近年来,越来越多的高速公路和隧道投入使用。但是现有的隧道照明系统存在着诸多问题,控制方式过于简单,采用分回路控制或者灯具分组有线调光,即造成能源的巨大浪费,也容易出现眩光问题,存在交通安全隐患;管理手段单一,信息化水平低,无法对数目众多的隧道进行集中管理,不能对隧道内的照明设备工作状态进行实时监测。基于我国隧道存在的问题,本文从智能、节能和实时监控三个目的入手,运用现场总线和无线通信技术设计了智慧隧道照明控制系统。本文首先设计了智慧隧道照明系统整体框架与功能,对系统框架的各个部分进行了分类,研究了智慧隧道照明系统的三层网络架构。对隧道照明系统的通信方式进行了分析,针对有线调光布线复杂、施工量大等问题,研究与实现了 LED灯具的ZigBee无线网络调光实时控制。其次,基于CC2530芯片设计了 ZigBee无线协调器、无线路由器和无线终端控制器硬件模块。所开发的无线协调器具备RS-485串口通信功能,能实现与现场控制器通讯。而无线路由器和无线终端控制器具备模拟量调光模块、继电器开关模块和故障检测模块。整个硬件平台能实现照明设备的0-100%亮度无级调光、开关控制和故障检测与定位功能,有效保证了隧道照明系统的要求。接着本文基于Zstack的应用层,完成了无线协调器、无线路由器和无线终端控制器等应用程序的开发设计。其中重点分析了串口通信与无线通信方式,给出了协调器、终端控制器主程序和中断控制子程序流程图。从软件层面实现了照明设备的调光控制、开光控制和故障检测与定位功能。隧道洞内照明所需亮度是由洞外亮度、车速和车流量等因素决定的,这些因素难以预测、难以量化、随机性很大,难以建立一个准确的调光数学模型。本文最后采用模糊算法,建立了由洞外亮度、车速和车流量作为输入量,洞内调光比例为输出的模糊算法模型。该模型能够根据环境参数的改变,自适应地调节洞内亮度,在满足照明亮度要求的条件下,节省了隧道照明的能耗,并用仿真验证了该模糊控制算法的有效性。所设计的ZigBee无线照明系统已成功运行于湖南省益娄高速的多条隧道,隧道照明效果验证了设计的正确性、系统的有效性。对提出的智慧隧道照明控制算法,进行了仿真验证,仿真效果验证了所提模糊控制算法的有效性,可望在高速公路隧道加强段照明控制中应用。