公路LED照明燈具第5部分：照明控制器2014-12-10發布2015-04-05實施IJT/T939.5—2014前言 Ⅲ1范圍 12規范性引用文件 13術語和定義 25技術要求 36試驗方法 67檢驗規則 附錄A(規范性附錄)LED照明控制協議 Ⅲ 本部分為JT/T939的第5部分。本部分由全國交通工程設施(公路)標準化技術委員會(SAC/TC223)提出并歸口。程軌道交通設計研究院。1公路LED照明燈具第5部分：照明控制器JT/T939的本部分規定了照明控制器的分類與組成、技術要求、試驗方法、檢驗規則以及標志、包本標準適用于公路隧道LED照明控制和公路沿線路段LED照明控制，公路沿線服務區和收費站等LED照明控制可參照使用。2規范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T191包裝儲運圖示標志GB/T5080.7設備可靠性試驗恒定失效率假設下的失效率與平均無故障時間的驗證試驗方案GB/T18226高速公路交通工程鋼構件防腐技術條件JT/T939.1確定的以及下列術語和定義適用于本文件。模擬調光analogdimming照明控制器采用模擬信號傳輸調光控制指令。照明控制器采用數字信號傳輸調光控制指令。亮度檢測器luminancedetector用于檢測隧道洞內外亮度的裝置。距隧道入口一個停車視距處，離地面1.5m高，正對隧道入口洞口方向20°視場范圍內環境的平均時序控制timingsequence-control為適應照明控制需要，照明控制器根據所在地區的地理位置和季節變化合理確定燈具調光控制的時間(段),并根據不同的時間段調節燈具輸出功率。2為適應路段照明控制需要，根據所在地區的天空亮度變化合理確定調節LED照明開關路燈燈具的某一區域內若干個LED燈具具有相同的地址，該地址稱為LED燈具的組地址。目的是為實現控制器同時對若干個LED燈具進行組播調光控制。廣播調光broadcastingdimming4.1分類4.1.1照明控制器按信號傳輸方式分為模擬調光控制器和數字調光控制器兩種。a)S2型為常溫型，適用溫度范圍-5℃~+55℃;b)A型為低溫型，適用溫度范圍-20℃~+55℃;c)B型為超低溫型，適用溫度范圍-40℃~+50℃。4.1.3照明控制器防護等級分為以下兩類：b)IP65,適用于安裝在無防護室外場所。4.3型號3—控制器標志代號；—廠家產品標識。5技術要求5.1適用條件5.1.2相對濕度：≤98%。5.1.3環境溫度：——S2型：-5℃~+55℃;——A型：-20℃~+55℃;5.2材料要求5.2.1照明控制器外殼等結構件在保證結構穩定的條件下，宜采用符合國家相關標準的輕質材料，以減少產品自身的重量，安裝于隧道內時還應耐廢氣、鹽、煙霧和隧道內大氣中含有的其他化學物質的腐蝕。5.2.2照明控制器采用鋼構件材料作外殼時，應做防腐處理，防腐能力應符合GB/T18226有關規定。5.3.3安裝于隧道內的照明控制器殼體連接處應密封良好。5.4.1工作方式照明控制器應具備遠程控制和本地控制兩種工作方式。照明控制器可根據上位機指令或環境光亮度、車流量和車速等參數對LED燈具進行自動調光控制。5.4.2響應時間照明控制器應對上位機指令以及環境光亮度、車流量等參數及時響應。對上位機的響應時間不大于1s;對環境光亮度、車流量的響應時間不大于0.1s,并依據設定的調光閾值輸出控制信號。5.4.3調光等級照明控制器輸出的調光等級應不低于24級。45.4.4調光范圍照明控制器應能對LED燈具的光輸出在10%～100%范圍內進行調光控制，并具備關閉功能。5.4.5接口要求5.4.5.1通信接口：照明控制器應配置RJ45以太網接口和RS485接口，用于上位機與照明控制器之5.4.5.2輸入接口：照明控制器輸入接口應至少配置一路RS485接口、兩路模擬量接口、兩路開關量接口，用于采集隧道洞外亮度、洞內亮度和車流量等參數。模擬量接口可輸入電壓或電流信號，電壓信號宜不大于5V,電流信號宜不大于20mA。5.4.5.3輸出接口：模擬調光控制器應至少配置一路DC(0～5)V、一路DC(0～10)V模擬調光輸出5.4.5.4接口物理形式：宜采用螺釘式PCB接線端子，并作永久性標識。5.4.6開機自檢照明控制器應具有開機自檢功能。照明控制器應具有時鐘校準功能。5.4.8狀態指示照明控制器應具有電源指示和通信狀態指示功能。5.4.9現場操作功能照明控制器應具有控制參數設定、查詢和修改等現場調試操作功能。5.4.10斷電保護照明控制器斷電后，已設置參數不應丟失，恢復供電時應能自動進入正常調光狀態。控制器內部時鐘在斷電情況下運行時間不小于240h。5.4.11應急響應采用遠程自動控制方式時，照明控制器與上位機如發生通信故障，照明控制器應能接管控制任務，根據預設的控制參數對LED燈具進行調光控制。5.4.12可靠性控制器平均無故障時間MTBF應不小于30000h。5.5數字調光控制器性能要求5.5.1調光功能數字調光控制器應具備點播調光、組播調光、廣播調光和場景調光功能。55.5.4參數保護功能數字調光控制器與上位機通信中斷時，所控LED燈具的狀態參數等數據存儲時間應不小于240h。5.5.5控制方式5.5.5.1數字控制方式：數字調光控制器通過RS485將亮度值或其他信息傳輸給LED燈具，完成調光控制。5.5.5.2脈沖寬度調制(PWM)方式：數字調光控制器通過RS485將PMW的頻率、占空比和其他信息傳輸給LED燈具，完成調光控制。PWM波形頻率應不小于200Hz,波形高電平幅值應為12V±2V,低電平幅值應為0V±2V;PWM輸出波形占空比與LED燈具的亮度成反比關系，當輸出PWM波形占空比為0時，所控制的LED燈具在滿功率運行狀態。數字調光控制器可控制的LED燈具數量應不小于200盞。5.6模擬調光控制器性能要求5.6.1模擬調光控制器調光信號輸出宜采用DC(0～5)V或DC(0～10)V模擬信號，其中0V對應LED燈具最大亮度，5V/10V對應LED燈具最小亮度或關斷。5.6.2模擬調光控制器輸出驅動能力應不小于200mA。5.6.3模擬調光控制器與上位機通信中斷時，所控LED燈具的狀態參數等數據存儲時間應不小5.7軟件要求5.7.1照明控制器軟件應能實現5.4、5.5和5.6規定的各種功能。5.7.2照明控制器軟件應能接收并執行上位機下發的參數設定、查詢、調光等控制指令。5.7.3照明控制器軟件應支持開放式協議，具備可擴展性，軟件控制協議應符合附錄A的要求。5.7.4照明控制器軟件的其他性能應符合國家有關軟件標準的要求。5.8電磁兼容性能快速瞬變脈沖群抗擾度應符合JT/T939.1—2014中5.12的要求。5.9電氣安全性能措施、防塵措施、外殼防護等級以及其他安全性能應符合JT/T939.1—2014中5.13的要求。5.10環境適應性能動性能、耐鹽霧腐蝕性能，應符合JT/T939.1—2014中5.14的要求。66試驗方法6.1試驗條件照明控制器試驗時的環境溫度、相對濕度和大氣壓力應符合JT/T要求。6.2測試結果的處理測試結果的處理應符合JT/T939.1—2014中6.2的要求。材料試驗按JT/T939.1—2014中6.3的方法進行。用目測和手感法，為主觀評定項目。為主觀評定項目，應對5.4.1規定的內容采用功能性驗證方法逐項進行功能驗證。6.5.2響應時間6.5.2.1對上位機的響應時間按圖1將計算機通過RS485與控制器連接在一起，按控制器使用說明設置好相關參數，將雙蹤數字存儲示波器的探頭一設置為一次觸發方式，接到計算機端RS485控制線的T端子上，探頭二以常規方式接到亮度檢測器的輸出端。在計算機上運行上位機模擬軟件，向控制器發送一次調光命令，示波器上探頭一的上升沿至探頭二波形基本穩定的時間，然后減去燈具和亮度檢測器等測試系統的固有延遲計算機控制器計算機控制器燈具亮度檢測儀數字示波器圖1控制器數字調光響應時間測試原理示意圖6.5.2.2對環境亮度傳感器和車輛檢測器的響應時間按圖2將信號發生器的輸出接到控制器的模擬輸入端，先給控制器輸入端施加4mA直流電流，然后給其施加8mA的階躍電流信號，用雙蹤數字存儲示波器記錄從輸入階躍變化至燈具亮度基本穩定的時間，然后減去燈具和亮度檢測器等測試系統的固有延遲時間為響應時間，重復測量三次，取三次的算術平均值為測量結果。7信號發生器信號發生器控制器燈具亮度檢測儀數字示波器圖2控制器模擬調光響應時間測試原理示意圖6.5.3調光等級6.5.3.1測試設備及連接控制器調光等級測試系統由可調節輸出光通量的55W標準A光源、直流穩壓電源、亮度檢測儀、計算機和被測控制器組成，各設備連接如圖3所示。標準A光源由光學透鏡組聚光成平行光束，通過可變光闌調節發光亮度。計算機模擬上位機，在其上運行上位機的控制軟件。亮度檢測器位于標準A光源正前方適當距離處，在此處標準A光源的光斑應均勻，無明顯光暈。透鏡組可變光闌透鏡組可變光闌)是度檢測儀\標準A光源直流穩壓電源上位機全反射鏡。控制器圖3調光等級測試系統示意圖6.5.3.2測試步驟a)給系統加電，開啟照明控制器，調通照明控制器與計算機控制軟件，使照明控制器處于計算機控制模式下，并將照明控制器的輸出置為模擬方式；b)開啟標準A光源并調到最大亮度，用亮度檢測儀測量標準A光源的亮度值，記錄在表1中；c)查看并記錄最大亮度條件下計算機控制軟件從照明控制器讀取控制器的輸出命令信息，將命令信息中的亮度等級記錄在表1中；d)逐漸降低標準A光源的亮度，直至最低亮度，照明控制器的輸出控制信號每發生變化一次，記錄一次標準A光源對應的亮度值，查看并記錄一次計算機控制軟件從照明控制器讀取的輸出e)匯總記錄表1,最小亮度對應的累計次數即為實測調光等級。8表1調光等級試驗記錄表亮度檢測器亮度示值(cd/m2)控制器輸出命令亮度等級控制器輸出變化累計次數××x(最大亮度)1 2 ×××(最小亮度)n6.5.4調光范圍6.5.4.1測量儀器積分球。6.5.4.2測量步驟a)將燈具脫離控制器，用積分球測量LED燈具的額定光通量φ。;b)將燈具與控制器連接置于受控模式，通過上位機控制軟件將LED燈具輸出調至額定光通量，用積分球測量LED燈具的額定光通量φ;c)上位機向燈具發出50%的光輸出命令，用積分球測量LED燈具的額定光通量D?;d)上位機向燈具發出10%的光輸出命令，用積分球測量LED燈具的額定光通量?;e)上位機向燈具發出關閉命令，用積分球測量LED燈具的額定光通量φ?。6.5.4.3結果判定——φ?=(1±3%)φ?;——中2=(50%±5%)φ。;—φ?=(10%±3%)φ?;6.5.5接口用目測法驗證照明控制器的接口數量、物理形式及標識情況。6.5.6開機自檢與標準報時器核對測試驗證。6.5.8狀態指示96.5.9控制功能采用圖3測試原理示意圖，分別驗證照明控制器的現場獨立完成調光和遠程自動控制功能。6.5.10功能設置6.5.11斷電保護采用圖3測試原理示意圖，待照明控制器正常工作后斷開供電電源，240h后恢復照明控制器供電電源，通過目測驗證照明控制器恢復供電后是否能進入斷電前的調光控制狀態。6.5.12應急響應采用圖3測試原理示意圖，將照明控制器設置成遠程自動控制方式，待照明控制器正常工作后，斷開照明控制器與上位機之間的通信連接，通過目測驗證照明控制器能否接管控制任務，根據預設的控制參數對LED燈具進行調光控制。6.5.13可靠性采用序貫試驗方案4:2,按GB/T5080.7規定進行。6.6數字調光控制器性能要求6.6.1測試儀器設備兩只。6.6.2點播功能測試通過上位機控制軟件向任意一盞LED燈具發送24級調光命令，記錄每次調光后LED燈具對應亮度檢測儀的測量值，24級亮度測量值之間的變化曲線應接近調光理論曲線。6.6.3組播功能測試通過上位機控制軟件對兩個LED燈具進行分組，并對兩組LED燈具分別下發至少三次調光命令，測量并記錄每次調光后LED燈具的亮度值，LED燈具應按組號和調光等級正確響應。6.6.4廣播功能測試通過上位機控制軟件下發三次廣播調光命令，測量并記錄每次調光后LED燈具的亮度值，兩個LED燈具應全部響應。6.6.5查詢功能測試上位機控制軟件向任意一盞LED燈具下發進行10次不同等級的調光命令，每次調光完成后對LED燈具進行狀態參數查詢，記錄每次查詢得到的電壓和電流值，并與實時電壓、電流值進行比較，要求查詢值與實測值之間的誤差不超過5%,完成狀態參數查詢功能測試。6.6.6脈沖寬度調制脈沖寬度調制(PWM)的數字調光控制器輸出的PWM波形頻率用頻率計或示波器測量，占空比和電平幅值采用示波器測量。6.6.7其他項目測試數字調光控制器性能要求的其他項目采用目測實際驗證。6.7模擬調光控制器性能要求6.7.1負載能力按圖4測試方法，在照明控制器的輸出端接上3.3kΩ的可調電阻器，將照明控制器輸出功率調至0%;用精度不低于0.5級的電壓表和電流表分別測量控制器的輸出電壓和輸出電流，此時照明控制器的輸出電壓應為5V或10V。將照明控制器輸出功率調至100%,調節可調電阻器，使電流逐漸增大，同時觀察電流表與電壓表讀數，當輸出電流為200mA時，其電壓下降值不大于0.25V。O8O8OO√控制器圖4模擬調光驅動能力測試圖6.7.2其他項目模擬調光控制器性能要求的其他項目采用目測實際驗證。6.8控制軟件要求為主觀評定項目，采用功能性驗證方法進行逐項驗證。6.9電磁兼容性能快速瞬變脈沖群抗擾度試驗方法按JT/T939.1—2014中6.12規定執行。6.10電氣安全性能措施、防塵措施、外殼防護等級以及其他安全性能試驗方法按JT/T939.1—2014中6.13規定執行。6.11環境適應性能照明控制器的環境適應性能試驗方法按照JT/T939.1—2014中6.14規定執行。7檢驗規則產品的檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗，產品經過國家認可的質檢機構型式檢驗合格后方可批量7.2型式檢驗b)產品停產后恢復生產時；c)出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時；d)國家質量監督機構提出型式檢驗時。7.2.2型式檢驗的樣品應在生產線終端選取。7.2.3型式檢驗項目按表2規定進行。序號項目名稱技術要求試驗方法型式檢驗出廠檢驗材料要求√√2外觀質量√V3通用要求√√4數字調光控制器性能要求√√5模擬調光控制器性能要求√√6軟件要求√√7電磁兼容性能√O8電氣安全性能√×9耐低溫性能√O耐高溫性能√O耐濕熱試驗VO耐溫度交變性能√O耐機械振動性能√O耐鹽霧腐蝕性能V×注：V為必檢驗項目，×為不檢驗項目，O為可選項檢驗項目。7.2.4型式檢驗中，如有任一項指標不符合第5章技術要求時，則需重新抽取雙倍試樣，對該項指標7.3.1對于批量不大于三個的產品，由產品生產企業質量檢驗部門按表2規定，逐個進行檢驗，檢驗7.3.2對于批量大于三個的產品，出廠檢驗的樣品應從生產線終端隨機抽取不少于10%的樣品，但不驗收檢驗按JT/T939.1—2014中7.4規定執行。監督抽查檢驗按JT/T939.1—2014中7.5規定執行。b)產品名稱及型號規格；c)質量(kg):×××;d)外形尺寸(mm):長×寬×高；e)包裝儲運圖示標志；f)本產品標準編號。8.2包裝8.2.1外包裝箱宜用紙箱，內部使用緩沖材料，包裝應牢固可靠，能適應正常運輸和搬運工具操作的需要。8.2.2照明控制器包裝箱內應隨機攜帶如下文件：a)產品合格證；b)產品使用說明書；d)隨機備用附件清單；f)其他有關技術資料。8.3運輸氣體及機械損傷。8.4儲存產品應儲存于通風、干燥、無酸堿及腐蝕性氣體的倉c)場景號：LED燈具中預先存儲多個場景號，每個場景號能夠對應各自的亮度值。在場景調光A.2幀格式A.2.1.1照明控制器到LED燈具的幀格式應符合表A.1的規定。幀起始符地址域控制碼參數數據校驗碼結束符HCCRC16T命令長度命令參數L4byte0~255byte址碼長度不足4字節時，用0補足4字節，高地址位在先，低地址位在后；A.2.2.1LED燈具到照明控制器的幀格式應符合表A.2的規定。幀起始符地址域控制碼參數數據校驗碼結束符HCCRC16T應答碼數據長度數據RLDT4byte0~47byte2byteA.2.2.2表A.2中各項內容應符合以下要求：址碼長度不足4字節時，用0補足4字節。高地址位在先，低地址位在后。00000000H和√01H:CRC校驗錯誤V03H:不在正常工作模式下(處于boot模式下)√04H:設備類型錯誤V05H:正常收到指令V06H:參數輸入錯誤A.2.3控制碼控制方式D7D6D5D4D3D2D1DOA.2.3.2表A.3中控制方式的內容應符合以下要求：A.2.3.3控制命令的碼值及功能應符合表A.4的規定。控制命令碼備注1進入在線升級模式照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器2RESET重啟單燈LED燈具照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器3初始化單燈LED燈具照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器4調光等級照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器5心跳包照明控制器→LED燈具該指令不需要回復6設置調光時間照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器7設置組號照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器8將當前LED從組中刪除照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器9設置某場景亮度照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器將某場景的值移除照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器進入某種場景照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器查詢LED燈具總工作狀態照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器參數設置類指令照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器查詢LED燈具單一工作狀態指令照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器注：參數設置類指令和單一狀態查詢類指令為一大類的指令，有各自的子命令碼，見A.2.6和A.2.7。范圍是0～63,亮度值范圍是0～100,步長為1%,0代表關燈，100代表100%的亮度。幀頭HCCRC16T××××××××HRLDTCRC16RDT4byte26byte2byteA.2.5.3表A.6中標識位的高13位與13個工作狀態一一對應，用于標識當前硬件是否支持對應的工作狀態，為1表示當前硬件支持該狀態查中標識位的低3位保留不用。電壓電流有功功率調光時間組號終端狀態固件版本號光強度值總用電量工作溫度4byte4byte序號1清零總工作時間照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器2清零總用電量照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器3升級文件下載照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器4設置調光系數照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器序號功能5設置上電亮度值照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器6設置調光上下限照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器7設置時控計劃照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器8刪除時控計劃照明控制器→LED燈具LED燈具操作結果返回LED燈具→照明控制器9開關過溫保護功能照明控制器→LE