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高速公路隧道照明综合节能技术的研究和应用

高速公路隧道照明综合节能技术的研究

和应用

摘要:高速公路隧道照明是交通节能研究的重中之重,在隧道洞口前端运用

透光棚,可以取消或降低隧道的加强照明;通过提高隧道路面照明的总均匀度,

可以降低照明的平均亮度,这种安全又节能的照明技术和节能方案是研究的目标

和发展方向。文章采用智能调光控制技术,从多角度分析不同光源的优缺点和控

制模式为当前实施隧道照明节能改造方案提供参考。

关键词:公路;隧道;节能;研究

前言

随着高速公路建设的大发展,高速公路中隧道所占的比重也越来越大,而隧

道照明用电则是整个高速公路运营用电的大头,已经成为高速公路运营管理部门

的一个沉重的负担。如何使隧道照明既能保证驾驶员的行车安全,又能最大程度

地节约电能是高速公路建设和运营管理部门面临的一个重要研究课题。

1、公路隧道照明节能技术应用的背景分析

随着隧道照明技术的不断发展,集成度高越来越高,电子技术光学技术的发

展已超越了单纯照明的观念,新型照明系统的能耗节约以及经济性也在不断提升,研究在高速公路隧道照明节能技术的应用具体要注意以下几点:

1.1、证光色应与周围景物的相互协调,避免亮度过高或产生眩光,还要保

证灯光的射向和强度要达到应有的节能要求和环保要求。

1.2、工程来讲,在实施过程中一定要结合实际需求,进行光照设计,加强

对产品选购的科学性和合理性规范工程操作,做好安装调试以及运行管理。

1.3、公路隧道照明节能技术的应用,必须要满足综合性空间的照明要求,

通常情况下,采用金卤灯和高压钠灯混光配合的方法,形成相互补充,照明效果

更好。所以,对于照明设计件的选择,最好保证照明器和装置的合理性,一方面,要保证其照明功能,还要保证其装饰效果,形成二者的协调统一。

1.4、要的基本原则,就是根据功能要求和环境条件决定合适的光特性,一

要符合场地的环境要求,二要达到经济性,这才是照明节能技术的设计的根本目的,在实际应用过程中,要有合理的光分布,发挥明视觉效力,改善环境照明质量,由于高速公路隧道照明其在交通区域内,重点是考虑视环境的满意程度

2、高速公路隧道照明节能技术应用的要点分析

2.1、照明设计参数

对于照明设计参数,在实际应用时,要注意节能调整。对于整个工程来讲,

设计作为其根本环节,只有在保证设计参数的合理性和准确性的基础上,才能有

效地发挥照明的节能作用,避免能源的浪费,这也是目前比较有效的节能途径。

尤其是在我国照明节能设计起步较晚的条件下,与高速公路的发展速度相比,两

者之间存在着极大的差距,为了适应两者的协调发展,必须要充分考虑到照明设

计中存在的问题,减小设计偏值,合理节能。

在进行设计时,隧道洞外亮度是无法实测到的,需要通过查表法,得到相关

的数值,既满足了设计要求,还可以从中找到其存在的偏差,及时修正设计值。

目前,经过实践研究,已经得出一种新的取值方法,具体取值约为3500cd/m,与

传统的设计相比,这种方法,可以节能10%-15%的费用,值得推广和应用。以流

量为依据,加强对基本段亮度的调整,分期实施照明系统。对于隧道基本段来讲,其主要的信息有交通流量以及时间信息,在实际运行中,要以这些信息为出发点,合理控制照明系统的运行和停止,从而来达到节能目的。

2.2、高压钠灯与LED隧道灯具特性对比

2.2.1、高压钠灯作为目前通用的隧道照明光源,其主要特性为:

a)高压钠灯生产技术非常成熟,隧道及广场照明应用非常广泛,灯具功率

可以做得比较高,市场价格相对比较低廉,使用寿命在2万小时左右.

b)从发光效果来看,高压钠灯发光颜色为黄色,具有较好的穿透烟,雾性能,较为适合在重交通和重污染地区隧道应用.但其色温及显像指数较低,在高

压钠灯照明环境下物体的本貌较难呈现.

c)从光源利用率来看,高压钠灯泡结构决定了灯具的光源利用率较低,通

常为60%左右,决定了其大部分光必须通过反射器反射后才能照射到指定区域.

d)从光衰程度来看,高压钠灯在使用初期的前5000h衰减30%,然后趋于稳定.短期衰减值较大.

2.2.2、LED灯具的主要特性

2010年以来我省高速公路运营管理部门已经开始在部分高速公路项目进行照

明节能改造,对效果明显,对大功率LED灯具的特性也有了较为全面的认识,

LED光源应用于隧道照明的主要特性为:

a)从使用寿命来看,LED灯具理论上具有超长的使用寿命,可达到10万h,实际寿命预计要大于5万h,是高压钠灯的2倍以上.但其散热要求高,散热处理

效果的好坏直接影响LED灯具的使用效果和寿命.

b)从发光效果来看,LED光源具有可智能控制特性,可以延伸许多辅助功能.目前LED灯具单颗1W光效为90,1301in,集成单颗l0w光效大于9001m,显色

指数大于75.

c)从启动时间来看,LED光源具有瞬间启动,启动时间小于等于0.01S,无

需预热,瞬间可启动照明.相对于高压钠灯的启动速度提高了近6万倍.

d)从光源利用率来看,LED光源具有电气性能好的特性.其功率因数大于等

于0.95,整灯效率大于等于90%,具有良好的发光效率.电流谐波小.可实现智能

无极调光,覆盖全光谱.

e)从光衰程度来看,LED光源本身穿透烟,雾性能不及高压钠灯.关于衰减

指标,光电转换率,抗静电放电能力等重要指标没有给予应有的尊重和要求,对

价格的追求导致LED产品的总体质量没有较好的提升.

3、高速公路隧道照明节能技术的研究与应用

3.1、隧道入口、出口段加装透明遮光棚

在隧道入口、出口段加装透明遮光棚以取消加强照明,可达到节能的目的。

隧道照明可分为基本照明和加强照明,根据对隧道照明系统用电情况的分析和统计,隧道的加强照明功率占到了整个隧道照明总功率的55%以上,而且基本分布

在隧道的入口和出口端,如果能够减少甚至取消隧道的加强照明,就能够取得很

好的节能效果。

3.2、体的照明调光控制

可以通过整体的照明调光控制来提高隧道路面照明的总均匀度,以降低照明

平均亮度,从而达到节能的目的。实际上大部分时间里隧道照明的亮度并不总是

需要达到设计亮度的,而是应该根据实际交通流量的大小和洞外亮度的变化来实

时调整。而原有的隧道照明控制是回路控制,在隧道照明设计中的路面中线亮度

总均匀度是在所有的照明灯具都开启的情况下按照规范计算的,当关掉某几个回

路后,亮度总均匀度会显著下降,这样就必须提高平均亮度,不至于使可见度下降。而当照顾到部分回路开启状态下由于亮度总均匀度下降而不得不提高亮度水

平时,在需要照明回路全部开启时,就会产生过度照明而浪费能源。也就是说,

在回路控制方式下,当考虑回路全开时的隧道照明参数,就无法顾及回路部分开

启时的隧道照明参数,反之亦然。

3.3、开发隧道照明控制软件

高速公路通车后,车流量时刻在变化,特别是开通初期,车流量一般都较小,但目前隧道照明并没有和车流量挂钩,不管有车没车都是按固定模式常亮,浪费

了不少能源。结合车辆检测器、洞内外光强仪开发出一套照明控制软件,在隧道

内各段跟踪实际的车流量和外界环境亮度,对隧道照明进行整体联网调光,实现

“按需照明",达到节能目的。采用不同强度的照明来改善隧道内的光照及其分布是隧道照明控制要解决的问题。以前隧道照明用的高压钠灯由于启动延时和无法调光,隧道照明控制要解决此类问题较为困难。现在LED隧道灯的出现给隧道照明控制解决此类问题带来了可能性。

结语

总而言之,高速公路隧道照明节能技术所涉及到的方方面面,要全面实现系统的节能,需要加强对关键环节的分析和研究,找出其中存在的问题,进行针对性的处理,完善节能设施,提高光源利用率,达到真正意义上的节能。

参考文献

[1]朱小康.高速公路隧道照明综合节能技术的研究和应用[J].运输经理世界,2022(22):92-94.

[2]邝仲平.高速公路隧道照明综合节能技术的研究和应用[J].交通标准化,2011(17):117-120.

高速公路隧道照明节能控制措施

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[案例应用]公路隧道照明研究

论述了影响公路隧道照明的主要影响因素,提出了照明功率与交通量、隧道长度、坡度等因素之间关系的模型,分析了过渡段3的设置条件,探讨了设计参数对照明功率的定量影响。 关键字:公路隧道[8篇] LED[2080篇] 隧道照明灯[1篇] 照明设计[238篇] 节能率 [1篇] 1.引言 影响公路隧道照明设计的因素很多,往往因照明设计参数的选取不同,给工程投资与运营产生很大的影响。鉴此,有必要对设计参数对照明功率的影响进行定量分析,探讨其间的相互关系,达到节能与节约工程投资的目的。本文将就这一问题进行论述,以期对照明设计、照明设计标准的修订起到借鉴作用。 2.设计参数 公路隧道照明设计参数,包括隧道特性参数、环境参数、交通参数、隧道照明灯参数以及养护管理参数5个方面。 (1)隧道特性参数:包括隧道坡度(S,%)、净宽(W,米)、隧道长度(L,米) 和路面反射性能(F,以亮度与照度的换算系数表示); (2)环境参数:以洞外亮度(L20)来反映; (3)交通参数:包括设计期末高峰小时交通量(Q,辆/小时)、设计速度(V,公 里/小时)、以及交通组织(单向交通或双向交通); (4)隧道照明灯参数:由于设计时不能规定产品规格,而不同厂家的隧道照 明灯的配光曲线不同,故只能按照利用系数法进行设计,因此,设计中与隧道照明灯相关的参数有光源的光效(E,lm/w)、每盏灯的功率(P,瓦)和灯具利用系数(N); (5)养护管理参数:以M来表示。 3.入口段长度与坡度的关系 隧道照明段落划分为入口段、过渡段、基本段和出口段4个部分,在此主要 讨论入口段与过渡段。 以DS代表照明停车视距(米),h代表洞口内净空高度(米),则根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1-1999)[1] (以下简称《规范》),隧道入口段长度Dth(米)可按下式计算[1]:

高速公路隧道照明综合节能技术的研究和应用

高速公路隧道照明综合节能技术的研究 和应用 摘要:高速公路隧道照明是交通节能研究的重中之重,在隧道洞口前端运用 透光棚,可以取消或降低隧道的加强照明;通过提高隧道路面照明的总均匀度, 可以降低照明的平均亮度,这种安全又节能的照明技术和节能方案是研究的目标 和发展方向。文章采用智能调光控制技术,从多角度分析不同光源的优缺点和控 制模式为当前实施隧道照明节能改造方案提供参考。 关键词:公路;隧道;节能;研究 前言 随着高速公路建设的大发展,高速公路中隧道所占的比重也越来越大,而隧 道照明用电则是整个高速公路运营用电的大头,已经成为高速公路运营管理部门 的一个沉重的负担。如何使隧道照明既能保证驾驶员的行车安全,又能最大程度 地节约电能是高速公路建设和运营管理部门面临的一个重要研究课题。 1、公路隧道照明节能技术应用的背景分析 随着隧道照明技术的不断发展,集成度高越来越高,电子技术光学技术的发 展已超越了单纯照明的观念,新型照明系统的能耗节约以及经济性也在不断提升,研究在高速公路隧道照明节能技术的应用具体要注意以下几点: 1.1、证光色应与周围景物的相互协调,避免亮度过高或产生眩光,还要保 证灯光的射向和强度要达到应有的节能要求和环保要求。 1.2、工程来讲,在实施过程中一定要结合实际需求,进行光照设计,加强 对产品选购的科学性和合理性规范工程操作,做好安装调试以及运行管理。

1.3、公路隧道照明节能技术的应用,必须要满足综合性空间的照明要求, 通常情况下,采用金卤灯和高压钠灯混光配合的方法,形成相互补充,照明效果 更好。所以,对于照明设计件的选择,最好保证照明器和装置的合理性,一方面,要保证其照明功能,还要保证其装饰效果,形成二者的协调统一。 1.4、要的基本原则,就是根据功能要求和环境条件决定合适的光特性,一 要符合场地的环境要求,二要达到经济性,这才是照明节能技术的设计的根本目的,在实际应用过程中,要有合理的光分布,发挥明视觉效力,改善环境照明质量,由于高速公路隧道照明其在交通区域内,重点是考虑视环境的满意程度 2、高速公路隧道照明节能技术应用的要点分析 2.1、照明设计参数 对于照明设计参数,在实际应用时,要注意节能调整。对于整个工程来讲, 设计作为其根本环节,只有在保证设计参数的合理性和准确性的基础上,才能有 效地发挥照明的节能作用,避免能源的浪费,这也是目前比较有效的节能途径。 尤其是在我国照明节能设计起步较晚的条件下,与高速公路的发展速度相比,两 者之间存在着极大的差距,为了适应两者的协调发展,必须要充分考虑到照明设 计中存在的问题,减小设计偏值,合理节能。 在进行设计时,隧道洞外亮度是无法实测到的,需要通过查表法,得到相关 的数值,既满足了设计要求,还可以从中找到其存在的偏差,及时修正设计值。 目前,经过实践研究,已经得出一种新的取值方法,具体取值约为3500cd/m,与 传统的设计相比,这种方法,可以节能10%-15%的费用,值得推广和应用。以流 量为依据,加强对基本段亮度的调整,分期实施照明系统。对于隧道基本段来讲,其主要的信息有交通流量以及时间信息,在实际运行中,要以这些信息为出发点,合理控制照明系统的运行和停止,从而来达到节能目的。 2.2、高压钠灯与LED隧道灯具特性对比 2.2.1、高压钠灯作为目前通用的隧道照明光源,其主要特性为:

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照明节能论文: 隧道照明节能技术研究 摘要:随着社会的的发展进步,人类对能源的需求在不断加大,地球不可再生能源在日益枯竭,在这一背景下,世界各国越来越重视节能技术和相关产品的研究。国家“十一五”规划《纲要》把同时期单位GDP能耗降低20%左右作为发展的约束性指标。在我国的电力消耗中,照明用电占总用电的13%左右,而实现照明节电必须依靠技术创新。本文主要从使用照明光源和照明控制系统两个方面来探讨隧道照明的节能。 关键词:隧道照明;LED光源;节能;控制系统 一、LED光源 现有的LED产品主要应用于显示领域,其中较为成功的案例是作为交通信号灯、大屏幕等显示设备的背光源。但LED接近于点光源的特点决定了其特别适合做定向照明,即:通过合理的光学设计达到很高的灯具效率与光线利用效率。隧道照明属于定向照明的范畴,即期望光线照射在道路及周边一定的范围内。现有的隧道照明主要采用高压钠灯或直管型荧光灯,前者光效较高但光源的显色性不好;后者显色性良好但光效略低。另外,理论推导得出的LED潜在光效可达 370lm/W甚至更高,因而在光效指标方面LED的发展尚具潜力且前景广阔。从LED市场发展的轨迹和生产技术的不断进步来看,目前制约LED作为照明光源推广的价格过高问题将逐步得到解决,随着LED价格的快速下降,与传统光源相比,LED的优点所造就的灯具效率高、使用方便、环保、寿命长等特点将更加突

出,特别是在定向照明包括隧道照明等领域将迅速得到推广。以全长310米的隧道为例,根据国家隧道工程照明标准来设计灯具布设、功率及光学。LED隧道灯的分布规格及数量如表1所示。 经过近6个月的运行,根据计算出来的数据,隧道使用LED照明节能效果明显。相对钠灯总功率下降了42.3%,LED照明节能效果分析见表2。

科技成果——公路隧道节能照明技术

科技成果——公路隧道节能照明技术成果简介 采用LED灯、氙气灯代替原高压钠灯用于公路照明,辅以智能化可调光电子镇流器和智慧控制系统,可以根据需要调整光源亮度,有效减少公路照明能耗。 LED隧道灯具有功耗低、寿命长、发光效率高、启动时间短、显色指数高等优点;有源滤波技术采用适时主动抵消滤波的方式,具有及时、高效、无谐振危害的特点,车辆感应照明控制采用车辆检测与照明控制联动控制技术,减少隧道照明系统的无效耗能,在交通量较小的隧道照明系统中应用具有明显的节能效果。 氙气灯的光谱最为接近日光光谱,是目前显色性最好的电光源;光色丰富,符合人眼视觉感受,不容易导致人眼视距疲劳;相比于高压钠灯,节能率可以达到65%以上。 适用范围 适合在隧道照明及公路照明工程上推广应用 关键技术 LED隧道灯节能照明: LED光源显色指数相对较高,在替换高压钠灯等显色指数较低的光源时,从视觉效果上,较低照明水平即可达到原有照明效果,因此在保证隧道交通安全的前提下可适当降低LED隧道照明系统功率,辅以供配电系统有源滤波技术及车辆感应照明智慧控制系统,节能效果更为显著。

(1)供配电系统有源滤波技术 对于LED隧道照明系统,需要采用较高效率的驱动电源,而驱动电源通常为AC-DC变换电路,属于非线性负荷,非线性负荷将导致电网电流不随电压同步变化的特性,使得流过电网的电流是非正弦波形的,这种电流波形是由基波和与基波频率成整数倍的谐波组成,即产生了谐波,使电网电压失真,同时消耗电网上额外的电能。 本项目采用的有源滤波技术是将源滤波装置APF(Active Power Filter)并联接入系统,通过实时检测负载电流波形,得到需要补偿的谐波电流成分,并将其反向,通过控制IGBT的触发,将反向电流注入供电系统,实现滤除(抵消)谐波功能。另外,还可提供超前或滞后的无功电流,用于改善电网功率因数、实现动态无功补偿。 图1 APF工作原理图 (2)车辆感应照明控制系统节能原理 设置在隧道进口前方200m处的车辆检测器检测到有车辆即将进入隧道,PLC控制系统将开启按照当时天气状况所需的照明回路;当检测到车辆驶出隧道区域,隧道内暂时没有车辆时,可延时关闭照明系统;这样可避免在隧道内无车辆时的照明系统电能消耗,如图2所

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隧道照明节能新技术 近年来,随着节能环保意识的不断提高和技术的不断进步,越来 越多的节能新技术应用于不同领域。其中,隧道照明节能新技术尤其 受到关注。隧道照明系统是大型公共工程中的一个重要组成部分,使 隧道内部得到合理的照明,保证路面安全驾驶,因此隧道照明的节能 与否直接关系到路面交通的安全和能源的利用效率。那么,隧道照明 节能新技术是如何实现的呢? 一、LED照明技术 LED照明技术是隧道照明的一大革新,它具有能效高、发热量低、寿命长等特点。采用LED替代传统的灯管,不仅能节能降耗,也能减 少隧道的照明次数和维修成本。由于可以随意调节光照强度和颜色, 还能够进一步提高能源利用效率。 二、智能调光系统 智能调光系统是另一种实现隧道照明节能的重要方式。该技术通 过系统自动控制调节隧道照明灯的亮度,根据不同时段、不同车流量 的变化,以及天气等因素进行智能自动调节。智能调光系统能够自动 计算能源消耗,大大减少不必要的空耗。 三、自发光材料照明技术 自发光材料照明技术是一种利用材料自身的辐射发光来实现照明 效果的方法。这种技术可以在白天吸收太阳光,晚上释放出来,避免 排放有害 substances,不仅具有绿色环保的特点,也能够大大减少能 源消耗。 四、太阳能照明技术 太阳能照明技术是一种以太阳能为主要能源的照明方式。隧道上 装置太阳能电池板,太阳能电池板将太阳直接转换成电量,再通过控 制器来驱动照明设备,实现隧道内夜间照明。这种技术不仅节省能源,还可以提供清洁环保的照明效果。

总之,隧道照明节能新技术有多种实现方式,但本质上都是为了更好的满足人们对于照明品质的要求,同时减少环境负担,在未来的道路建设中,应该大力推行这些高效、能源环保的新技术。

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三、隧道照明控制系统优化 1. 应急照明系统:隧道照明控制系统应配备应急照明设备,如备用电源和应急照明灯。在停电或其他突发状况下,保证照明系统的正常运行,确保驾驶员安全通过。 2. 无线通信系统:隧道内部应安装无线通信系统,用于集中控制和监测照明设备。通过无线通信,可以远程调节照明亮度和颜色,实现隧道照明的集中控制。 3. 灯光布局:合理规划灯光布局,避免照明死角或照明过强区域。通过合理布局,可使整个隧道内部照明均匀分布,提供良好的视觉效果。 四、隧道照明控制系统的实践应用 隧道照明控制系统的设计与优化需要与实际环境相结合,并进行实际应用。通过在不同隧道进行试点,收集数据和反馈信息,优化系统性能和功能。 另外,需要进行大量的现场测量和数据统计,收集并分析隧道内部温湿度、能耗等信息。通过数据分析和模型算法,可以得出更精确的照明控制策略,提高系统的智能化和效能。 作为未来隧道照明发展的方向,隧道照明控制系统的设计与优化仍然具有非常重要的研究价值与应用前景。通过合理利用先进的技术手段,不断改进系统性能,实现高速公路隧道的智能化照明控制,将为驾驶员的行车安全带来更好的保障。

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中有“隧道LED节能灯照明在江西景鹰高速公路傍下隧道的应用”;重庆、广东、安徽、河北、陕西、湖北、贵州、福建、吉林、浙江、云南等 地开展了公路隧道运营节能课题研究及示范工程建设。调查研究表明,我 国公路隧道节能减排工作取得一定成效的同时,还存在不少深层问题和制 约因素。 2.1经济和社会效益的平衡节能减排是一项持久长远的社会责任和 战略任务。但在一定程度上,对于公路隧道运营管理企业而言,可能是一 种不经济的行为。公路隧道节能方案的实施或许使得企业投入成本比产出 效益高,如目前推广应用的隧道LED灯就存在“节能不节钱”的突出问题。因此,从总体上看,部分节能减排项目虽具有社会效益高于经济效益的特点,但如果单纯由企业出资实施,则会加重其经济负担,这也成为当前部 分公路隧道节能减排项目无法实施和推动的主要制约因素。 2.2节能技术产品推广应用目前市场上充斥太多打着节能旗号的伪 劣产品,节能技术和产品的鉴定及推广也缺乏权威机构的强力支持。此外,部分公路隧道运营管理企业认为,节能技术和产品应用需要较大投入,而 企业无法确定能否尽快收回投资成本。 2.3规范节能统计指标体系节能减排工作的一项重要内容是建立科学、规范的能耗统计指标,并根据指标对节能减排工作进行动态监测。目前,国内尚未建立适用于公路隧道的能耗指标体系,这就使得企业对节能 指标应该统计什么、指标的具体内涵等问题无法把握,造成企业对公路隧 道运营能耗情况和节能效果不能准确掌握,从而制约节能减排工作的深人 开展。此外,公路隧道节能减排还应考虑地区差异,如北方公路隧道消防 系统须设置电伴热保温设施以确保冬季供水安全可靠,而南方地区则不存 在此问题。

高速公路隧道节能分析与探讨

高速公路隧道节能分析与探讨 摘要:本文分析了节能技术在高速公路隧道上的应用,以减少大量的电费支出,有效降低高速公路隧道运营成本,为节能技术在高速公路隧道中应用提供借鉴。 关键词:高速公路;隧道节能 一、引言 随着经济的发展和科学技术的进步,节能减排已经成为社会关注的重要问题,高速公路的隧道照明节能问题,是高速公路管理单位实现节能增效的重要工作,其在我国建设资源节约型与环境友好型社会的过程中也起着十分重要的作用,在很大程度上影响着我国推进节能减排基本方针落实,因此,如何更好在高速公路隧道的照明方面推进节能减排技术,对于我国经济和社会的持续快速发展意义重大,现根据近年来对宁连高速公路老山隧道运营管理情况谈谈高速公路隧道照明节能问题。 二、概况 宁连高速公路老山隧道(在G2501长深高速南京绕城段)是目前华东地区长度最长、跨径最大、标准最高的高速公路双向六车道分离式隧道,下行全长3595米,上行全长3210米。老山隧道配有完备的机电设施,仅照明高压钠灯就有4158盏,在合理进行照明回路编排和照明等级制定情况下,日均用电量还是高达14000度以上,年电费支出达四五百万元。特长隧道运行节能措施一般包括减少低压供电半径保证设备端运行电压,选择高效率产品、设备均应保证末端功率因素不小于0.9,细分照明回路、根据环境和交通量合理选择照明功率等。老山隧道机电设施通过两回独立线路供电回路,含照明系统、消防及火灾报警系统、交通及环境监测系统、紧急电话及有线广播系统和中央监控系统等众多子系统。其中照明系统占用点亮80%,因此在照明系统上改造,可达到降本增效的目的。 三、隧道节能方案 节电器是一种工作在380V AC低压配电系统的节能控制装置。在使用高压钠灯等气体放电灯的道路照明系统中,在节电器节电运行时段,考虑末端电压降低的前提下,将供电电压降低在10%以内运行是最佳的选择,200V是半夜灯的最佳供电电压,同时延长了灯具使用寿命,降低了维修成本[2]。隧道运营养护单位经市场调查、综合分析考虑后,决定采用某品牌节电器。它选用优质进口材料精制电磁主机进行AC-AC交流转换,确保电机类负载设备同时又兼顾灯光及其它阻性或容性负载设备的正常的工作电压和电流;通电延时进入节电状态,允许灯泡和镇流器有足够的启动和预热时间;并且自动节电,无须调试,无须专人操作管理;节电效果显著;具有15年以上的正常使用寿命等特点。老山隧道节能技术改造工程是将节电器串联在照明供电回路中的照明变压器与低压总配电柜之间电力电缆上,采用电磁平衡抑制谐波手段,通过电磁调压、电磁移相、电磁

公路隧道照明节能措施研讨

公路地道照明节能措施商议 【大纲】为响应国家提出的节能减排政策,本文在保 证行车安全的前提下,主要从我国公路地道照明系统、管理 和辅助措施三个方面,比较全面地商议了公路地道的照明节 能措施,提出了公路地道照明节能的若干发展方向。 【要点字】公路地道;照明;节能措施 随着高等级公路建设渐渐向我国西部和多山地区的大规 模推进,越来越多的公路地道被建成和投入使用。目前,国 内公路地道灯具的控制基本上是靠开关照明回路来控制, 一般地道都有多个照明控制回路,建设投资大,施工难度高,公路地道开通后仅能在有限的回路里进行控制,很难兼顾其 营运成本和安全【1】。本文对现阶段我国公路地道照明节能 提出了若干有效的措施。 1、公路地道照明节能措施研究 主要从我国公路地道照明节能的控制系统、管理和辅助 措施等三方面来进行解析研究。 1.1完满公路地道照明控制系统与措施 现有系统的控制方法主要包括手动控制方法、时序控制 方法和自动控制方法。手动控制方法和时序控制方法易于实施,在实质应用中牢固可靠,但不能够够依照天气、车流量和车速的变化对洞内亮度进行调治,基本上没有达到节能的效

果,存在着很大的电能浪费。要想达到照明“节能减排”和“按需照明”,详尽应试虑以下几个方面: (1)正确测试洞外亮度。正确测试洞外亮度是公路地 道照明设计中最重要的一项基准参数,国内很多设计单位均 未考虑洞口的详尽条件和实质特点而取现行规范建议的上限值。这种取值方式难免造成不用要的电能浪费。重庆交科 院涂耘等在国内提出的基于数码技术的公路地道洞外亮度测试方法,使得大规模、高效率地测试公路地道洞外亮度成为可能;其实测数据表示,绝大多数公路地道洞外亮度均在规范建议上值得75%以内。 (2)交通量的科学展望和照明系统的分期推行。交通 量的大小对公路地道照明需求有较大影响,如设计速度为 80km/h时,大交通量比小交通量理论上多用电40%以上。在山区高速公路营运初期,交通量相对较小且在两三年才能够渐渐达到设计的交通量展望量。 (3)优化照明设计参数。目前,很多设计单位由于缺乏照明灯具的光强度等详尽得灯具配光参数,不得已采用利用系数曲线图计算方法,无论怎么样的照明灯具,统统采用相似的设计参数,早已经以致有些公路地道的照明系统浪费且存在营运安全隐患。因此设计人员必定收集合适的照明灯具配光参数,采用先进的数值模拟计算方法来科学地进行设计,以防备因设计参数不正确而带来的电力资源浪费现象,

隧道灯光照明设计技术研究

隧道灯光照明设计技术研究 隧道灯光照明设计技术研究 隧道作为现代城市交通建设的重要组成部分,其灯光照明设计是保证交通安全和车辆通行的重要因素。因此,本文将从隧道照明设计的需求、设计原则、灯具选型、照明计算、照明控制等方面展开研究,以期对隧道照明设计进行深入探讨。 一、隧道照明设计的需求 隧道照明的主要需求是为车辆提供充足的照明,使驾驶员能够清晰地辨别道路标线和路面状况,从而提高车辆行驶的安全性。此外,隧道照明还需要具有以下特点: 1. 亮度均衡 隧道内部的亮度应该均衡,不能出现明暗不均的情况,以免影响驾驶员的视觉。 2. 色温一致

隧道内部的灯具色温应该一致,以免出现色差对驾驶员的视觉产生干扰。 3. 节能环保 隧道照明需要考虑节能环保因素,采用高效节能的灯具和照明控制系统。 4. 维护方便 隧道内的灯具需要经常维护,因此灯具的安装和维护应该方便快捷。 二、隧道照明设计的原则 1. 均衡性原则 隧道内部应该保持均衡的照明,以免影响驾驶员的视觉。为了达到这 个目的,应该采用适当的灯具间距和照明强度,使隧道内的亮度均衡。 2. 安全性原则 隧道内的照明应该保证车辆行驶的安全,因此照明强度应该足够,以 使驾驶员能够清晰地辨别道路标线和路面状况。此外,应该采用防眩

光的灯具,以免对驾驶员产生视觉干扰。 3. 节能性原则 隧道照明应该采用高效节能的灯具和照明控制系统,以达到节能环保的目的。此外,照明控制系统应该具有自动调光和自动开关等功能,以满足不同时间段的照明需求。 4. 维护性原则 隧道内的灯具需要经常维护,因此灯具的安装和维护应该方便快捷,以减少维护成本。 三、隧道灯具选型 隧道照明灯具的选型应该考虑以下因素: 1. 光源类型 隧道照明灯具的光源类型应该选择高效节能的LED灯,以达到节能环保的目的。 2. 光源颜色

隧道照明智能节能系统设计与研究

隧道照明智能节能系统设计与研究 智能照明节能管理系统,应具备智能控制、节能和电缆防盗等功能,能够实现及时发现 光源故障、电缆被盗;随时调整开关灯时间,具备天文控制功能,也就是开关灯时间随着季 节的变化自动进行时间调整随时了解运行参数,及时发现运行异常,将传统的人工"巡灯"制 度改为"值班"制度。系统应将采集到的数据自动进行存储、统计、并能随时进行査询和打印,能够通过中央监控中心监控屏幕显示进行光源点及区间监视及控制。 1隧道照明节能灯具 在照明节能研究中,节能光源是节能研究的重要方面。我国公路隧道照明灯具经历了白 炽灯、荧光灯、低压钠灯、无极灯、高压钠灯、LED灯等光源阶段。隧道照明节能光源的研 究主要在两方面:其一是通过对比不同光源性能来选择合适的照明灯具;其二对隧道照明灯 源的配光曲线进行研究实验或设计。对电磁感应灯与高压钠灯应用于九景高速雁列山隧道进 行了改造和对比试验,试验表明电磁感应灯的隧道照明性能比高压钠灯好,但是两者的节能 效果并未探讨。对LED灯与普通的高压钠灯进行对比分析,发现LED灯比传统高压钠灯省电50%~60%。通过对上海地区隧道使用的三基色荧光灯、高压钠灯、无极荧光灯的性能进行了 测试和对比,结果显示无极荧光灯更节能。对公路隧道照明灯具进行了配光实验研究,实验 利用常规的高压钠灯与逆光高压钠灯进行比对,检验其节能效果依据隧道照明需求逆向设计 灯具的光分布来实现节能的研究,通过建立光源模型来设计隧道所需的照明配光曲线,最终 仿真实验表明,依据配光曲线设计的LED比传统的LED节能12%。 2公路隧道照明的特点 (1)分段式照明。由于隧道的特殊性,在车辆进入到隧道之后即使打开车灯,人类的 眼睛也可很难瞬间接受黑暗,隧道中必须要24h都有灯来照明,使人类可以适应视觉上的快 速转换。而且由于隧道的长度问题,白天的时候,隧道的入口和出口更加接近外界,即亮度 也比较接近外界,所以入口和出口的灯的功率可以大一点,但是从隧道入口或出口逐渐向中 间过渡时,照明灯的功率也要随之减小,最大程度上减轻驾驶者的视觉转换的难度。而且由 于公路的车速较快,对于隧道的照明功率要有精确的计算。下面就简单说明几种常用的隧道灯,以及它们常出现的位置。(2)依据天气状况照明。由于白天和夜间,晴天和阴天外界 的亮度不同,需要不同功率的照明设备;隧道高度的不同,城市与郊外的不同也会影响到隧道 照明的功率,也就对照明设备的质量标准由不同的要求。所以,对于隧道照明也需要根据外 界环境的变化进行一定的调节,这就涉及到了照明智能系统的设计。智能照明可以随着外界 的亮度对隧道的照明进行智能的调节,这样不仅可以尽可能的实现驾驶者的视觉过渡,也可 以减少因长时间隧道灯亮度不变而造成的不必要的电能浪费现象的发生。而且在隧道中时常 会有烟雾集聚,这就需要隧道照明灯有透雾性高的性能,这也是隧道照明系统中对智能的一 项要求。 3公路隧道照明智能节能系统设计 3.1智能驱动器节能方案 目前最合理成熟的节能方案是用现代物联网技术远程集中控制,并且动态调整隧道不同 功能段的照度。采用带有RS485通讯功能的单灯智能驱动器,通过485总线与中央控制中心 的电脑互联互通,根据天气、环境、流量实时的调控每个区域的光源开、关时间及照度调整,在隧道口安装照度传感器,实时根据天气状况自动控制各区段照度。目前在照明节能领域多 数技术是采用GPRS和单独组网只能做到开关灯时间控制,不能达到随时进行光源照度调整 而节电。假设一条铁路有个10隧道,可以设置一个总控室(管理中心)和10个分控室(各 隧道维护所),总控室可以查看所有条隧道的照明情况,分控室可以控制自己所管辖隧道的 灯光照明情况。系统自带精确的巡检功能和灯具、设备的故障点位置确认系统,大幅度降低 照明维护时间和成本。使用智能驱动器,大幅度地降低了启动时的电流冲击,降低无功和谐

高速公路隧道照明与节能方案探析 张柯勋

高速公路隧道照明与节能方案探析张柯勋 摘要:LED光源是一种长寿且节能的新型半导体材料光源,其有关技术还有待开发,未来LED光源在照明系统中的应用将可能有效缓解我们正遇到的能源紧缺问题。LED在隧道照明中的应用具有一定的优势,但由于其技术还不成熟,仍旧存 在很多问题,只有根据使用中遇到的问题,并对这些问题进行研究并解决,才能 使LED光源在隧道照明中的应用更加成熟。 关键词:高速公路;隧道照明;节能方案 引言 随着我国高速公路隧道里程的不断增加,隧道照明耗能已成为目前隧道运营 的重要考核指标。现阶段,我国绝大部分高速公路隧道照明仍然采用高压钠灯作 为主照明灯具,由于高压钠灯的显色指数低、寿命较短,且耗电量打,无法根据 隧道内的实际亮度需求进行调光照明;在确保隧道内安全照明亮度的情况下,LED灯具可根据隧道内的实际需求亮度进行调节,自动控制隧道内的照明亮度, 达到最优照明与节能效果。 1高速公路隧道的交通特点 山区高速公路隧道除了具有一般公路隧道的交通特点外,还有其自身特殊之处:(1)山区自然环境条件较差,如雨雾多、降水多、冬季路面结冰、天气变 幻无常等,对公路隧道交通安全极为不利;(2)山区地形地势险要、地质条件 复杂,公路隧道内一旦发生交通事故,应急救援行动往往不能得到有效发挥;(3)公路隧道群区段隧道密集、隧道间距短、距离互通式立交远等特殊结构和 道路条件,使得公路隧道内各种意外事故的发生频率以及所需的救援力量随之增加;(4)山区高速公路一般线路较长且桥隧比例较高,形成了公路隧道群、“桥 -隧-桥”及“隧-桥-隧”、隧道与长大纵坡结合等线路形式,不利于公路隧道的 运营管理。 更为显著的是,山区高速公路运营初期交通量相对较小。这是因为:新建高 速公路的交通量一般由趋势增长交通量、转移交通量和诱增交通量等3部分组成,转移和诱增交通量往往在高速公路全线通车后2~3年才逐渐出现,通车初期仅有 趋势增长交通量,交通量相对较小,而且由于我国高速公路前期可行性研究阶段 交通量预测精度不够准确,通车初期实际运营交通量普遍小于预测交通量,并且 误差较大。由于实际交通量远小于道路通行能力,车流密度较小,车辆间的相互 干扰较低,因此,刚刚开通运营的山区高速公路交通流属于高速度低密度交通流,车辆处于自由流行驶状态。以一日的各时段观察交通量,会发现很多时间段内无 车通行隧道。山区高速公路运营初期交通量相对较小的实际情况为研究山区高速 公路隧道的特殊照明需求留下了空间。 2隧道夜间照明基础 2.1照明灯具 早期隧道照明设计中最常用的灯具是高压钠灯,高压钠灯有造价低、透雾能 力强的优势。近年来,LED灯逐渐取代高压钠灯,LED灯具有发光效率高、显色 性好、寿命长的优点,另外,LED灯能够通过PWM等方式实现光通量的无级输出。 2.2照明控制方式 目前隧道照明的控制主要有三种方式,即智能控制、手动控制与应急控制。 2.2.1智能控制

对高速公路中隧道照明系统的节能设计与优化分析

对高速公路中隧道照明系统的节能设计与优化分析 摘要随着我国高速公路建设项目不断增多,建设的规模越来越大,高速公路隧道耗电已经成为一个越来越明显的问题,主要表现为运营过程中电能的消耗浪费现象非常严重。在隧道照明营运中为了节约电能,以至于行車安全隧道监控同隧道照明之间发生冲突。因此,采用新技术实施隧道照明技术节能改造,一来可以有效降低能耗,二来可以降低电能成本、保证行车安全,从而提高高速公路的经济效益。 关键词高速公路隧道;照明系统;节能 作为高速公路隧道机电系统中消耗能源最多、最为重要的一个部分,照明系统在高速公路隧道运营中的作用不可小视。它能保障往来车辆的行车安全、行车环境,从而保证广大司机的生命安全。在这里,笔者就如何做好高速公路隧道照明系统的设计、如何做好运营节能管理工作,以期在隧道照明系统运营节能方面更上层楼进行探讨。 1 高速公路隧道照明的作用 在高速公路中,隧道是一个特殊路段,在隧道内可见度低,环境封闭,污染严重,通行指数、行车速度、行车安全都比其他的公路路段要差许多。尤其是在隧道的入口,由于易产生危害行车安全的“黑洞现象”,使司机视觉停滞时间缩减,因此极易产生交通事故。而在隧道的中段,汽车废气聚集产生的烟雾,使得汽车前灯被烟雾散射吸收,产生的光幕对司机的能见范围有很大影响,给司机的行车带来诸多不便。此外,在隧道的出口处,由于驾驶员刚从黑暗的隧道中驶出,对出口处强烈的眩光无法适应,导致驾驶员视觉功能受影响,看不清前方路况,发生交通事故的概率也随之上升。高速公路隧道中,在恰当的位置放置照明设施,消除隧道中存在的“黑洞”、“白洞”以及其他安全隐患,对维护高速公路隧道路段的行车安全,保证行车人员生命安全作用显著[1]。 2 高速公路隧道照明系统节能设计工作的发展现状 为了节约能源,降低能耗,高速公路隧道照明在灯具上采用的是高功率高压气灯、在装修材料采取的事反射率高的材料,在线路上尽量缩短供电电缆长度。除此之外对配电房、洞外亮度灯进行合理的布置和调节也不失为一种合理的系统解决方案。但是凡事有利有弊,现有的节能方案虽然能够达到一定的节能效果,但是在运营中仍然存在或多或少的电能浪费。在实际运营中,当车流量减少时,多数隧道采取的是交错间隔开灯、开启单侧灯,这就违背了照明系统设计的初衷,影响行车安全。因此,采取先进的照明控制手段,满足隧道照明要求,改变隧道照明状况,以达到合理利用能源,降低电能损耗的目的。在现今节能型社会的背景下,发展、优化高速隧道照明节能意义重大[2]。 3 发展高速公路隧道照明节能系统的意义

谈高速公路隧道照明智能节电技术

谈高速公路隧道照明智能节电技术 摘要:随着国民经济水平和科学技术水平不断提高,为高速公路的建设提供了物质基础,建设的数量和规模都逐渐增加。在高速公路隧道中,照明系统的耗电问题已经越来越突出,主要表现为运营过程中电能的浪费问题。应用智能节能技术,能够更好地降低电能资源的消耗,节约电能成本,提供更加安全的行车环境,提高高速公路的经济效益和社会效益。基于此,阐述当前隧道照明用电现状以及智能节电技术的优势,并给出了智能节电的综合措施,希望能给有关人员可供参考之处。 关键词:高速公路;隧道照明;智能节电 1高速公路隧道照明的作用 隧道是高速公路中的特殊路段,处于封闭的环境中,能见度较低,并且通常存在一定的污染,相比于其他的公路路段,无论是行车安全、行车速度,还是通行指数都要差许多。在隧道的入口处,极容易产生黑洞现象,导致司机的视觉瞬间缩减甚至停滞,由于这种现象而导致的交通事故数不胜数。在隧道的中段,由于汽车废气聚集而导致烟雾的产生,前灯光线被烟雾散射吸收,产生的光幕使司机的能见范围缩小,不利于司机的正常行驶。除此之外,在出口处,由于驾驶员

从光线较弱的地带行驶出,难以适应强烈的眩光,影响驾驶员视线,无法及时看清路况,容易造成交通事故。在高速公路的隧道中,如果照明系统设计的合理,在适当位置设置照明设施,就能有效地消除隧道行驶过程中的黑洞和白洞现象,对于行车安全有着至关重要的作用。 2高速公路隧道照明用电现状 随着科学技术突飞猛进,越来越多的高速公路路段都将迎来隧道建设,随之面临着高速公路的运营成本不断加剧。为了降低电能资源的消耗,更好地节约资源,很多高速公路隧道照明系统上都采用高功率高压气灯,同时采用高反射率材料,缩短电缆长度。除此之外,合理的调节和布置洞外和配电房的亮度灯可以起到一定的效果。但是就实际来说,仍然存在着许多电能资源浪费的问题。在运营中,如果车流量减少,隧道往往采取开启单侧灯以及交错间隔开灯等措施,这样就没有遵循照明系统改造设计的初衷,不利于与保障行车安全。因此要通过更加先进的智能节电技术,满足隧道中对于照明条件的需求,从而合理利用资源,降低电能损耗。在现今节能减排社会的背景下,发展、优化高速隧道照明系统意义重大。当前高速公路隧道电能浪费的原因主要有以下几点:第一,隧道照明的亮度大于需求。在照明系统设计中要考虑车速问题以及洞口亮度问题,通常设计人员都会选择其最大值作为照明灯具的功率和分布状况的设计依据,这样

高速公路隧道照明及供配电节能思考

高速公路隧道照明及供配电节能思考 摘要:近年来,随着国民经济水平的不断提高,我国高速公路的规模也在不断 扩大,高速公路开始越来越多地向山区延伸,同时公路隧道也越来越多。照明工 程是隧道建设的重要内容之一隧道照明主要是为隧道内的交通提供良好的视觉条件。车辆在进入和穿越行车隧道的过程中,能有一个相对安全舒适的行车环境。 但由于隧道的特殊性,对照明的要求相对较高。传统的隧道照明技术已不能满足 公路隧道的安全要求目前,许多专家学者已经开始根据公路隧道的实际情况对公 路隧道的照明技术进行研究,并取得了相应的成果。本文主要以沈海高速漳沼路 段为例进行了具体且详细的分析与论述。 关键词:高速公路;隧道照明;供配电节能 导言:公路隧道运营的节能措施在国内工业界还有很长的路要走。无论是政 府机构还是公路建设业主,都需要从从业人员的角度考虑人力、物力和财力的投 入措施,在保证交通安全的前提下,为建设节能型社会做出应有的贡献。 1隧道照明的重要性 隧道是高速公路建设过程当中的一个关键性环节。对于高速公路隧道来说, 隧道对于照明技术的要求非常高,特别是出口以及入口之间的过渡路段,这是特 别重要的。如果在白天,司机进入隧道时会突然感到特别的黑暗。如果此时隧道 内的照明不够明亮,很可能给司机造成安全事故。相反,如果司机晚上开车离开 隧道,因为隧道内部光线很强,而外部处于黑暗环境中,会突然变为压力环境这时,司机也很容易出事故。因此,在公路隧道的照明设计过程中,特别强调在进 出口的过渡设计中,要对整个隧道的照明进行平衡。此外,由于隧道的特殊性, 隧道的长度相对较长,隧道内部需要足够的照明,这将导致较高的能耗。如果仍 然沿用传统的隧道照明设计,隧道的耗电量将过大。 2隧道的高照明问题 2.1路面照明不达标存有交通隐患 在道路照明过程中,为了降低照明能耗,国内许多高速公路采用了开启基础 照明或开启应急照明的方式进行照明。然而,这种照明方式使得隧道进出口的道 路照明亮度不够,隧道内的照明亮度不够,这会对道路的安全造成更严重的影响。 2.2山区高速交通量小,通行费用偏低 部分高速公路都要建立在山区地域,由于高速公路主要的作用是“四通八达”,因此,部分路段作为国家公路网的重要组成部分,但目前路网交通的诸多方面还 没有确定,很多部分仍处于不确定状态,例如黄山市旅游区受黄金周等季节性特 征的影响,造成交通量不稳定,所以正常时段交通量较小,但高速公路在深山区 整体交通量相对较小,导致收费较低,导致高速公路的运营收入是区域隧道照明 支出。 3具体分析隧道节能减排策略 3.1合理应用照明智能化控制系统 公路隧道建设中,必须要结合时间、天气、L20(S)洞外亮度、过往车辆、平均时速、异常火灾及养护等各方面因素,对照明做好控制。我国招商局重庆交科研 设计院,率先提出根据三元参数即L20(S)洞外亮度、过往车辆与平均时速,对隧 道照明合理设计控制模型。研究显示,相较之传统照明控制模式,该模型电能节 省达到36.6%。公路隧道照明采用LED灯,采用无级调光控制方式。随着照明控 制参数的变化,灯具的使用功率不断调整,获得的亮度也不尽相同,从而顺利地

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