引 言

　　隧道是高速公路的重要組成部分，隧道照明系統(tǒng)是車輛能夠安全地進(jìn)入、通過和離開隧道區(qū)域必不可少的基本保證。目前長隧道的照明分為入口段、過渡段、基本段、出口段，每段的燈具按功能又分為應(yīng)急燈、全日燈和加強(qiáng)燈三種。應(yīng)急燈除在停電時用作應(yīng)急照明外還兼作全日照明，全日燈24小時不間斷工作，加強(qiáng)燈根據(jù)洞口不同的亮度來開啟。隧道內(nèi)不同區(qū)域的亮度要求各不相同，它們和洞外亮度、交通流量、洞內(nèi)廢氣的多少、行車速度、燈具的養(yǎng)護(hù)周期等諸多因素有關(guān)，甚至與路面的材料和洞壁的裝修材料有關(guān)。這些燈的控制目前基本上是靠開關(guān)照明回路來進(jìn)行控制的。一般隧道都有七八個照明控制回路，建設(shè)投資大，施工難度高，隧道開通后管理者僅能在有限的回路里進(jìn)行控制，很難兼顧到運營成本和隧道安全。 我們采用Philips公司(編者注：現(xiàn)更名為NXP公司)的基于ARM7 TDMI-S 內(nèi)核的微控制器LPC2119設(shè)計實現(xiàn)智能照明控制器，應(yīng)用在高速公路隧道照明CAN網(wǎng)絡(luò)中，較好地解決了隧道照明初期投資、運營成本和隧道安全之間的矛盾，收到了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　　隧道照明系統(tǒng)CAN 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

　　CAN(控制器局域網(wǎng))是當(dāng)今國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。CAN總線最初是由德國Bosch公司為汽車的檢測、控制系統(tǒng)而設(shè)計的。由于CAN總線具有獨特的設(shè)計思想、良好的功能特性和極高的可靠性，現(xiàn)場抗干擾能力強(qiáng)，已由國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO制訂了CAN總線的國際標(biāo)準(zhǔn)。

　　CAN協(xié)議是建立在國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO的開放系統(tǒng)互連參考模型OSI基礎(chǔ)上，主要工作在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。用戶可在其基礎(chǔ)上根據(jù)實際需要開發(fā)自己的應(yīng)用層通信協(xié)議。CAN總線信號的傳輸可采用雙絞線、同軸電纜或光纖，最高通信速率可達(dá)1Mbps,數(shù)據(jù)傳輸在5Kbps 時，傳輸距離可達(dá)到10Km。一個CAN網(wǎng)段上的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可達(dá)110個，還可通過CAN網(wǎng)關(guān)/網(wǎng)橋延伸網(wǎng)段或和其他各種網(wǎng)絡(luò)互連互通。

　　CAN總線的這些特點使得其很適宜應(yīng)用在條件苛刻的高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)或照明控制系統(tǒng)中。高速公路隧道照明控制系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)主要由上位機(jī)、智能照明控制器、CAN網(wǎng)關(guān)/網(wǎng)橋等構(gòu)成(圖1)。

圖1 隧道照明控制系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成