)施低功耗技術(shù)研究成果基礎(chǔ)上，以獲得太陽(yáng)能供電系統(tǒng)最優(yōu)工作性能及最低功耗為目標(biāo)，以系統(tǒng)各組成部分的性能匹配以及外部環(huán)境等因素為研究對(duì)象，綜合利用現(xiàn)有工程技術(shù)、理論分析以及試驗(yàn)研究手段確定各參數(shù)的最優(yōu)值，從而改善了太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，提高了太陽(yáng)能供電系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果。本系統(tǒng)具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：1）擺脫了常規(guī)供電方式對(duì)外場(chǎng)攝像機(jī)布設(shè)位置的束縛，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用和功能的拓展。一般而言，高速公路服務(wù)區(qū)和立交的設(shè)置間隔20km以上，而全程監(jiān)控系統(tǒng)外場(chǎng)攝像機(jī)布設(shè)距離不超過(guò)2km，這在很大程度上限制了外場(chǎng)攝像系統(tǒng)的布設(shè)以及監(jiān)控范圍的擴(kuò)展，本系統(tǒng)采用太陽(yáng)能集中供電方式很好的解決了該問(wèn)題。2）明顯降低了建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和養(yǎng)護(hù)成本，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。與常規(guī)電網(wǎng)供電的全程監(jiān)控系統(tǒng)相比，太陽(yáng)能全程監(jiān)控系統(tǒng)大大減少了電纜、變壓設(shè)備及相應(yīng)管道的鋪設(shè)工程量，降低了建設(shè)成本；而太陽(yáng)能系統(tǒng)極低的養(yǎng)護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本也極大地提高了全程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)用型和經(jīng)濟(jì)性，為公路交通建設(shè)實(shí)現(xiàn)“綠色交通、節(jié)約型交通”樹(shù)立了典范。3）改善道路交通安全水平，提高道路養(yǎng)護(hù)部門(mén)工作效率，具有重大社會(huì)效益。通過(guò)全程監(jiān)控改善道路交通安全水平，增進(jìn)道路交通事故處理速度，很好的保障廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全；通過(guò)全程監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌控道路交通流數(shù)據(jù)以及道路養(yǎng)護(hù)狀況，可極大地提高道路管理部門(mén)工作效率，增強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù)水平，社會(huì)效益明顯。本系統(tǒng)已在河南鄭洛路和云南思小路得到實(shí)際應(yīng)用，效果明顯。以河南鄭洛路為例，該項(xiàng)目于2005年9月30日完工，全線(xiàn)共完成100臺(tái)攝像機(jī)的太陽(yáng)能供電系統(tǒng)。目前已經(jīng)正式開(kāi)通運(yùn)行3個(gè)月，基本無(wú)需維護(hù)，期間經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)7天的連續(xù)陰雨和50年不遇的暴雪嚴(yán)寒等極端天氣狀況的實(shí)際考驗(yàn)，系統(tǒng)工作狀態(tài)一直良好，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。l 太陽(yáng)能無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)實(shí)時(shí)交通監(jiān)控系統(tǒng)太陽(yáng)能無(wú)線(xiàn)交通監(jiān)控系統(tǒng)在供電方式上采用太陽(yáng)能供電；，使得可利用無(wú)線(xiàn)公共移動(dòng)通信網(wǎng)的窄帶傳輸動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)圖像，既很好的解決了系統(tǒng)供電問(wèn)題，又很好的解決了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)南拗啤１鞠到y(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：1） 太陽(yáng)能供電節(jié)能、環(huán)保，無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)窄帶傳輸，徹底無(wú)線(xiàn)化；2） 無(wú)纜式獨(dú)立供電，組件靈活、小巧，方便安裝與組網(wǎng)；3） 全低壓直流供電方式，能源利用效率高，安全性好；4） 維護(hù)費(fèi)用少、造價(jià)低； 5） 解決了窄帶無(wú)線(xiàn)通道傳輸視頻數(shù)據(jù)流的問(wèn)題，目前可在一路120kbps帶寬下，傳輸15幀CIF/秒?；緷M(mǎn)足交通事件管理的需要。該系統(tǒng)可應(yīng)用于高大邊坡、水毀路段等多災(zāi)害地區(qū)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視、客運(yùn)超限治理與安全監(jiān)控、交通事故黑點(diǎn)調(diào)查與控制、動(dòng)態(tài)電子警察與交通管理、動(dòng)態(tài)巡邏追蹤、治安隨機(jī)布控等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。 6 研究結(jié)論1）總體上說(shuō)，通過(guò)合理的技術(shù)和工程措施，大部分可用電驅(qū)動(dòng)的交通安全設(shè)施可經(jīng)濟(jì)地使用太陽(yáng)能供電。常見(jiàn)措施如下：① 低能耗的關(guān)鍵是要提高效率，減少系統(tǒng)的功耗。因此選擇具有較高光電轉(zhuǎn)換效率的單晶硅太陽(yáng)電池是提高系統(tǒng)效率、相對(duì)降低能耗的重要技術(shù)。② 太陽(yáng)電池組合的拓?fù)溥B接方式在實(shí)際使用時(shí)將影響整個(gè)系統(tǒng)的效率。選擇合適的串聯(lián)單體個(gè)數(shù)，在符合其它設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，降低系統(tǒng)的工作電壓（蓄電池充電電壓），減少串聯(lián)單體的個(gè)數(shù)，增加并聯(lián)單體的個(gè)數(shù)，能夠降低消耗在內(nèi)阻上的功耗，增加太陽(yáng)電池組合的輸出功率，提高效率，從而相對(duì)的降低了系統(tǒng)的能耗。③ 太陽(yáng)電池是一種非線(xiàn)性的直流電源，其功率電壓變化關(guān)系的兩條曲線(xiàn)都存在各自的最大功率點(diǎn)，這個(gè)功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)唯一的電池輸出電壓和輸出電流。因此通過(guò)調(diào)節(jié)太陽(yáng)電池的輸出電壓使其趨近最大功率點(diǎn)時(shí)的輸出電壓，就可以實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤，保證太陽(yáng)電池始終工作在最大功
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