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Title:
SYSTEM FOR CONTROLLING AND REGULATING THE LIGHTING IN A TUNNEL SECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/146869
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for controlling and regulating a lighting system in a tunnel section, which comprises: at least one luminance meter (200) disposed to detect the luminance parameters in the tunnel threshold zone; at least one device (300) disposed to detect the weather parameters outside the tunnel; at least one device (400) disposed to detect the parameter of the number of vehicles entering the tunnel per unit of time; at least one lux meter (500) disposed to detect the illuminance parameters inside the tunnel; and a control unit adapted to interrogate and collect the parameters of said devices. According to the invention, the control unit (100) is connected and disposed to act on a lighting system (900) in the tunnel section by means of at least one outlet, and the control unit (100) also establishes at least two adaptation levels for the lights of the lighting system (900) for each of the lighting zones in the tunnel section. The control unit (100) also comprises outlets to activate variable signalling devices and data outlets to interact via the Internet or the supervisory control and data acquisition (SCADA) system for managing the tunnel.

Inventors:
MOROLLON PEREZ ANTONIO (ES)
CAMPUZANO RIOS JESUS (ES)
VILANOVA MARTINEZ-FALERO VICENTE (ES)
Application Number:
PCT/ES2016/070154
Publication Date:
September 22, 2016
Filing Date:
March 11, 2016
Export Citation:
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Assignee:
MANTENIMIENTO DE INFRAESTRUCTURAS S A (ES)
International Classes:
H05B37/02; H05B41/38
Foreign References:
CN101699925A2010-04-28
CN201875559U2011-06-22
KR20150024160A2015-03-06
CN201774718U2011-03-23
KR101458396B12014-11-05
Attorney, Agent or Firm:
ISERN JARA, Nuria (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1. Sistema para el control y regulación de la Iluminación de un. tramo Interior de un tunef que comprende: a) al menos un dispositivo luminancímetro (200) dispuesto para detectar los parámetros de luminaneia en la zona umbral del túnel, b) ai .menos un dispositivo (300) dispuesto para detectar los parámetros de las condiciones meteorológicas en et exterior del túnel, c) al menos un dispositivo (400) dispuesto para detectar el parámetro de número de vehículos que acceden ai túnel por unidad de tiempo, d) al menos un dispositivo luxómetro (400) dispuesto para detectar ios parámetros de luminancia en el Interior del túnel, e y una unidad de control (100) adaptada para interrogar recoger los parámetros detectados por el ai menos un dispositivo furoinancímetro (200), el al menos un dispositivo (300) dispuesto para detectar los parámetros de las condiciones meteorológicas en el exterior del túnel, el al menos un dispositivo (400) dispuesto para detectar el parámetro de número de vehículos que acceden al túnel por unidad de tiempo y el ai menos un dispositivo luxómetro (500), donde dicha unidad de control (100) está conectada y dispuesta para actuar a través de ai menos una salida (1 10, 120) sobre un sistema de iluminación de dicha sección de tonel (900) y donde dicha unidad de control (100) estable at menos dos niveles, de alumbrado de las luminarias de dicho sistema de iluminación para cada una de las zonas de iluminación de dicha sección de túnel.

2. Sistema para el control y regulación de un sistema de iluminación de un tramo interior de u túnel de acuerdo con la reivindicación 1 donde el número de fuminancímetros (200) es al menos dos y están dispuestos para obtener como dicho parámetro de luminancia el valor medio de la luminancia en un determinado período de tiempo.

3. Sistema para el control y adaptación de un sistema d iluminación de una sección de túnel de acuerdo con la reivindicación 1 donde el ai menos un dispositivo (300) dispuesto para detectar los parámetros de las condiciones meteorológicas, en el exterior del túnel está dispuesto para ai menos detectar a nivel de cal ada parámetros que indican si hay lluvia, niebla, viento o helada.

Sistema para el control y adaptación de un sistema de iluminación de un tramo interior de un túnel de acuerdo con ia reivindicación 1 donde la unidad de control (100) es un PIC (Gontrolador Lógico Programabie)

Sistema para el control y adaptación de un sistema de iluminación de un tramo interio de un túnel de acuerdo con ia reivindicación 1 donde dichas salidas (110:, 120) de dicha unidad de control (100) son salidas analógicas (110) y/o digitales (120) y donde dichas salidas están dispuestas para actuar sobre uno o varios circuitos de dicho sistema de iluminación (900).

Sistema para el control y adaptación de un sistema de Iluminación de un tramo interior de un túnel de acuerdo con ia reivindicación 1 donde la unidad de control (100), ad icio na tm ente, envía la información con los parámetros recibidos y los análisis realizados a un sistema SCADA (700) y/o un servidor web (800).

Sistema para el control y adaptación de un sistema de iluminación de un tramo interior de un íúnei de acuerdo con la reivindicación 1 donde la unidad de control (100) actúa sobre dicho sistema de iluminación (900) teniendo en cuenta los parámetros interrogados y recogidos del al menos un dispositivo iuminancimetro (200), eí al menos un .dispositivo dispuesto (300) para detectar los parámetros de las condiciones meteorológicas en el exterior del túnel, el al menos un dispositivo (400) dispuesto para detectar el parámetro de número de vehículos que acceden al túnel por unidad de tiempo y el ai menos un dispositivo luxómetro (500),

Sistema para el control y adaptación de un sistema de iluminación de un tramo interior de un íúnei de acuerdo con la reivindicación 7 donde ia unidad de control (100) actúa: a) disminuyendo ios valor de ia lumínaneia en las zonas del segmento del túnel cuando el parámetro de iuminancia recibido del iuminancimetro (200) disminuye y aumentándola cuando aumenta dicho valor de Iuminancia, b) . aplicando un factor de reducción ai valor de iuminancia del paso a) cuando el parámetro de al menos un dispositivo (300) dispuesto para detectar eí número de vehículos que acceden al túnel por unidad de tiempo indica que el número de vehículos es menor de un umbral establecido. c) aumentando e! tamaño .de fas zonas del segmento de túnel sobre tas que actuar cuando ios parámetros de! al menos un dispositivo (400) dispuesto para detectar las condiciones meteorológicas en el exterior del túnel indican que las ta calzada no est seca, o bien actuando sobre señalización variable a la entrada de! tune!, para disminuirla .hasta el punto en que se conserve la misma distancia de parada que existía con pavimento seco.

Sistema para el control y adaptación de un sistema de iluminación de un tramo de un túnel de acuerdo con ías reivindicaciones 7 a 8 donde vatores establecidos por la unidad de control (100} para la actuación sobre el sistema de iluminación (900) se disponen e un rango de niveles de alumbrado y donde dichos niveles de alumbrado so corresponden con la activació de unos circuitos determinados para cada zona dé dicho sistema de iluminación (000).

Sistema para el control y adaptación de un sistema de iluminación de un tramo de un túnel de acuerdo con las reivindicació 1 donde, si la unidad de control (100) detecta que el parámetro con e4 valor de Suminancía recibido de u luxómetro (500) no se corresponde co el valor de Iuminancla establecido por la unidad .de control se genera una alarma.

Description:
DESCRIPCIÓN

Sistema para el control y regulación de la iluminación de un tramo de un túnel Campo de la invención

La invención se aplica en el campo de la iluminación y más concretamente e el de la iluminación en túneles. Se refiere particularmente a los sistemas para controlar y regular la iluminación en el interior de ios túneles en función de las condiciones existentes, entre las que pueden esta la iluminación exterior, climáticas, o flujo del tráfico, respetando las exigencias de la normativa aplicable,

En el momento en que un conductor se acerca a un túnel, su ojo ha de adaptarse a ios cambios de niveles de íuminancías a los que será sometido. Según sí la adaptación es suave o brusca, podrán presentarse ío que se conocen como ios efectos de Inducción o "agujero negro", es decir, la entrada se presenta al conductor como una mancha oscura en cuyo interior no se puede distinguir nada. Est© problema,, que se presenta cuando se está a una distancia considerable del túnel, se debe a que la iumínancia ambiental , en el exterior es mucho mayor que la de la entrada.

Desde el punto de vista luminoíécnfoo en ios túneles, principalmente en los llamados "túneles largos" se diferencian las. siguientes zonas tal y como se observa de forma esquemática en la Figura 1 ; la de acceso, la de entrada constituida por las zonas de umbral y de transición, y finalmente la de salida. Por razones económicas no es posible establecer en la zona de entrada de los túneles condiciones de iluminación similares a las existentes durant el día en el exterior, estableciéndose normalmente un porcentaje de la iluminación exterior

En la zona de umbral situada justo a la entrada del túnel, con una longitud aproximadamente igual a la distancia de seguridad, el alumbrado durante el día debe díménsíonarse de forma que asegure una visión suficiente ante eventuales obstáculos sobre la cafzada, aunque se produzca una primera reducción brusca de los niveles de iluminación existentes e el exterior, pero que resulte aceptable.. En la segunda parte de la zona de umbral se reducen progresivamente los niveles de. iluminación. La. zona de transición puede tener una longitud variable en función de la velocidad de circulación, la instalación del alumbrado deba concebirse para paliar si efecto de adaptación, continuando con una disminución paulatina de los niveles de iluminación hasta haber completado l: proceso de adaptación del ojo ai llegar a ta zona de interior, donde se dispone un alumbrado con nivel constante de iluminación. En la zona de salida, con una longitud aproximadamente igual a fa distancia de seguridad, debe reforzarse de forma progresiva el alumbrado elevando ios niveles de iluminación, de manera que se facilite a los conductores la . adaptación a las condiciones luminosas exteriores, E ios túneles bidirecciona!es el alumbrado en la zona de salida será Idéntico o similar ai de ia zona de entrada, Hay que entender como distancia de seguridad, también conocid como distancia de parada, la. distancia total recorrida por un vehículo obligado a detenerse tan rápidamente como Je sea posible, medida desde su situación en el momento de aparecer el objeto que motiva la detención, Comprend la distancia recorrida durante ios tiempos de percepción, reacción y frenado y por tanto es directamente proporcional a la velocidad a fa que circula ei vehículo y también Incluyen otros factores como ei estado de la calzada -húmeda, seca, ©te.- o el estado y í po de vehículo.

Así, se observa que la zona umbral es clave para el transito dentro del túnel, ya que es donde se tiene que reducir el contraste de forma más brusca, pero óptima, por medio de las luminarias adecuadas; en esta zona se tiene que mantener una cantidad de candelas por metro cuadrado y luxes suficiente en relación con eí exterior, ya que sí es más bajo al principio no s podrá observar nada de lo que hay en ei interior. En la siguiente zona, la de transición, se produce una nueva reducción para adaptarse finalmente a la zona de interior.. Obviamente, hacia la salida, se debe incrementa nuevamente la luminosidad para no tener deslumbramiento al terminar el túnel Por tanto, desde el punto de vista energético, la zona de entrada, que incluyen umbral y transición, es ia que mayor consum eléctrico requiere y, a su vez, es la que mayores variaciones tiene ya que son principalmente las que necesitan una mayor adaptación de la iluminación inicial del túnel a las condiciones exteriores de iluminación, que por otro lado varían según la hora del día y la época del año. Actualmente, mayorítaríamente, ia regulación de la iluminación en las entradas d los túneles está basada en la información de un iuxómetro colocado en la entrada.

U luxómeiro es un dispositivo sensor analógico que mide la üuminancía, en lux, de la luz ambiental, y ia convierte en una señal en lazo de corriente; pero este sensor no representa ia sensación del ojo humano, sino que simplemente ofrece el valor de la iluminancia ambiental recibida en un punto mu concreto.

Esta solución basada en Iuxómetro, por tante, permite diferenciar en varios escalones, corno por .ejemplo soleado, nublado/crepuscular y nocturno tal y como se refleja en la primera gráfica de la Figura 2. Pero si se .utiliza solo u iuxómetro, simplemente se medirá ia iluminancia en un punto, pero no se tendrá en cuenta los elementos adyacentes que. tanta influencia tienen en ei efecto "agujero negro". Además los iuxómetros miden solo iluminadas mientras que io que ef ojo humano percibe son las lumtnanclas (candelas por metro cuadrado) y por ío tanto nunca un Iuxómetro podrá determinar con exactitud la percepción del ojo humano

Esta información de ios Iuxómetros en ocasiones se complementa con la aportada por los relojes astronómicos para diferenciar entre dia y noche a lo largo del año. Para cada uno de los escalones o niveles de alumbrado se enciende los distintos circuitos de luminarias previamente definidos. Con este sistema, por simple, no es necesario incluir ningún dispositivo controladqr para su gestión, como por ejemplo tipo PLG Controiador Lógico Programable o en inglés Prc-grammable Logic Controller).

Pero esta solución es poco eficiente desde el punto de vista energético, ya que solamente suelen . existir 3 o 4 escalones o niveles de alumbrado para modelar todas las posibles, situaciones de! día y el porcentaje sobre el consumo que representa el escalón de soleado que describe esta solución, ei de mayor consumo, está en torno a un 40-42%.

Las soluciones basadas en PLC ya son conocidas para la gestión energética de instalaciones como edificios, tramos a cielo abierto o túneles y permite automatizar procesos electromecánicos, A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado par múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad ai ruido eléctrico y resistencia a la vibración y ai Impacto. Los programas o lógicas para el control de funcionamiento del sistema, por ejemplo un sistema de íumina ias, se suelen almacenar e baterías copia de seguridad o en memorias no volátiles.

Descri ción de la invención

Es necesario ofrecer una alternativa al estado de la técnica que cubra las lagunas encontradas en la misma, y de forma particular e relación con la eficiencia energética en ia iluminación en túneles y en la facilidad de la visión tie ios usuarios cuando entran y atraviesan dichos túneles.

Con este fin, la presente invención se refiere de forma diferenciadora, en un primer aspecto, a un sistema para eí control y regulación de un sistema d iluminación en uno o varios tramos de un túnel que comprende al menos un dispositivo iuminanctmetro dispuesto para detectar los parámetros de luminancía en la zona umbral del túnel, al menos un dispositivo dispuesto para detectar ios parámetros de las condiciones meteorológicas en e exterior del túnel, ai menos un dispositivo dispuesto para detectar el -parámetro de número. de vehículos que acceden al túnel por unidad de tiempo, al menos un dispositivo iuxó . metro. dispuesto para detectar los parámetros de luminancía en el interior del túnel y una unidad de control adaptada para interrogar y recoger ios parámetros de ios dispositivos anteriores.

Y donde, a diferencia de los sistemas conocidos, la unidad de control esta conectada y dispuesta para actuar a través de al menos una salida sobre un sistema de iluminació de dicho tramo del túnel y donde dicha unidad de control estabíecé ai menos dos niveles de adaptación del alumbrado de las luminarias de dicho sistema de iluminación para cada una de las- zonas de Iluminación de dicha sección de túnel.

Por tanto, el sistema y el método de conformidad con los aspectos de ia invención descritos anteriormente presentan una serie de ventajas con respecto a la técnica anterior, que se pueden resumir como sigue:

* El sistema de la presente invención mejora la adaptación y automatización del control de la iluminación en túneles, tomando como variables de entrada las suministradas por Sos equipos instalados en las inmediaciones de las bocas, principalmente en la entrada.

* Se ofrec un sistema fácil de imptementar (por ejemplo instalando un controlador tipo PLC en ios cuadros de mando de los sistema de iluminación del túnel), con una lógica o método que optimiza el encendido y/o apagado de los circuitos de las luminarias del interior, disponiendo la. iluminación necesaria durante el tiempo estrictamente necesario.

* Soluciona el problema de inducción o "agujero negro" que se presenta a los conductores en la entrada los túneles con adaptaciones de las luminarias más ajustadas a las condiciones de luz existentes en el exterio del túnel.

« Se estima que, a diferencia de ias soluciones existentes, mejora Ja. eficiencia energética. Por ejemplo, en la soluciones basadas solo en un iuxómetto, donde se tiene por ejemplo un solo escalón o nivel de alumbrado en soleado (ver gráfica 1 de la Figura 2), se requiere u 42% del consumo en este tramo, mientras que con la invención propuesta, con varios escalones para soleado (ver gráfica 2 de ¡a Figura 2) gestionados dinámicamente (por ejemplo 2 o 3), el ahorro sobre el consumo puede estar entre un 15-20%.

• El uso cíe lumínandmet ' fos para captar la iluminación exterior permite obtener un mejor medida de lo que percibe el ojo humano, a diferencia de ios lux© metros, ofreciendo por tanto una regulación de la iluminación interior más precisa.

Estas y otras ventajas se ven evidentes a la luz de la descripción detallada de la invención.

Los elementos definidos en esta descripción detallada se proporcionan para ayudar a una comprensión global de la invención. En consecuencia, los expertos en la técnica reconocerá que variaciones y modificaciones- de las realizaciones descritas en este documento pueden realizarse sin apartarse del alcance y espíritu de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras ventajas y características -se entenderán más completamente a partir de la siguiente descripción detallada de realizaciones, con referencia a ios . dibujos adjuntos, que deben considerarse de una manera ilustrativa y no limitativa, e los. que: ta figura 1 muestra, esquemáticamente, las distintas zonas de iluminación y el grado de iluminación que se pueden encontrar típicamente e un túnel, así como ia relación de la dislancia de seguridad, principalmente con la zona de umbral y la zona de transición.

La figura 2 muestra dos gráficas con la comparativa, por u lado de la situación de la adaptación de la iuminancia en los sistemas actuales, con pocos niveles de alumbrado, y por otro ia situación alcanzable con la invención propuesta, donde ios niveles de alumbrado pueden ser muchos más y por lo tanto se puede actuar de forma más precisa sobre las distintas zonas del segmento de túnel con el consiguiente ahorro energético.

La figura 3 muestra, esquemáticamente, la arquitectura tanto de los elementos que forman parte del sistema de la invención como aquellos co lo que se relaciona.

Descripción detal iada de ia invención

Los elementos definidos en esta descripción detallada se proporciona para ayudar a una comprensión global de la invención. En consecuencia . , ios expertos en la técnica reconocerán que variaciones y modificaciones de las realizaciones descritas, en este documento pueden realizarse sin apartarse del alcance y espíritu de la invención. Además, la descripción detallada de las funciones y elementos suficientemente conocidos se omitan po razones de claridad y concisión.

Por supuesto, las distintas . funcionalidades deja invención pueden ser implernentadas con diferentes variaciones de arquitectura, protocolos o dispositivos. Cualquier implernentación presentada a continuación es incluida con el propósito de ilustrar y hacer comprensiva la invención y no con la intención de limitar aspectos de la misma,

Gomo se ha mencionado anteriormente la presente invención se centra en mejorar la adaptación y automatización del establecimiento de la iluminación de ios túneles, tomando como -variables de entrada para dicha adaptación las suministradas por uno o varios dispositivos instalados en las inmediaciones de las bocas del túnel, principalmente de entrada.

Los equipos o dispositivos del sistema encargados de recoger los parámetros del exterior del túnel para el control y adaptación de la luz interior son los siguientes: a) Lumínancímetros (200). Este tipo de dispositivos permiten obtener mediciones del nivel de luminancia en l entrada del túnel, principalmente en ía zona de umbral de un túnel. En el sistema propuesto tiene que haber al menos uno, aunque puede haber instalados más y. preferiblemente dos, lo que permitirá tener redundancia en caso de fallo de uno de los dispositivos.

En la práctica debe usarse un: iurainancímetro (200) con un campo de medición (cono de visión) preferiblemente de 20 grados cumpliendo así co las limitaciones normativas, posicsonado a la distancia de parada o seguridad antes de Ja boca de entrada de! túnel .

Es un instrumento de medida que reproduce ja sensación del ojo humano al acercarse un túnel. Normalmente, el lu i anci etro (200) se: sitúa a 4 ó 5 metros de altura en el lateral de la calzada. Puede ir en un báculo independiente o sobre uno de una luminaria de exterior. Si se sitúan dos uminancímeíros lo; usual es colocar uno a cada lado de la calzada de entrada al túnel.

El íumjnaneírnetro (200), de forma habitual, se compone de la óptica, necesaria para Ja medida del cono de 20 grados, un fotodetector de silicio de curva espectral aproximada a la del ojo, electrónica de acondicionamiento de señal áe alia sensibilidad y preferiblemente un conversor analógico-digitai de doce bits para transmitir 1.a información recogida en forma de valores o parámetros.

La ventaja de la uíií¾ación de lurninancírnetros: (2:00) en el control de iluminación en ias entradas de ios: túneles, a diferencia respecto al uso de iuxómetros, radica, como ya se ha indicado antes, en que verdaderamente representan a sensación de! ojo humano al acercarse ai mismo, considerando el efecto de ios elementos adyacentes y ajustando la iluminación interior a la realmente necesaria para la adaptación del ojo humano.

Los distintos elementos que se encuentran $n las inmediaciones de los túneles tienen distintas iumlnaneias: árboles, cielo, calzada, rocas, edificios, muros, etc. En función del porcentaje de cada uno de ellos dentro del cono de visión con 20 grados, ia sensación del conductor será distinta y, por tanto, la iluminación en la entrada del túnel también variará.

Si, por el .contrarío, se utiliza ' un. luxómetro, simplemente se mide fe iuminancia en un punto, pero no se tendrá en cuenta los elementos adyacentes que tanta influencia tienen en el efecto "agujero negro". Así por ejemplo, un día soleado en. un túnel situado en una trinchera profunda con praderas en sus taludes, si se utiliza un luxómetro se dispondrá una mayor iluminación en la entrada que si se considera un luminanclmetro- (200), ya qué reducirá el efecto al disminuir ia iuminancia por el efecto de la presencia de las praderas. Un efecto similar ocurre con túneles situados en orientación Este-Oeste respecto a los orientados Norte-Sur

Este dispositivo de forma general obtiene valores instantáneos de la Iuminancia, . aunqu puede estar dispuesto para obtener un valor medio de esta magnitud en un determinado periodo de tiempo, lo que permite evitar oscilaciones en el alumbrado debidas a alteraciones en la medida fruto de condiciones externas transitorias como puedan ser reflejos, nubes que ocultan momentáneamente el sol, etc. b) Estación meteorológica con sensor de calzada (300), Este tipo de dispositivo está dispuesto para detectar ios parámetros de las condiciones meteorológicas en e! exterior del túnel. ES sistema propuesto por esta invención contará con al menos uno situado en el exterior cercano a ta entrada del túnel. Es muy importante poder detectar y recoger los parámetros con las condiciones meteorológicas de ias bocas del túnel, principalmente en el caso de calzada mojada, ya que afectará a la distancia d© parada o seguridad y, por tanto, a la longitud de las zonas de umbral y transición.

Este tipo dé. dispositivos o: estaciones meteorológicas (300) pueden estar dispuestas para recoger, entre otros, parámetros de de temperatura ambiental, humedad ambienta!, velocidad y dirección del viento, estado de la calzada -húmeda, mojada, seca, con hielo, con nieve, etc.-, temperatura do la calzada, tamaño de la lámina de agua, hielo o nivel, nivel de radiación solar, presión atmosférica, niebla, etc..

De forma preferida, este dispositivo (300) aportará ai sistema como mínimos ios parámetros que indican si a nivel de calzada hay lluvia, niebla,, viento o helada. e) Estación de aforo de tráfico (400). Este tipo de dispositivo está dispuesta para contabilizar o detectar e! número de vehículos que pasan por un punto concreto, en este caso concreto, ios que acceden al túnel. Se puede contabilizar este aforo por unidad dé tiempo. En el caso de esta invención, el sistema contará con ai menos un dispositivo (400) de este tipo situado en e! exterior cercano a la entrada del túnel.

En ocasiones este tipo de dispositivos (400) también permiten diferenciar el tipo de vehículo, por ejemplo vehículos pesados o vehículos ligeros, o la velocidad medía de paso de los mismos.

Los modelos más habituales de estaciones de aforo (400) se suelen implemeniar a partir de una pareja de espiras electromagnéticas instaladas en cada carril de la calzada, que detectan el paso y la presencia del vehículo, calculando una serie de datos de interés como son el peso, longitud o velocidad a la que circulan ios vehículos. También se emplean dispositivos tipo radar sobre pórticos.

Gon ios datos suministrados por la estación de aforo (400), se puede reducir el nivel de iluminación a determinadas horas, cuando el tráfico es mu reducido, á) Luxómetros {500}. Se trata de u dispositivo sensor analógico dispuesto para medir la s!uminancia. lux- de la luz. ambientas, y la convierte en una señal en lazo de corriente. En la invención propuesta existe al menos un dispositivo (500) de este tipo y estará situado en ei Interior del túnel y a! menos uno de ellos de forma preferid estará ubicado en la zona de umbral o en la zona de transición.

Generalmente está basado en un foto-sensor de silicio, que es sensible, e un rango próximo ai de la luz vlsiole. Como se ya se ha comentado, a diferencia del lumlnancímetro, este dispositivo (500) no representa ía -sensación del ojo humano, simplemente ofrece el ' valor de la lumlnaftcía ambiental, pudiendo comprobar si ja iluminación dispuesta por eí sistema, en. ese momento, es ja correcta y cumple con la normativa. También permite, lanzar alarmas cuando eí nivel de iluminación recibido no coincide con el que debería tene en ese momento.

Una unidad dé control (100) adaptada para solicitar y. recoger los parámetros detectados ios dispositivos anteriores, es decir, por iumsnancí etros (200.}, estaciones meteorológicas (300), estaciones de aforo (400) y iüxdmetros (500). Dicha unidad de control (100) está conectada -a un sistema de iluminación d una sección del túnel (900), aunque puede ser utilizada para controlar todo: el. túnel. El sistema propuesto en - esta invención contará con al menos una unidad de este tipo (100) por cuadro de mando eléctrico.

Se puede utilizar diferentes impiementacsones como unidad de control (100) para la invención propuesta, como por ejemplo un ordenador de propósito general con un software conírolador, pero en una realización de preferida la Implementadón es a través de un PLC (Conírolador Lógico Programadle}, ya que es posible ahorrar tiempo en su despliegue, teniendo, por lo general, un reducido tamaño y mantenimiento de bajo costo.

Los elementos de recogida de parámetros pueden ser impiementados co distintas Interfaces dé comunicación, tanto analógicas como digitales. Por ejemplo, es normal que ios luminanclmétros (200) tengan una de estas interfaces, pero de forma preferida para esta invención el lumjnaneí etro (200) usará interfaz digital a través de transmisió por RS-485 con la unidad de control {100}. Este mismo tipo de interfaz puede ser válida, en una realización preferida, para la comunicación entre la estación d control de aforo (400) y ía unidad de control (100) tipo PLC. Las estaciones meteorológicas (300), por el contrario, suelen contar con interfaces Ethernet y una posible i piemeníactón . de esta red con la unidad de control seria a través de una comunicación de red móvil (GPRS, 3G, LTE, etc.), aunque también se podría establecer una Ethernet por cable. Finalmente, dentro de los elementos de -los que se puede recibir parámetros en la unidad d control (100), el luxómeiro (500), aunque también puede dispone de interfaz digital, en la realización preferida, de -esta invención cuenta con -una- interfaz analógica en bucle de corriente de 4-20 mA.

Oe forma general, la unidad de control (100) estará dispuesta para interrogar a cada uno de ios dispositivos -anteriores - ium inane ¡metros (200), estaciones meteorológicas (300), estaciones de control de aforo -(400) o luxómetros (500)- sobre sus medidas, tanto instantáneas como medias o para recibirlas directamente, principalmente en caso de lo dispositivos con interfaz analógica.

Dicha unidad de control, está programada para analizar dichos parámetros y para actuar, a través de una o varias salidas analógicas (1 10) y/o digitales (120) sobre los circuitos de un sistema de iluminación de un tramo de un túnel (900) o todo ei túnel.

En una realización, preferida las salidas analógicas (110) estarán en el rango de 4~20mA y podrá haber al menos 6 salidas mientras que sé contará co ai menos12 salidas digitales (120).

Con este tipo de salidas se puede abarcar tolas las necesidades para las instalaciones o sistemas de luminarias en cuanto a número de circuitos y tipo de. luminaria, como por ejemplo para luminarias de tipo VSAP (vapor de sodio a alta presión) o LED. Por ejemplo, las luminarias tipo LED suelen admitir regulación analógica, por ejemplo, en un rango del 0 al 10, mientras que otras luminarias solo admiten un valor digital, enciende o apaga, pero varias luminarias de un sistema se pueden regular su apagado o encendido -unas sí y oirás no- en base a superponer circuitos.

La unidad de control (100) o PLC, de forma opcional, tendrá también comunicación con un sistema de supervisión basado en SCADA (700) (Supervisión, Control y Adquisición de. Datos o acrónirno de Supervisory Control And Data Adquisition) y/o con un servidor web (800) que muestra la información en tiempo real y- uede operar sobre él sistema de propuesto, por ejemplo, para tareas de mantenimiento.

Desde el punto de vista funcional la unidad de control (100) del sistema o preferiblemente: el PLC está programado para interrogar periódicamente a los distintos dispositivos de. medición— lumlnancfmetros (200), estaciones meteorológicas (200), estaciones de control de aforo (400) o .luxómentros (500)-. El periodo de interrogación para la recogida de parámetros puede variar en función de fas características del túnel e incluso: en función de las medidas analizadas con anterioridad. D esta forma el sistema se puede autoatiaptar. Como ejemplo,, requerir parámetros cada 15 minutos sería una buena, opción de inicial.

En función: del análisis de dichos parámetros, la unidad ' de control (1 0) está programada para calcular la ' iuminancia requerida para cada uno de ios tramos del segmento de túnel, principalmente en ía zona de umbral y en la zona de transacción y establecer los valores de salida, analógicos (110) y/o digitales (1.20), para actuar sobre ios circuitos del sistema de iluminación (80.0) al que está conectado la unidad de: centra!. ta iluminación en la entrada del túnel es función de la iluminación en el exterior y de la sensación en el ojo del conductor cuando se acerca ai túnel. Este valor os el que detecta e!. iuminancímetro (200). En l caso de : ios parámetros recibidos de los luminaneimetro {200), por lo general la unidad de control (100) lee las luminaneias medias, lo que evita cambios indeseados en la iluminación debidos a variaciones momentáneas de las condiciones ambientales. A mayor valor del lumlnanclmetro (200), mayor iluminación se necesitará en el comienzo del túnel para facilitar la adaptación del: ojo. humano, es decir, mayor activación de salidas y po tanto mayor iluminación; y viceversa, a menor valor recogido del luminancimetro (200) se actuará, por parte d ia unidad de. control (100), requ lerendo menor iluminación al sistema de iluminación (900). Esta iluminación requerida o calculada po la unidad de control (100) da como resultado la superposición de circuitos sobre ios que hay que actuar para alcanzar el nivel de iluminación que se necesita en cada caso en el sistema de Iluminación (900)..

En la configuración preferid el sistema contará con dos luminaneimetros (200) y se comprobará» por parte de la unidad de control (100), en cada ciclo de interrogación, si ai menos uno de dichos lumínancímeíros (100) está operativo para poder aplicar el análisis o cálculo sobre ios parámetros recibidos de forma automática. En f nción de las características del túnel, si los parámetros interrogados y suministrados por la estación de aforo (300) están por debajo de un determinado umbral en un momento dado o periodo de tiempo, es decir, .el. tráfico es más reducido de lo norma!, la unidad de control aplica en sus cálculos un factor de reducción a la Iluminación inicialmenie calculada con la Información de los luminaneimetros (200). Los valores de la estació meteorológica (400) afectarán en caso de lluvia, niebla, etc.. haciendo igualmente que Influya en los cálculos de la lurninancia y por tanto en el aumento o reducción de la iluminación.

Por ejemplo., una situación de calzada mojada generalmente influirá directamente e ia velocidad en el túnel e incluso puede suponer la modificación temporal de ia velocidad máxima, que es la que marca i distancia de parada; que lógicamente con suelo mojado aumenta, y que es ja misma distancia que la longitud en ia que. se tiene que prolongar la iluminación umbral y de transición. Por eso es tan Importante la calzada, mojada, para que Ja longitud con iluminación umbral y de transición, la más elevada del túnel de mayor potencia, afecte a la menor longitud y, por tanto, se produzca el menor consumo.

Dicha modificación o adaptación de velocidad en e¡ túnel en función de las condiciones meteorológicas se puede producir a través de ia actuación de la unidad de control (100) actuando sobre señalización variable a ia entrada dei túnel, para disminuirla hasta el punto en que se conserve ia misma distancia de parada que existía con pavimento seco.

En definitiva, ios valores proporcionados por la estación meteorológica (300) recibidos por la unidad de control (100) afectarán a ios cálculos de las iuminancías requeridas en cada una de las -zonas dei segmento de tune! en la medida en que afectan a la. velocidad máxima de ios vehículos y por tanto a la variable de la distancia de seguridad o parada. Este cálculo por tanto no solo influye en la cantidad de iluminación sino en ta longitud de las zonas a iluminar, principalmente en la zona de tránsito; a mayor distancia d parada requerida mayor será ia zona de tránsito.

Concretamente, la unidad de control (100) actuará sobre el sistema de iluminación (900) aumentando el tamaño de las zonas dei segmento del túnel sobre las que actúa cuando ios parámetros dei de la estación meteorológica Indiquen que en exterior la calzada no está seca; principalmente sobre ¡a zona de transición. También actuará en el caso de calzada húmeda, si así se ha determinado, activando una señalización variable para la regulación de la velocidad de ios vehículos que acceden al túnel

Tras ia interpretación de todos los parámetros po el programa instalado en la unidad de control (100) y su ejecución, se generarán las salidas (110, 120} que afectarán a ios distintos circuitos establecidos. Dado la flexibilidad del sistema, el numero de saíidas (110, 120) puede variar y por tanto obtener una adaptación óptima y ajustada con respecto a ías condiciones de iluminación .existentes en el exterio de los túneles, principalmente cuando hay mucha iluminación en el exterior, por ejemplo en días soleados, y por tanto el consumo es mayor.

Los parámetros obtenidos de los luxómetros (500) situados en el interior del túnel que permiten obtener la luminancia en un punto permite comparar el la iuminancía real con la calculada por la unidad de control (100) en cada interacción y por tanto detectar si hay desviaciones y si es el caso, la unidad de control ( 00) enviará la correspondiente alerta o alarma a los sistemas de .supervisión (700, 800). ta actuación de la unidad de control (100:) sobre el sistema de iluminación (900) se puede concretar en un determinado rango de niveles de alumbrado, uno de los cuales es seleccionado en cada iteración en función de ta luminosidad calculada para cada zona del segmento del túnel Cada nivel de alumbrado se corresponde con la actuación, por parte de la unidad de control (100) sobre unos ' circuitos . ' específicos; dei sistema de iluminación {900} para cada una de fas zonas del segmento del túnel.

Como se puede observar., ios niveles de alumbrados pueden ser muy variados, pero principalmente se concentrarán e la parte diurna y más concretamente en momentos soleados, mientras que los circuitos a activar en cada caso para cada una de las zonas también pueden ser numerosos, pero por lo general tendrán cierta limitación en número.

Corno ejemplo no limitativo, de forma preferida se podrían establecer estos niveles de iluminación y los correspondientes circuitos a activar en cada nivel;

Nfee! cíe Atamhrado Cireuites Activos

Nocturno Per aneiíte

Día Crepuscular : t ;Pen^ente-- : C-¾p¾-^aiai¾

Día Nublado Permanente + . ' Crepuscular + .Nublado

Día soleado (50%) Permanente . + Cre¡>«se«¼r * Nublado. ÷ §o% Soleado

_ Día soleado (ioo%) Permanente + Crepueeitfar * Nobládo jpe% Soleado

Lógicamente se deduce -que . , aquellos circuitos que no son necesarios activar en un momento dado pero lo estaban previamente, son desactivados durante la actuación del unidad de control (100) en el sistema de iluminación {900}

Opdonafmente, el sistema, a través de la unidad de eontrol (1QG) o PLC, enviará para su registro la información con las decisiones tomadas, incluyendo, entre otros, ios parámetros recibidos y ios cálculos o análisi realizados, con ios que se podrá obtener estadísticas teóricas de consumos y sus evoluciones, as! como estimaciones de consumo para comparar co los datos de compañía. Toda esta información estará disponible en el sistema SCADA (700) y/o en un servidor web (800) en tiempo real, Opcionalmente también es posible extraer esta información para registro mediante tarjetas SD a un PC para el tratamiento de los datos.

El sistema dispondrá de un modo "incidencia" que dará una iluminación plena para casos de accidentes o incidentes dentro del túnel. Así mismo se podrá rescatar o recuperar el sistema desde el puesto de mando (70.0, 800) para poder actuar por encima de cualquier programación del sistema, como por ejemplo cuando se detecte una desviación entre los datos de ijuroinancia calculados por la unidad de control (100) y los recogidos por los iuxómetrps (500) en el interior del túnel.