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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

示。

图2 车辆感应照明控制系统节能原理图

氙气灯公路节能照明:

氙气灯是在抗紫外线水晶石英玻璃管内,以多种化学气体充填,其中大部分为氙气(Xenon)与碘化物等,然后再透过增压器(Ballast)及高压震幅激发石英管内的氙气电子游离,在两电极之间产生光源,这就是所谓的气体放电。而由氙气所产生的白色超强电弧光,可提高光线色温值,类似白昼的太阳光芒。在应用氙气灯进行公路照明时,还可配合采用智能化可调光电子镇流器和智慧控制系统,实现最大限度的节能减排效果。

(1)智慧控制系统

路灯智慧照明管理系统实行三级管控,分别为终端控制层、集中控制层和监控中心组成。集中控制层通过集中控制器实现,终端控制层功能通过单灯控制器实现。系统组网方案如图3所示。

控制节点1至N通过ZigBee网络协议实现了路灯通信的网络结构,每个网关节点作为该条道路的主控节点。集中控制器采用GPRS

通信技术,可以将路灯的状态信息发送到中心服务器,并存入数据库中。监控中心通过对服务器的数据库进行操作就可以实现对路灯状态的监测和控制。

图3 路灯智慧照明组网示意图

(2)控制方案设计

机动车道:采用氙气灯光源配合可调电子整流器实施改造,调光方案为:开灯到0.5小时,65%功率输出;0.5小时到4.5小时,100%整流器输出;4.5小时到关灯:65%功率输出。

通过氙气灯及智慧控制系统的综合应用,在满足道路照明标准值前提下整个项目改造后可实现综合节电率60%以上。

典型案例

一、LED隧道灯节能照明

(1)应用单位

云南省公路开发投资有限责任公司

(2)应用情况

项目应用LED隧道灯858盏共51.64kW,包括40W灯具556套,60W灯具98套,80W灯具84套,140W灯具120套,共投资233.87万元,年运营成本23.74万元。项目改造前应用高压钠灯年用电量为875036kWh,全部更换为LED隧道灯后,年用电量为323594kWh。

(3)效益分析

全部更换为LED隧道灯后,年节电量551442kWh,折合标准煤182tce,减少CO2排放454t。按电价0.6元/kWh计算,每年可获得经济效益为33万元。

二、氙气灯公路节能照明

(1)应用单位

嘉善县善江公路项目有限责任公司。

(2)应用情况

据测算,相比高压钠灯,使用氙气灯开展节能照明改造工程,每瓦成本增加1元。项目改造前使用高压钠灯共计749盏,其中250W 灯具531盏,150W灯具218盏,年用电量为664282kWh。

采用氙气灯代替高压钠灯,用140W氙气灯代替原有250W高压钠灯531盏,用55W氙气灯代替原有150W高压钠灯218盏,共计采用氙气灯749盏86.33kW,投资77.70万元。年用电量为346615kWh。

(3)效益分析

节能照明工程改造前后,年节电量为317667kWh,折合标准煤105tce,减少CO2排放262t。按电价0.6元/kWh计算,每年可获得经

济效益为19万元。

推广前景

当前市场上LED隧道灯及氙气灯产品质量水平差异较大,建议应用企业根据自身应用需求,科学选择高性能、高质量的照明灯具。

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:

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

高速公路隧道LED无极调光智能控制系统及应用

高速公路隧道LED无极调光智能控制系 统及应用 摘要:中国高速公路隧道照明系统基本使用高压钠灯,造成大量电能浪费的 同时,也无法做到结合使用场景的灯光亮度合理精准调控。基于此,本文提出全 新的高速公路隧道照明控制系统,该系统可以做到对高速公路隧道内灯光亮度的 合理调控,在确保行车安全的同时减少电能损耗,有效符合国家层面提出的节能 减排目标。 关键词:隧道照明;无极调光;智能控制系统;节能 引言 经济的飞速增长,我国高速公路的建设数量与建设规模也不断增加。据统计,截至2020年底,我国高速公路总里程达16.10万公里,其中公路隧道已达21316处。而陕西省作为全国的隧道大省,隧道数量众多,隧道照明用电消耗也成为隧 道运营管理单位的一项巨大开支,同时为响应国家“双碳”政策号召,急需加大 高速公路隧道LED照明节能技术研究力度。20世纪中叶,以欧洲为首的西方国家 选择智能调光照明控制技术,制定了相应标准,且获得了全面的发展,促进了隧 道照明的发展。对比国外,我国的隧道照明技术发展晚于国外,无完善的设计规范,一般设计按照《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)开展。在90年代后期,为 满足行车安全基本需求,贯彻安全、节能理念,开始确定灯具安装的相关方案, 加大了“黑洞效应”、“白洞效应”、“灯具开启数量”几大主题的研究。本文 根据多年机电工程积累经验,研发了一套高速公路隧道LED照明智能控制系统, 并应用于十天高速红石河隧道和银昆高速天台山隧道机电项目。 1常见的城市隧道照明控制技术 1.1PLC控制技术

PLC控制技术也被称为电力载波控制技术,需要在系统中安装PLC控制器、 传输模块与终端感知设施。在系统运行期间,由传感器持续采集现场监测信号, 由PLC控制器对现场信号进行扫描识别,然后根据用户程序扫描结果选择是否执 行预先设定的特殊功能指令,经由锁存电路向外接设备输出控制指令,执行照明 灯具开启、关闭等控制动作。PLC控制技术有控制方式多元化的优点,可以根据 照明控制需求采取顺序控制、定时控制、环境自适应控制、闭环控制、计数控制 等多种控制方式。但是PLC控制技术的控制范围有限,发出的电力载波信号受配 电变压器阻隔,因此仅能在单个配电变压器区域内传播。 1.2RS485总线调光控制技术 RS485总线调光控制系统由单灯控制器、集中控制器、通讯总线等组成,采 用照明控制信号+以太网方式远程控制隧道照明。RS485总线调光控制技术是利用 传感器将隧道外亮度等参数的监测信号通过通讯总线发送给监控中心,监控中心 再通过通讯总线输出直流模拟信号,调节输出光通量和输出功率照明灯具,以达 到照明控制的目的。 1.3DALI数字控制技术 DALI(数字可寻址照明接口)是一种两线双向串行数字通信协议。DALI数字 控制系统由控制主机、接收器、传感器等组成。需要在现场照明配电箱和变电站 照明配电箱内安装控制器和控制主机,沿隧道铺设传感器,设置灯具上的接收器,并使用开放接口连接现场控制器和软件系统。在系统运行过程中,接收机采集现 场监测信号,上传至控制主机。控制主机根据信号分析处理结果输出相应的调光 控制指令,自动搜索灯具地址并发出指令。可选择单灯调光、整体调光和组调光。 2传统调光控制方式及存在问题 2.1传统调光控制方式 隧道照明包含四个阶段:入口段、过度段、中间段、出口段,7个照明回路,4个加强照明回路,2个基本照明回路,1个应急照明回路。照明回路包含6档控制,为阴天、重阴、云天、夜间、下半夜和晴天,不同天气,会关闭部分回路,

隧道照明节能新技术

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。

高速公路隧道照明技术交底

高速公路隧道照明技术交底 1. 背景 隧道照明在高速公路设计和运营中起着至关重要的作用。隧道照明不仅可以提供行车安全所需的适当照明,还可以改善驾驶者的可见性和舒适度。因此,我们对高速公路隧道照明技术进行交底,以确保设计和建设过程中的成功实施。 2. 照明要求 2.1 照明强度:根据相关标准,隧道内应保持一个适当的照明强度水平,能够确保驾驶者能够清晰看到道路和其他交通标志。 2.2 照明均匀性:隧道内的照明应具有均匀性,以避免产生强烈的光影对比,导致驾驶者的视觉疲劳和不适。 2.3 能耗和节能:为了减少对能源的消耗和节约运营成本,我们应选择高效能的照明设备和技术来达到合理照明要求。

3. 照明技术选择 根据以上照明要求,我们推荐以下技术来实现高速公路隧道照明: 3.1 LED照明:使用LED照明可以提供高效能、均匀的照明效果。LED照明具有长寿命、低能耗和良好的色彩再现性等优点。 3.2 自动调光控制系统:通过安装自动调光控制系统,我们可以根据隧道内的光照强度实时调整灯具的亮度。这种系统可以根据天气、交通流量和时间等因素进行自动调节,以保持合适的照明水平。 4. 安装和维护 4.1 安装要求:在安装照明设备时,应遵循相关的安全规范和操作要求。照明设备的布局应确保光线能够均匀地照射到整个隧道内区域。

4.2 维护计划:制定一份定期维护计划,包括定期检查照明设备的工作状态、更换磨损的零件和清洁灯具表面等。维护记录应被及时记录并保留。 5. 监测和控制 5.1 照度监测:为了确保隧道内的照明始终满足标准要求,应安装照度监测设备,并确保其准确性和可靠性。 5.2 远程控制系统:我们建议使用远程控制系统来对隧道照明进行集中监控和控制。这种系统可以通过网络连接,实时获取隧道照明的工作状态,并远程调整照明亮度和运行模式。 6. 风险管理 6.1 火灾风险:隧道照明应符合防火安全要求,并采用防火材料和设计,以降低火灾风险。 6.2 能源故障:为了应对可能发生的能源故障,应建立备用电源系统,以确保隧道照明在紧急情况下仍能正常运行。

公路隧道照明设计

公路隧道照明设计 公路隧道是现代交通运输领域中重要的基础设施,其照明设计不仅关乎行车安全,也是提升行车体验的重要因素。本文将探讨公路隧道照明设计的目标、原则以及常用的照明方案,并在论述的过程中提供实例加以说明。 一、设计目标 公路隧道照明设计的主要目标是确保行车安全和提升驾驶员的视觉体验。具体而言,设计应满足以下要求: 1. 提供充足的照明强度:隧道内应有足够的照明强度,使驾驶员能够清晰地看到前方的道路、交通标志和其他车辆。 2. 减少眩光和反射:照明设计应避免产生过多的眩光,以免影响驾驶员的视线,同时减少光线反射,避免干扰驾驶员。 3. 保持连续性照明:隧道内照明应保持连续性,避免出现明暗交替的情况,以确保驾驶员的视觉适应性。 4. 节能环保:照明设计应采用节能的照明设备和灯具,以降低能源消耗和环境污染。 二、设计原则 公路隧道照明设计应遵循以下原则,以实现上述目标: 1. 均匀分布:照明设备应均匀分布在整个隧道内,避免出现局部照明不足或过亮的情况。

2. 色温合适:照明设备应选择适合的色温,一般偏向自然白色或者 冷白色,以提高驾驶员的视觉舒适度。 3. 色彩还原性好:照明设备应具有良好的色彩还原性,使驾驶员能 够准确辨认出交通标志和其他颜色指示。 4. 光源可靠性高:隧道照明设备的光源应具有较长的使用寿命和高 可靠性,以减少维护和更换成本。 5. 防水防尘防火:照明设备应具备良好的防水、防尘和防火性能, 以适应隧道内复杂的环境条件。 三、常用照明方案 1. 边沿照明法:将照明灯具沿隧道侧壁均匀布置,通过侧面照亮的 方式提供照明。这种方案可以有效降低眩光和反射,并能提供较为均 匀的照明强度。 2. 顶棚照明法:将照明灯具安装在隧道顶棚上,通过顶面照亮的方 式提供照明。这种方案适用于隧道内存在悬挂物或减速带等需要上下 通行的情况。 3. 照明亮度调节:根据隧道内的光线情况和车流量,采用光感控制、时间控制或感应控制等方式调节照明亮度。这种方案能够在不同情况 下灵活调整照明水平,节约能源的同时提供合适的照明效果。 例:某市新建的XX公路隧道照明设计方案采用了边沿照明法,并 配备了色温5000K的LED灯具。灯具均匀分布在隧道侧壁上,并按照 一定的间距布置,以确保提供足够的照明强度。为了减少眩光和反射,

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

隧道照明节能分析及系统设计方案

隧道照明节能分析及系统设计方案 目前有关隧道照明的节能,主要是采用高功率因数的照明灯具(配高效电子镇流器)、隧道内两侧铺反射率高的装修材料、尽量缩短供电电缆长度以减少线路损耗、合理布置配电房的位置、集中调光控制、减少洞外亮度等方法。为了进一步节能,设计者还把隧道内的灯具分为全日灯、黄昏灯、白日灯和应急灯等几个回路进行人工或自动的控制。纵观现有的这些方法,虽然有一定的节能效果,但在实际运行中还是存在着电能的浪费现象,以及营运过程中产生的与行车安全和隧道监控之间的矛盾等问题。 问题的提出 一、现有隧道照明控制模式设计,在实际运行中存在相当大的电能浪费。 目前,隧道照明设计者依据规范通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四个段来设计照明,其中过渡段有两个,分别设计在中间段前后。各段的长度和照度(lx)是从全年行车安全要求出发,对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。能够实现照明自动控制的非常有限,通常因线路布线回路的限制,只能做到2、3级人工或自动控制,对于如天气、车速、车流量等参数只是在设计阶段给予以最大值考虑,最终各段照明的长度和照度也始终是处于最大值状态。对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制。因此,目前这种传统设计与使用的隧道照明系统存在着大量电能浪费问题。 二、现有隧道照明控制营运中节能与安全的矛盾突出。 营运者为了节省电费,往往都不采用自动控制,因为现有的自动控制没有涉及天气和车流量等实时变化因素。实际上营运者采用手动控制方式工作,在规定的时间人工开关隧道灯,白天全开灯,晚上关掉所有的灯。部分营运者考虑白天电能浪费严重,有的只开全日灯。这种灯控方式表面上有一定的节能效果,但其实当洞外亮度小于1500cd/m2时,只要确保隧道内路面亮度总均匀度U0、亮度纵向均匀度U1以及各段亮度达到相应要求,符合行车视觉要求,取其照度最小值即可,并非一定要达到开全日灯时的亮度。其次,存在一个洞口亮度不够的安全隐患问题。由于一天中洞外亮度变化很大,按照司机行车从进入到离开隧道全过程的视觉适应要求,当洞外亮度较大时,入洞口亮度应和洞外亮度及洞内亮度有较好的交替,要考虑入口端洞口排出的大量废气可能降低亮度对比度和照明效果,所以期间要保持洞口足

《广东省高速公路隧道LED照明设计与施工技术指南》

《广东省高速公路隧道LED照明设计与施工技术指南》一、引言 高速公路隧道是交通运输系统的重要组成部分,其照明设计与施工技 术对交通运输安全和隧道设施维护具有重要意义。本指南旨在规范广东省 高速公路隧道LED照明设计与施工,提高隧道照明质量,保障交通运输安全。 二、照明设计 1.设计原则 为了满足交通参与主体的视觉需求和照明舒适度,隧道照明设计应遵 循以下原则: (1)提供均匀光照,消除视觉盲区,确保驾驶人员能够清晰地看到前 方道路和隧道设施; (2)控制光照强度,避免过大或过小的照度对驾驶人员产生不良影响; (3)合理设置灯具,保障整个隧道区域的照明质量。 2.设计指标 (1) 照度:在隧道内,设计照度一般不低于100lx,夜间或低照度条 件下不低于80lx。 (2)色温:推荐使用4000K的白色光源,使驾驶人员可以清晰地辨识 道路标志和道路标线。 (3)色彩指数:在保障照明质量的前提下,提高色彩还原能力,使物 体的颜色更易辨认。

(4)光照度分布:要求隧道内不同位置的照度均匀分布,避免出现明显的光照不均匀情况。 三、照明施工 1.施工原则 为确保隧道照明的正常使用和维护管理,施工应遵循以下原则: (1)施工质量:保证施工质量符合设计要求,确保照明设施的稳定性和可靠性。 (2)施工安全:严格遵守安全操作规程,采取必要的安全防护措施,确保施工过程安全可控。 2.施工步骤 (1)施工准备:根据设计图纸,制定详细的施工方案,确定施工所需材料和设备。 (2)照明设备安装:按照设计要求,对照明设备进行安装和调试,确保其正常工作。 (3)电缆敷设:按照设计要求,对电缆进行敷设和接线,保证电缆的安全可靠。 (4)电源供应:接通电源,进行电源供应线路的接地与连接,确保电源供应的稳定性和可靠性。 (5)施工验收:进行照明设备和电源线路的验收,确保施工质量符合设计要求。 四、照明运维与维护

公路隧道顺光照明技术指南

公路隧道顺光照明技术指南 公路隧道顺光照明技术指南 公路隧道是连接两个地区之间的重要交通设施,也是交通安全的重要组成部分。为了保证隧道内车辆和行人的安全,隧道照明显得尤为重要。在保证基本照度和舒适性的前提下,隧道照明应该减轻驾驶员的视觉疲劳,使驾驶员更好地适应从隧道进入照明亮度的变化。因此,顺光照明技术被广泛应用于公路隧道。 顺光照明技术是通过把光源安装在隧道入口段,让光线沿着隧道轴线的方向照射隧道,将城市居民区域的光分散到周围的环境中,让隧道内照度保持在恒定水平以上,避免了驾驶员由于明暗差异所造成的视觉疲劳和紧张感。 公路隧道顺光照明技术的应用需要注意以下几点。 一、照度等级 根据交通标准,公路隧道内的照度等级应大于35Lx,为了营造更舒适的隧道照明环境,可在照度等级不低于 40Lx的情况下进行设计。 二、光源布置 公路隧道内光源的布置直接影响到视觉环境的舒适性和稳定性。光源的数量和间距应该合理配置,光源的颜色和亮度应该一致、稳定,以避免驾驶人对于颜色和亮度的

不适应和疲劳。为了减少光源的反射和影响,建议光源采用遮光罩和折射镜组合的形式进行布置。 三、光源颜色和亮度 公路隧道照明颜色和亮度的选取需要综合考虑人眼视觉特性和隧道环境。根据国家标准应选择中等色温物质,这有助于保证照度的稳定性和舒适性。 四、照明变化 隧道内部光源照明存在渐变过渡问题,为了让驾驶员更好地适应光线变化,应该采取缓慢变化的方式来实现隧道内照明的过渡,同时应该适当增加隧道入口段的照明强度,让驾驶员在从室外进入隧道时更好地适应。 五、照明控制 为了节约能源和保证隧道的安全性,建议采用光控照明系统和定时控制照明系统进行照明控制。光控照明系统可以根据光线强度自动进行调节,减少不必要的能源浪费;定时控制照明系统可以根据日间和夜间的光照强度,在不同的时间段内对照明强度进行调节。 隧道顺光照明技术的应用是隧道照明领域内的新技术,随着照明科技的不断发展和进步,隧道照明的质量得到了越来越大的提升,大大提高了交通的安全性和通行效率,也有力地保障了公路的安全。

短隧道采用太阳光光纤照明技术的优势分析

短隧道采用太阳光光纤照明技术的优势分析 短隧道采用太阳光光纤照明技术的优势之一在于其绿色环保。太阳光光纤照明系统通 过在隧道顶部设置太阳能集热板,将太阳能转换为电能,再通过光纤传输光线到隧道内部,实现照明的目的。相比传统的照明系统,太阳光光纤照明系统不需要额外的电力供应,不 会产生二氧化碳等污染物,具有零排放的优点。在当前全球注重环保的大背景下,绿色环 保的照明系统得到了越来越多的关注和应用。 短隧道采用太阳光光纤照明技术还具有节能高效的优势。隧道照明系统一直是交通能 耗的大头,而太阳光光纤照明系统因为利用太阳能进行光线照明,从根本上解决了能耗过 高的问题。白天太阳充足时,太阳光光纤系统可以完全使用太阳能进行照明,无需消耗电能;而在夜晚或阴雨天气,也可以通过储存能量进行照明,从而节约大量的电力资源。据 统计,相比传统的隧道照明系统,短隧道采用太阳光光纤照明技术每年能够节约能耗达到50%以上。 短隧道采用太阳光光纤照明技术还具有安全性高的优势。相比传统照明系统的路灯模式,太阳光光纤照明系统可以实现全方位的均匀照明,消除了明暗对比造成的视觉疲劳和 盲区,提高了行车安全。特别是在进出口处,太阳光光纤照明系统能够有效减缓光线的变化,让过渡更加平稳,为驾驶员提供更好的行车体验和安全保障。太阳光光纤照明系统还 具有较长的使用寿命和较低的维护成本,大大减少了隧道照明系统的故障率和事故风险。 短隧道采用太阳光光纤照明技术还具有良好的舒适度和美观度。太阳光光纤照明系统 通过光纤传输光线,可以将太阳光自然的洒满整个隧道,保持充足的自然光照,不仅提高 了隧道内的亮度,也让驾驶员感受到更加舒适的行车环境。太阳光光纤照明系统还能实现 多彩的动态变化效果,不仅可以提高视觉效果,也可以为隧道增添一道独特的景观。从而 改善了驾驶员的行车体验,提高了隧道的整体美观度。 短隧道采用太阳光光纤照明技术的优势明显,不仅绿色环保、节能高效,还具有安全 性高、舒适度好和美观度高的特点。随着现代科技的不断进步和社会发展对于绿色出行和 节能环保的追求,太阳光光纤照明技术必将成为未来隧道照明系统的发展趋势。在未来, 随着技术的进步和成本的降低,太阳光光纤照明技术将会得到更广泛的应用,为隧道的照 明系统带来新的变革和发展。

隧道照明系统及LED光源可行性研究

隧道照明系统及LED光源可行性研究 摘要:随着我国公路交通的迅速发展,特别是高速公路的发展,公路隧道日趋增多,隧道中的行车安全是重中之重,其中隧道照明系统对是隧道的重要组成部分。由于隧道内外明暗差异大,车辆进出隧道的瞬间,司机会出现短暂的视觉暗区,给行驶中的驾驶员带来极大的安全隐患,隧道照明系统是为了把必要的视觉信息传递给驾驶员,防止因视觉问题出现交通事故。因此在隧道内设置良好的人工照明设施,实现隧道洞内外的亮度过渡,是保障行车安全、减少交通事故的重要保障之一。本文论述了目前隧道照明技术以及LED光源的优势及未来发展的可行性。 关键词:公路隧道、照明系统、控制技术、LED光源 0引言 随着隧道建设技术的发展和成熟,我国针对隧道照明技术的研究不断深入,对于工程项目设计的专业规范也在进行着更新与完善。关于隧道照明方面,隧道照明的良好设计不仅对影响运营成本有影响,而且对驾驶员在隧道内的行驶安全也有关系。正因如此,在设计隧道时,我们需要认真考虑关于隧道照明的问题。隧道照明按照作用的不同,一般分为基本段照明、加强段照明、应急照明、诱导照明以及景观照明。各区段在不同环境下的亮度要求及交通量的不同控制了隧道的照明情况。 1国内外研究现状及其发展趋势 相对于国内的隧道照明技术研究,国外对于公路隧道的照明技术方面的探讨开始的更早一些,通过多年的不断探索和亲身实践,在照明技术方面更加的成熟。例如,早在20世纪60年代,处于意大利和法国之间的MontBlanc隧道就时通过分析交通量的变化来进行照明调光。

80年代后,世界各国都通过自己的研究推出了本国使用的隧道照明规范,以次 来使隧道照明的设计和施工更加规范合理。 伴随着公路隧道技术的快速进步和发展,一个更加系统化的照明规范是很重 要的,通过现有的经验基础和对国外公路隧道发展技术和成功经验的总结,我国于2000年1月颁布了《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)。该规范从 照明系统的整体构成、隧道不同照明段的亮度和长度、照明总均匀度与纵向均匀度、调光分级、光源分级、灯具及布置等隧道照明技术的方面,都做出了详细的 标准化要求和说明。 吴华在2002发表的《公路隧道照明系统检测方法探讨》一文中表示,准确 评价隧道照明系统以及保障公路隧道的行车安全是十分重要的。 苏海平提出了LED已经进入到照明领域这个新的大课题中来,LED进入隧道照 明也是未来一个新的研究领域。并结合相关的工程案例说明LED对于隧道照明带 来了明显的成果和节能效应。 2隧道照明控制技术 2.1 隧道的照明控制方式 隧道的照明控制方式主要有三种,其中包括人工控制方式、自动控制方式以 及智能控制方式。 人工控制方式在早期主要应用在长度较短、运营管理设备较简单的公路隧道。受制于其控制模式比较落后的缺陷,目前在公路隧道照明设备检修和养护有所使用。 自动控制方式,是指,对照明控制参数进行采集,采集分析后由电子设备直 接控制照明回路的开关或调控照明亮度,不需要人工参与控制过程。在国内,多 数公路隧道目前采用的方式是自动控制为主、人工控制为辅的照明控制方式。

隧道照明的发展现状及未来趋势分析

隧道照明的发展现状及未来趋势分析 随着城市交通的不断发展和城市化进程的加速,隧道的建设数量和规模不断增加。隧道不仅是交通运输的重要组成部分,也是保障道路安全的重要设施。在隧道建设中,照明技术的应用起到了至关重要的作用。本文将分析隧道照明的现状及未来发展趋势。 隧道照明的发展现状包括灯具类型、光照需求和节能环保技术等方面。目前, 隧道照明主要采用的灯具类型包括荧光灯、LED灯和高压钠灯等。荧光灯在过去 被广泛使用,但其亮度相对较低、寿命短、能耗高等缺点限制了其应用。相比之下,LED灯以其节能、寿命长、亮度高和可调性强等优点成为隧道照明的首选。高压 钠灯则因其经济实惠和较强的适应性仍然在某些隧道中使用。在光照需求方面,隧道照明需要提供足够的照度来保障行车安全,同时还需要考虑对司机眼睛的保护。节能环保技术在隧道照明中的应用越来越受重视,如智能控制系统、光污染控制和太阳能等。这些技术的应用有助于提高能源利用效率,降低光污染,实现绿色环保的目标。 未来隧道照明的发展趋势将从以下几个方面展开。首先,LED灯在隧道照明中的应用将进一步深化。随着技术的进步和成本的下降,LED灯的应用成本将逐渐 降低,使其更易于普及和推广。此外,LED灯具有寿命长和可调性强的特点,能 够满足不同隧道不同时间段的照明需求。其高亮度的特点也有助于提高行车安全性。因此,未来隧道建设中将更多地采用LED灯。 其次,智能化控制系统将成为隧道照明的新趋势。随着物联网技术的发展,隧 道照明可以通过智能化控制系统实现远程监控和管理。智能控制系统能够根据天气、交通流量和时间等因素自动调节照明亮度,使能耗更加节约并提高交通安全性。此外,智能化控制系统还能及时检测和维护灯具,降低维护成本和人力投入。 第三,隧道照明将更加注重舒适性和人性化设计。在过去,隧道照明主要以安 全为主要考虑因素,但现在人们对于隧道照明的要求也逐渐提高。隧道照明应该注

隧道LED照明应用技术规范

隧道LED照明应用技术规范 篇一:隧道照明标准和设计 篇二:LED照明灯在隧道中的应用 【摘要】本文通过对led灯具用于隧道照明与传统灯具的性能比较,对led灯具性能进行分析,总结led灯具的优势。针对led灯和高压钠灯在隧道中的照明,进行分析。 【关键词】发光二极管;光源光效;灯具利用系数;平均亮度;隧道照明;诱导灯作用 1 led灯具与传统灯具对比 led中文译为“发光二极管”,是一种可以将电能转化为光能的电子器件,具有二极管的特性。led照明灯具是一种组合照明装置,除一个或多个“发光二极管”作为光源发光外,还包括光学,机械,电气和电子原件。“发光二极管”发光亮度可以通过工作电压(电流)的大小来调节。在很大的工作电流范围内,“发光二极管”的亮度随电流的增大而提高。传统灯具照明主要有:金属卤代物灯,高压钠灯,白炽灯,荧光灯以及节能灯等。其中高压钠灯具以其经济性,长寿命,发光效率高,节能,色温适中等优点,在隧道中使用最为广泛。因此本文选择传统的高压钠灯与led灯性能指标作比较。(见表1) 2 led灯具性能分析 2.1 led灯具的主要优点 (1)led灯发光效率高 通过led灯与传统高压钠灯的性能指标比较表,可以看出,led光源光效相对高压钠灯较低,但led灯具有电压低,电流小,亮度高,并且为前向型光源。高压钠灯为360°光源,因

灯具整灯光通量为光源光通量乘以灯具效率,所有led灯光通量大于高压钠灯。由于led灯发光角度小,因此led灯能有效投射到路面上。 (2)led灯耗电量极小 在同样亮度下,消耗能量较同光通量的钠灯减少约50%。 (3)led灯寿命长 led利用固态半导芯片将电能转化为光能,外加环氧封装,可承受高强度机械冲击,led灯寿命为50000h,有的厂家对led 灯具寿命的标注为100000h。 (4)led灯响应时间快 led灯的响应时间为秒级,高压钠灯响应为15分钟。 (5)led灯显色性好 led的显色指数高,路面看起来更明亮,感觉更舒适,驾驶人员也感觉更安全。 (6)功率因数高 led的功率因数大于高压钠灯的功率因数,减少线路电能的损耗。 2.2 led灯具的主要缺点 尽管led灯具有很多优点,但由于产品形成时间较短,各生产厂家掌握各自己的生产专利,不与大家共享,因此技术还不是十分成熟,生产厂家参差不齐,有许多不足。 (1)led光源光效低 (2)led光源散热性差

科技成果——公路隧道自发光标识技术

科技成果——公路隧道自发光标识技术 成果简介 公路隧道自发光标识应用指利用不耗电的自发光材料替代耗电的传统照明灯具,自发光材料是利用光的吸收和发射是原子(分子或离子)体系不同能量状态跃进的物理过程的结果。当原子受到具有能量的光子照射时,处于低能状态的原子吸收这部分能量跃进到高能状态,这个过程称为受激吸收。无光环境时,处于激发状态的原子,由于原子本身的内部矛盾,跃进到低能态,并放出光子,因此自发光材料的发光实际是蓄光后的释放,发光能持续一定时间,可以做到无污染、无排放、零能耗。 利用稀土元素激活的碱土铝酸盐长余辉自发光材料的自吸光、长余辉的发光特性,针对公路上的光源特点进行技术创新,配制成公路车灯敏感型蓄光自发光材料。成功研发适合公路交通环境条件下具有夜间自发光警(指)示功能的系列公路(隧道)自发光标识,具有安装方便、成本低廉的特点,有极高的推广应用价值。 适用范围 该技术具有安装方便、成本低廉的特点,可设置于有行人、非机动车出行的路段。可以安装在任何需要提供夜间安全指示警示的地方,在公路上只需固定在路沿、金属护栏、砼护栏、隧道壁、路缘带等部位。特别是适用于各等级人车混合交通量较大路段、临水临崖高落差路段、桥梁及无照明隧道和边通车、边施工路段,提供安全警示作用。 关键技术

(1)发光材料相关技术指标 项目使用的稀土元素激活的碱土铝酸盐长余辉发光材料,是在传统蓄光夜间自发光材料基础上,适合公路交通条件特点,研制的系列超长超亮余辉发光材料。车灯敏感型快激发黄绿色自发光材料及慢激发蓝绿色自发光材料,吸收25-1000LX范围内的各种可见光5-15分钟后,即可在无光源条件下连续发光12小时,并可无限次反复使用。其发光涂层有关技术指标如下:D65标准光源,照度1000Lx,激发时间10min。 项目研制的系列公路夜光标识牌,无论是阴天、雨天、晴天,标识通过白天吸光后,在夜间能12小时自发黄绿色的光,在黑暗无光线条件下,视距在100-200m,预估使用寿命8年。 (2)自发光节能照明标识的功能和作用 ①自发光反光道口警示柱。在夜间为无照明交通工具和行人提供警示。夜间无光源环境下,自发光部分人眼可视距离不小于100m。应用于公路与其他道路的交叉路口,未安装护栏的临水、临崖、高驳坎等危险路段及桥头等位置。 ②自发光反光柱式轮廓标。起到公路边缘线的安全警示作用。应用于两边无防护设施的公路边缘。 ③自发光附着式轮廓标。在夜间为无照明交通工具和行人提供警示。夜间无光源环境下,自发光部分人眼可视距离不小于100m。设置在无灯光照明公路沿线的金属护栏上。 ④自发光弯道线性诱导标。在夜间为无照明交通工具和行人提供

光伏发电技术在高速公路隧道的应用

光伏发电技术在高速公路隧道的应用 摘要:光伏发电技术因其清洁、可再生、持久、可靠等特点已经广泛应用于各个领域,其中就包括高速公路隧道。在高速公路隧道中,光伏发电技术的应用不仅为隧道提供了光明,更为重要的是它让高速公路隧道拥有了无限的能量。随着光伏发电技术的普及和成熟,越来越多的高速公路建设规划中已经预留了光伏发电的应用空间。例如,各地高速公路建设中在隧道顶部直接安装太阳能电池板,可形成现代化、科技感十足的隧道形象,并且还有更好的经济效益。 关键词:光伏发电;发电技术;公路隧道 前言:随着人们对可再生能源需求的增长,光伏发电技术已经成为了一种主流的能源选择。应用光伏发电技术在高速公路隧道未来的发展越来越受到人们的关注。由于高速公路隧道的特殊地理位置和使用固定朝向,光伏电池板的转换效率要高于一般的光伏发电系统。在低角度入射的情况下,光伏电池板的转换效率达到最佳,所以应用在隧道内可以达到较高的发电效益。应用光伏发电技术在高速公路隧道是一项非常有前途和实用性的措施。尽管在技术应用的过程中还有一些差距,但是这种新能源的出现为高速公路隧道未来的建设发展趋势提供了新的空间[1-2]。 一、什么是光伏发电技术 光伏发电技术是利用太阳能将光能转化为电能的一种新型清洁能源技术。它是通过将太阳能辐射转化为电能而实现发电的,因此也被称为太阳能发电或光电发电。 太阳能电池由一个或多个薄片组成,薄片被称为太阳能电池片。太阳能电池片的基本结构是由P型半导体和N型半导体相接形成的P-N结,当阳光照射到太阳能电池片上时,太阳能电池片中的半导体材料直接吸收光子能量,导致电子和空穴的生成和分离,从而形成电场,电子和空穴通过电场的作用分别向两端移动,进而产生电流[3]。 光伏发电技术可以应用于各种地方,如建筑物屋顶、农业大棚、车站广场、公路、水库等地方。光伏发电技术可以不受场地限制,不占用土地、无污染、负载率高、平均寿命长、维护简单、低噪音、无机械运行、种类繁多等特点。 光伏发电技术的优点是具有稳定性和清洁性,不仅可以代替传统的火力发电和核能发电,也可以为农村地区提供电力。而光伏发电技术的缺点是受光照时间、光照强度和天气等因素的影响,其稳定性并不够高。 二、光伏发电技术在高速公路隧道的应用 高速公路隧道是交通运输领域中的重要组成部分,然而由于长期使用,照明系统设备老化、缺乏维护,给隧道的照明带来了困难。而采用光伏发电技术却能为高速公路隧道的照明带来新的解决方案,既节能环保又有安全效果好。 高速公路隧道中采用传统照明方式,一般需要占用大量的电力资源,耗电量相当可观。而光伏发电技术在隧道中应用,可以充分利用太阳光能,不仅可以显著降低能源消耗,还能产生绿色电源,做到绿色能源利用[4]。 光伏发电技术不但节能环保,还具有安全性高、维护方便的优势:在照明需求量大的工况下,光伏发电适合采用无人值守、远程管理,不需要人员上下维护照明设备;且太阳能电池板采用高强度钢化玻璃材料,耐用度长,更能减少隧道事故频发的可能性。 高速公路隧道的光伏发电技术应用还有更多可探索的内容,比如可以结合灵活的设施控制,提高照明效果,保障隧道安全运行;结合环境监测,维持隧道内气温和通风,极大的提高了使用舒适度。

公路隧道照明研究现状概述

公路隧道照明研究现状概述 摘要:隧道照明保证了隧道内的驾驶安全问题和驾驶员的驾驶体验。随着我 国隧道里程增加,照明的节能问题也尤为重要,本文从多个方面概述学者在隧道 照明技术、隧道照明节能技术上的研究发展,以作为后续系统研究的参考。 关键词:隧道照明,交通安全,侧壁材料,照明节能,归纳分析 引言 优质的隧道光照环境能有效地降低隧道交通安全事故的发生率,提供舒适的 驾驶环境,从而提高人们的驾驶体验。在此基础上,如何有效地降低能耗也成为 公路隧道照明研究的重点之一。基于此,国内外学者进行了大量的研究。 1 隧道照明安全问题 1.1 灯具布置方式 公路隧道的交通安全不仅受到光源、光色和色温等因素的影响,灯具的布置 方式也同样重要。因此,合理的灯具布置方式不仅能改善路面亮度,还能达到节 能的目的。 灯具的布置方式包括安装位置、间距、挂高、偏转角和俯仰角。隧道照明的 灯具布置方式主要有四种:中央布灯、两侧对称布灯、两侧交错布灯和中线侧偏 布灯。 肖尧[1]通过照明计算软件DIALux,进行了仿真实验。找出了隧道内饰反光 材料与灯具的最佳组合方案,以满足交通安全和照明节能的要求。实验结果表明,灯具布置方式对平均照度和照度均匀度的影响显著,其中中央布设的照度最高, 照度均匀度也最优,而双侧交错布设的照度次之,单侧(右侧)布设的照度最低。

灯具俯仰角一般在-60°~60°之间,正值代表顺光照明,负值代表你光照明,0°代表对称照明。 1.4 眩光 眩光是隧道照明中需要避免的因素,类似于"黑白洞效应",它由于隧道内外亮度差异过大而引起。眩光是一种视觉条件,由于亮度变化差异较大,会引起观察者不舒适或降低其观察、辨识重要物体的能力。 国际照明委员会CIE发布的隧道照明标准指出,隧道出口是眩光源,会使得驾驶人常难以发现、视认前车后的小型车辆和障碍物。因此,需要在隧道出口段加强照明来改善这种视觉困难。然而,由于眩光取决于许多可变因素,所以这种增加的程度很难概括地加说明。同时,隧道出口眩光的存在极易使驾驶员产生眩晕感,导致驾驶员无法精确识别与判断前方道路信息,出现出口车辆追尾事故。因此,需要考虑如何提高隧道出口段驾驶员视觉可靠性,从而提升隧道出口安全与舒适程度。 综上,学者需要深入研究如何评估隧道出口眩光效应对驾驶人目标物识别与视觉舒适性的影响,从而科学合理地对隧道出口路段进行减光设计,以减少交通事故发生,促进隧道运行安全。 2 隧道照明节能技术 2.1 高效节能灯具 隧道照明的主要发展方向是高效节能,而实现隧道照明节能的方式之一就是从光源入手,采用高效节能的光源来进行照明。 尽管高压钠灯在隧道照明中的应用技术更加成熟,使用广泛,但是高压钠灯需要频繁更换,耗费人力物力,还浪费资源。相较于高压钠灯,LED绿色光源是一种新一代照明光源。LED灯具不仅能耗低、寿命长,而且具有响应速度快、亮度可调、高可靠性、占用空间小等优点。此外,LED灯具的显色指数高,视觉效果好,有助于提高驾驶人的行车安全。在相同条件下,使用LED灯具可以实现60%~70%的节电[2]。尽管LED灯的价格高、散热性能不佳、光衰等问题仍然存在,

LED光源在隧道照明中的应用及节能分析

LED光源在隧道照明中的应用及节能分析摘要:为了满足近几年来隧道建设的迅速发展,LED灯具逐步突显其在隧道照明中的应用优势。设计隧道为分段长隧道,结合其洞口形式、行车速度、洞口方向、连续隧道亮度折减等特点,确定隧道照明亮度设计标准后,应用LED灯对隧道进行照明设计,计算并图示分析了采用LED光源的灯具选择及布置方式。同时利用LED光源的特点,采用无级控制系统对隧道照明进行调光控制。在对LED灯与高压钠灯进行比较分析后可以看出,LED光源用于隧道照明虽然初始投资比较高,但是在运营维护频次及用电费用方面都低于传统高压钠灯。从长远角度来看,LED 照明是一种非常节能的绿色照明,且在照明控制方式上能够实现无级控制,充分体现了LED照明的优点和应用于公路隧道的优势,为解决隧道照明提供了一种全新的思路。 关键词:隧道照明;LED灯;高压钠灯;控制方式;节能 引言 公路隧道是公路结构中的暗线构造物,与洞外明亮的道路不同。白天车辆驶入洞内,由于亮度骤降,人的视觉反应滞后形成“黑洞效应”,很难辨别洞内情况;而车辆驶出隧道时,形成了“白洞效应”,造成强烈眩光。夜间的情况和白天正好相反。由于洞内外亮度差异大,进入或驶出隧道时,人眼需要适应时间,即产生“适应的滞后现象”。公路隧道照明就是为了创造洞内良好的工作视觉环境质量,让司机能清楚地辨认洞内路面上的目标或物体,消除视觉和心理障碍,确保在白天和夜间行驶的车辆以设计速度安全地接近并穿越隧道[1-2]。公路隧道一旦投入

使用, 照明系统几乎就处于长期点亮状态,因此照明系统是隧道机电工程中重要的设施之一,也是整个隧道机电工程投资很大的一个系统,而且运营成本较高。公路隧道照明与一般道路照明要求不同,隧道白天也需要照明,而且白天照明问题比夜间更加复杂。公路隧道照明质量的好坏与隧道灯具直接相关。为了满足公路隧道运营的要求,隧道灯具应适应公路隧道使用特点,节约能源,提高照明效果,保证行车安全性、舒适性,能有效地进行营运管理。目前公路隧道照明灯具主要采用高压钠灯和LED灯[3]。高压钠灯最为常用,它光效高,但高压钠灯输出光通量随电压波动变化最大,平均寿命较低,灯具维修更换频次较高。而 LED 灯具是一种绿色光源,它是功耗低、寿命长、抗振动、无辐射的节能环保型光源[4-6]。 1 LED隧道照明的应用 1.1 隧道概况 设计隧道为南北走向,隧道内行车速度80km/h。设计隧道分为5段,各隧道均采用上、下行分离独立双洞的平面布设形式,双向6车道,沥青路面。设计高峰小时交通量为:2028年624[veh/(h·ln)],2038年770[veh/(h·ln)]。各段隧道参数详见表1。 表1 隧道参数一览表 Table 1 Parameter list of the tunnel

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