דף פייסבוק סיטילייט
 English Site
מערכת בקרה במנהרות
מערכת בקרה במנהרות - אינג' דוד תורג'מן
מערכת בקרה במנהרות  - אינג' דוד תורג'מן
מערכת התאורה במנהרה אינה פועלת באופן מלא כל הזמן, למעשה המערכת פועלת באופן מלא רק בחלק קטן של היממה אם בכלל. הפעלת המערכת במלוא התפוקה מתבצעת כאשר רמת בהיקות מחוץ למנהרה הינה גבוה ביותר כלומר כאשר השמש נמצאת במלוא עוצמתה וכיוונה לכיוון הכניסה למנהרה.
כאשר רמת הבהיקות מחוץ למנהרה נמוכה רמת הבהיקות בתוך המנהרה תהיה נמוכה (באזורי Threshold and Transition Zone), במהלך הלילה רמת הבהיקות בתוך המנהרה הינה נמוכה יותר וקבועה לכל אורך המנהרה.
בחינת רמת הבהיקות בכניסה למנהרה מבוצעת ע"י מכשיר מד בהיקות (Luminancemeter), מיקומו ביחס לפתח המנהרה נקבע בהתאם לתקן CIE88:2004 ותפקידו לאפשר אינדיקציה של רמת הבהיקות בכניסה למנהרה.
 
מערכת ה- Luminancemeter
מכשיר ה Luminancemeter ממוקם לפני הכניסה למנהרה במרחק של (Safe Stopping Distance), ותפקידו למדוד את רמת הבהיקות בכניסה למנהרה  - L20 תוך התחשבות הן בכניסה והן בסביבה ההיקפית. רמת הבהיקות מושפעת מהכיוון היחסי של הכניסה ביחס לצפון – כך שרמות הבהיקות הנמדדות בכניסות של מנהרות שונות יכולות להיות שונות מהותית.
 מכשיר ה- Luminancemeter למדידת רמת הבהיקות במנהרות נקרא גם L20 Luminancemeter - המדידה של המכשיר מבוצעת באופן רציף והערכים הנמדדים מועברים לבקר. המכשיר ממוקם בד"כ על גבי עמוד בגובה 4-5 מטר בצד הכביש המוביל לפתח המנהרה. יש כמובן לכוון את ה Luminancemeter לאמצע פתח המנהרה ובכיוון 1.5 מטר מעל הכביש, מצב המדמה ככל האפשר את נקודת המבט של הנהג הנכנס למנהרה.
 
אפיון ה Luminancemeter - L20
שדה הראיה של העין האנושית לכיוון המנהרה הינו בצורת קונוס בעל פתיחה של 20 מעלות, לכן במכשיר ה Luminancemeter קיים אפיון של פילטר המאפשר עקיבה הן של קונוס הראיה והן עקיבה אחרי ספקטרום הראיה ( V-lambda correction ) – ראה גרף מצורף.
 מערכת בקרה במנהרות1
יציאת ה Luminancemeter יכולה להיות יציאה אנלוגית בטווח של mA 4-20 או לחילופין קיימים היום מכשירים בעלי יציאת תדר בטווח של Hz 0-10000,
יציאת תדר הינה מדויקת יותר ומאפשרת דיוק גדול יותר של בהיקות המדידה בין

יציאת המכשיר מחוברת ליחידת הבקר הנמצאת בחדר החשמל בתוך המנהרה.

מכשיר ה  Luminancemeter צריך לעבור כיול בטמפרטורת סביבה של C° 25 לפני התקנתו והפעלתו יכולה להיות בטווח עבודה של    C°  45+ עד-  C° 20 - , על מנת למנוע מצב של קיפאון המכשיר מותקנת מערכת חימום בתוך המכשיר כך שעבודת המכשיר תהיה תמיד מעל   C°0.
מתח ההפעלה של ה Luminancemeter –VAC 24.
דרגת אטימות מינימאלית נדרשת – IP55.
 
יחידת הבקר:
יחידת הבקר הנמצאת בחדר החשמל בתוך המנהרה  מקבלת את הסיגנלים מיחידת ה Luminancemeter L20-, היחידה מנתחת את רמת הבהיקות ומפעילה את הממסרים המחוברים ליחידות התאורה בתוך המנהרה.
במידה והמנהרה מיועדת לתנועה של כלי רכב בכיוון אחד בלבד, ניתן להסתפק ביחידת Luminancemeter  אחת עם חיבור לבקר כמצוין באיור הבא:
 
  מערכת בקרה במנהרות2
DCU-01 Threshold mode for single direction tunnel
 
במידה והמנהרה מיועדת לתנועת כלי רכב בשני הכיוונים, אזי יש צורך בשני Luminancemeter המאפשרים קבלת אינדיקציה משני כיווני הכניסה למנהרה כמצוין באיור הבא:
  מערכת בקרה במנהרות3
 
DCU-02 Threshold for two directional tunnels
 
בד"כ נדרשים לצורכי הבקרה עד 6 רמות תאורה לכל מנהרה חד כיוונית – כלומר אם מרכיבים את הבקר במנהרה המיועדת לתנועה בשני הכיוונים יש צורך שהבקר יהיה מסוגל לטפל במיתוג של עד 12 מצבים.
יחידת הבקרה יכולה להתחבר ליחידת השליטה המרכזית במנהרה המבקרת גם פרמטרים אחרים כגון תאורת חירום, מאווררים וכו' ולכן יש צורך שיחידת הבקרה במידה והיא עצמאית שתכלול אפשרות חיבור תקשורת כגון  RS232  .
 
מאחר שיחידת הבקרה ממתגת את יחידות התאורה במנהרה בהתאם לרמת הבהיקות מחוץ למנהרה, יתכן מצב של חוסר מעבר סיגנל מה Luminancemeter ליחידת הבקרה (מצב של תקלה), מצב זה מוגדר כרמה הנמוכה מ Hz10, ע"מ למנוע מצב שבו כל המנהרה תהיה חשוכה יש לדאוג שבכל מקרה רמת התאורה המתוכננת במצב לילה תהיה תמיד במצב ON – כך נוכל לשמור על מצב בטיחותי בכל רגע ורגע.
 
ישנם מצבים במהלך היום שרמת הבהיקות הרגעית בכניסה למנהרה משתנה בקצב מהיר יחסית כגון כאשר עוברים גושי עננים מעל המנהרה, לכן כדי למנוע מצב שבו מערכת הבקרה  תמתג את יחידות התאורה באופן מהיר יש לתכנת את המעברים הללו רק כאשר יש יציבות ברמת הבהיקות, בד"כ ניתן לכוון את ההשהיה(Delay) בין 2-30 דקות בהתאם לתנאים הסביבתיים הקשורים למיקום המנהרה.
 
מיקום ה Luminancemeter  ביחס לכניסה למנהרה:
 מיקום נכון של ה Luminancemeter יאפשר קבלת ערכים ריאלים של L20 בכניסה למנהרה. אולם ישנם מצבים שלא ניתן להתקין פיזית את ה Luminancemeter במיקומו הנכון בגלל מגבלות הכביש.
למשל כאשר הנהג מתקרב למנהרה, נקודת המבט שלו היא בקירוב לאמצע הכניסה קצת מעל לרמת הכביש, כלומר כשהנהג נמצא לפני המנהרה במרחק ה SSD יתכן שמלבד הכניסה למנהרה הוא רואה גם חלק מהסביבה כולל חלק מהרקיע לפני הכניסה למנהרה – ראה צילום מס' 1:
 
 מערכת בקרה במנהרות4 צילום מס' 1 : שדה הראיה של הנהג בכניסה למנהרה.
 
 
בצילום מס' 1 ניתן לראות חלק מהרקיע, אולם כפי שניתן לראות כתוצאה מתווי הכביש אין אפשרות למקם את ה  Luminancemeterבמקום הזה (SSD), ניתן למשל למקם את ה Luminancemeter קרוב יותר לפתח המנהרה, התמונה שתתקבל ע"י ה Luminancemeter תהיה קרובה לתמונה   מס' 2 :
 
צילום מס' 2 : "שדה הראיה" של ה Luminancemeter המכוון למרכז המנהרה.
 
כלומר כיוון ה Luminancemeter לאמצע המנהרה מונע את ההתחשבות של הבהיקות הנובעת מהרקיע (בהיקות זו הינה מהותית לקבלת רמת תאורה נאותה בכניסה למנהרה).
פתרון אפשרי הוא להטות את כיוון ה Luminancemeter  כלפי מעלה כך שהרכיב הבהיקות של הרקיע אכן יופיע ויילקח בחשבון ע"י הבקר. דוגמה לכיוון כזה ניתן לראות בצילום מס' 3 להלן: