高速公路隧道照明综合节能系统研究
高速公路隧道照明节能研究
建筑节能J I A N Z H U J I E N E N马二顺:高速公路隧道照明节能研究《工程与建设》 2010年第24卷第2期233 收稿日期:2009205206;修改日期:2009212222作者简介:马二顺(1975-),男,安徽桐城人,广东省公路建设有限公司工程师.高速公路隧道照明节能研究马二顺(广东省公路建设有限公司,广东广州 511450)摘 要:照明系统作为高速公路隧道机电系统中最重要的一个部分,随着高速公路隧道的广泛采用,隧道照明水平与照明节能之间的矛盾也越来越突出,在保障行车安全的前提下,如何降低能源消耗成为隧道科研设计、建设和运营单位迫切需要解决的问题。
关键词:高速公路;公路隧道;隧道照明;隧道节能中图分类号:TU113.665;U453.7 文献标识码:A 文章编号:167325781(2010)022******* 我国的高速公路建设事业在蓬勃发展,陆续投入运行的高速公路隧道里程日渐增多。
但是,高的设计车速、大的交通流量和较高的车流密度给高速公路的行车安全造成很大的威胁,特别是在进入高速公路隧道时,视野内光线的明暗发生急剧变化,人的视力骤然下降,对行驶着的驾驶员通过隧道存在着极大的危险性,因此照明系统成为高速公路隧道机电系统中最重要的一个部分,隧道照明耗电费用已成为运营中最主要的开支。
在保障行车安全的前提下,如何降低能源消耗成为隧道科研设计、建设和运营单位迫切需要解决的问题[127]。
1 高速公路隧道照明隧道照明的目的是与道路照明相同的,均是为了给驾驶员提供良好的视觉环境,保障交通安全,提高运输效率等。
但是,隧道的两侧和顶部是封闭的,构造比较特殊,会产生隧道特有的人眼明适应和暗适应,尤其是白昼的视觉问题。
因此,隧道照明设计必须合理解决好隧道照明的特有的视觉问题,以及解决好道路照明和隧道照明中共有的视觉问题,创造出良好的视觉环境。
通常情况下隧道照明分为入口照明、隧道内部照明、出口照明和隧道内应急照明。
公路隧道节能照明研究现状与展望
公路隧道节能照明研究现状与展望潘国兵;刘圳;李灵爱【摘要】In the tunnel operation, the tunnel lighting system consumes the biggest energy, and it is also the key component of the road safety. Therefore how to reduce the energy consumption of tunnel lighting system while ensuring the road safety and comfort has become an important and meaningful topic. This paper reviewed history of tunnel lighting, at the same time it also summarized the achievements and trends of energy saving in tunnel lighting system. It provides design ideas and reference for equivalent energy saving in tunnel lighting system' s development.%在公路隧道运营中,照明系统是能耗最大,与行车安全关联最为直接的部分,在满足隧道行车环境的安全性与舒适性的前提下,如何节能减排已成为公路隧道照明研究的重点.本文回顾了国内外公路隧道照明的发展历史,总结了目前公路隧道节能照明的研究成果与方向并作出展望,旨在为公路隧道节能照明的研究和发展提供参考.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2017(028)001【总页数】5页(P102-106)【关键词】公路隧道;节能照明;节能减排【作者】潘国兵;刘圳;李灵爱【作者单位】重庆交通大学土木工程学院, 重庆 400074;重庆交通大学土木工程学院, 重庆 400074;重庆交通大学土木工程学院, 重庆 400074【正文语种】中文【中图分类】TM923随着我国交通基础建设的快速发展，高速公路的建设逐步向地形地貌复杂的西南片区推进，公路隧道的应用也越来越广泛，由于隧道封闭的构造方式，独特的行车环境，隧道照明系统是隧道必不可少的一部分，但其耗能严重、运营维护费用高等问题一直困扰着交通建设工作者。
照明节能论文：隧道照明节能技术研究
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。
通过上面的节能效果分析表可以看出,在使用成本上,LED光源具有很大的优势。
同时LED灯还具有以下特点: 1、绿色环保:LED不含汞,无频闪,是一种环保光源;2、耐低温,环境使用温度在-40~70℃,环境适应性非常强;3、LED隧道照明灯在均匀性方面具有高压钠灯不可比拟的优势,纵向光束角能满足要求。
高速公路隧道照明节能研究
２０ ０ ８年 ９ 月
灯 － 照 明 ｆ节能 研 究
陈 仲 林
（ 庆大 学 建 筑城规 学 院， 重 重庆 ４ ０４ ） ００ ５ 摘 要 ： 着高速 公路 隧道 广泛采 用 ， 随 隧道 照明 水平 与 照 明节 能之 间 的矛 盾也 越 来越 突 出。 因此 ， 宜
（ ｏ ｅｅ ｆＡ ｃｉｃ ｒ ａ ｄ Ｕ ｂｎ Ｍ ，Ｃ ｏ ｑ ｇ Ｕ ｉ ｒ ｙ ｈ ｎ ｉ ０ ０ ５ Ｃ ｌｇ ｒ ｔ ｔ ｅ ｎ ｒ ｌ ｏ ｈｅ ｕ ａ ｈ ｎ ｉ ｎ ｅ ｉ ，Ｃ ｏｑｎ ４ ０ ４ ） ｎ ｖｓ ｔ ｇ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｌｎ ｈ ｒａ ｐ ｌｉ ｇｏ ｉｈ ｙｔ ｎ ｅｓ，ｔ ｅｃ ｎ ｒｄｃｉｎ ｂ ｔ ｅ ｕ ｎ ｌｌｇ ｔｎ ｎ ｉｈｉ ｇｅ ・ ｓｒ ｃ ： ｏ ｇｔ ｅｂ ｏ ｄａ ｐ ｙｎ ｆｈ ｇ ｗａ ｕ ｎ ｌ ｈ ｏ ｔａ ｉｔ ｅｗｅ ｎ ｔ ｎ ｅ ｉｈｉ ｇａ ｄ ｌ ｔｎ ｎ ｏ ｇ ｅｇ ｒｙ— ｓ ｖｎ ｓ ｍｏｅ ｏ ｖｏ ｓ ｏｔ ａ ｃ ｏ ｄｎ ｏ ｖｓ ａ ｃｅ ｃ ａ ｉｇ ｉ ｒ ｂ ｉｕ ．Ｓ ｈ ｔａ ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｉｕ ｌｓ ｉｎ ｅ，ａ ｏ ｔ ｇ ｓｆ ｄ ｐ ｉ ａｅ，ｐ ａ ｔｃ ｌａ ｄ ｒａ ｏ ａ ｌ ｎ ｒｙ ｎ ｒｃｉａ ｎ ｅ ｓ ｎ ｂｅ ｅ ｅ ｇ
采用 ， 隧道照 明设施 的规模 及数 量也 越来 越 大 ， 隧道
适应 ， 尤其 是 白昼 的视觉 问题 。在 白昼 ， 驾驶 员进 入
隧 道时会 产生视觉 问题 ： 刚接 近长 隧道 时 ， 驶员 看 驾 到是 一个黑 洞 ， 这是 “ 洞 ” 象 ， 黑 现 如果 隧道 较 短 ， 则 会产 生“ 框 ” 象 ； 黑 现 由于 洞外 亮 度 大 ， 入隧 道 后 ， 进 人 眼需要 适应 时间 ， 即产生“ 应 的滞后 现 象” 对于 适 ；
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。
高速公路隧道照明节能控制系统研究
高速公路隧道照明节能控制系统研究发布时间：2021-10-29T03:39:15.087Z 来源：《中国建设信息化》2021年13期作者：翟玲[导读] 高速公路隧道项目当中，照明系统层面设计往往从属重点内容，其直接影响着隧道内部行车安全。
翟玲武汉市政工程设计研究院有限责任公司东莞分院广东东莞 523000摘要高速公路隧道项目当中，照明系统层面设计往往从属重点内容，其直接影响着隧道内部行车安全。
鉴于此，本文主要侧重于研究高速公路隧道项目当中照明节能控制系统，便于为后期更好地优化及运用此系统奠定良好基础。
关键词：隧道；高速公路；照明节能；控制系统；伴随高速公路隧道项目持续增加，人们对隧道内部的行车安全更为关注，对其内部整个照明控制系统提出更高要求。
因而，综合分析高速公路隧道项目当中照明节能控制系统，有着一定的现实意义和价值。
1、隧道照明系统特点目前，高速公路隧道多为半封闭形式空间，在空间内部多为管状特殊结构所组成，此结构极易致使隧道内外部交通环境有较大差别产生，以至于车辆在经过隧道期间会有明暗交替产生，对行车视觉所产生影响相对较大。
隧道照明区别于普通道路照明，最为显着不同的是白天仍需照明，且相比夜间白天照明更具复杂性。
在高速公路隧道项目设计期间，需着重考虑到照明质量各项影响因素，包含着路面平均亮度、视觉特效、亮度总均匀度、中线亮度纵向均匀度、闪烁现象、诱导性等各个层面[1]。
2、隧道照明设计一是，在环境检测的系统模块层面，其以洞内及洞外部照度的这两种检测仪器为基础，全天24h对洞内外部亮度及照度指标实施监测获取，对隧道内部照明节能整个系统闭环实施自动控制，把隧道内部所有照明段的照度监测参值均当成反馈数据，对照明系统实际运行状态可否正常实施精准判断分析[2]；二是，在检测交通流系统模块设计层面。
隧道入口的外部设红外车辆两组探测器，便于对区域范围是否经过车辆开展实时化监测，将其当成是空置信号，确保隧道内部照明系统能够与车辆经过情况结合，实现正常照明及低能耗式的照明状态实时切换操作。
高速公路隧道照明系统节能技术研究与应用
摘
要： 在能 源紧张和 照明运 营开支居 高不下的形 势下 ， 公路隧道照 明节能技术研 究越 来越 受到相 关部 门关注 ， 已成
为公 路 隧道 工 程 上 的 一 个 重要 课 题 。
关键词 ： 隧道照 明； 节 能减排 ； 安全环保
引 言
随着高速公路的迅速发展 ，大量 以桥 隧为主的 山区高速 公 路里程也逐年增加 ， 隧道照明运营开支居高不下 ， 部分路段隧道 运营 电费高达数千万元 。我 国是个 能源稀缺 的国家， 隧道 的“ 安 全和节能 ” 问题 已成为管理部门亟待解决 的重要课题。国外公路 隧道 的照 明技术研究 开始较早 ， 技术相对成熟 ， 许多发达 国家 的 ２ 广贺 高速 隧道 照明系统项 目设计 方案 公路系统发展较完善， 各 国相继出台了隧道照 明规范 。我国隧道 ２ ． １ 隧道 照明技 术要 求 照明技 术起 步较 晚，隧道 照明技术 规范不完善 ，没有具体 的规 本项 目隧道照 明全部采用 Ｌ Ｅ Ｄ灯具 ， 按照 《 公路 隧道通风 照 定。 明设计规 范》Ｇ Ｔ Ｊ ０ ２ ６ ． １ — １ ９ ９ ９ ） 的要 求 ， 按开通 ５年交 通量 ， 对 隧 在 能源紧张和照 明运营开支居 高不下的形势下 ，公路隧道 道 Ｌ Ｅ Ｄ照 明方案的亮度指标要求及隧道照度分布要求， 见表 １ 。 照明节能技术研究越来越受到关注， 已成为公路隧道工程 上的 表 １ 隧道照 明标准要求技术指标表 （ ５年） 隧道名称 中间段亮度 入口 段 亮 过渡 ｌ 段亮 过渡 Ⅱ段亮 出口段亮 备注 个重要课题 。采用隧道照明节能技术， 可减 少对 煤炭 、 石油等 （ ｃ ｄ ／ ｍ２ ） 度（ ｃ ｄ ， ｍ ） 度 （ ｃ ｄ ／ ｍ￣ ） 度 （ ｃ ｄ ／ ｍｚ ） 度 （ ｃ ｄ ／ ｍ２ ） 能源的消耗 ， 减 少有 害气 体 和烟 尘 的排 放 。 同 时 ， 还 可 降 低 运 营 花 坟 垌 隧 道 ２ ． ５ ８ ７ ． ５ ２ ６ ． ２ ５ ８ ． ７ ５ １ ２ ． ５ 维护成本 。另外 ， 节能技术 还为司机 提供舒适的 良好视觉效 果， 石板尾隧道 ２ ． ５ ８ ７ ． ５ ２ ６ ． ２ ５ ８ ． ７ ５ ｌ ２ ． ５ 避免事故的发生， 从 而 取得 良好 的社 会 效 益 。 大桂山隧道 ２ ． ５ ８ ７ ． ５ ２ ６ ． ２ ５ ８ ． ７ ５ ｌ ２ ． ５
高速公路隧道照明系统研究
布 设路 灯 ” ， “ 外 引道 照 明的 路面 不宜 超 过 ｌｃ ／ 本 照 明 洞 ＿ ｄ ｍ 。基 Ｏ
亮 度 还 需考 虑 车道 类 型 、弯道 路 口的情 况 、车 流量 等 因素 ，当采 用 双 车道 双 向交 通 、有 弯 道 和 十 字路 口处 、车 流量 大 于 １０ ． ／ ３０ ｈ ￣ 时 ，应 适 当提高 基 本照 明亮 度 。 过渡 段 主要 解 决 白天 视 觉 “ 适应 的 滞 后现 象 ” 。本 段 作 为入 口段 到 基本 段 的 过渡 ，需 解 决人 眼从 较高 亮 度 到较 低 亮 度 这 样一 个 较大 照 度 变 化 的适 应 过程 ，可 将 过渡 段 分 为 三段 ，阶 梯 似 的 降 低照 度 ，较 好 地保 护视 觉的 舒适 度 。 出 口段 主要 解 决 白天 时 的 “ 白洞 现象 ” ，与入 口段 处 理方 式
范 》 （Ｔ ０ ６ —９ ９）第４ｌ ２ Ｊ ２ １１９ Ｊ ５（ ）条 规 定 ： “ 均 亮度 与 照 度 间 平 的 换算 关 系一 般 可 以按沥 青 路面 （５２ ）Ｌ ／ｄ・ 泥 混 凝土 １— ２ ｘｃ ｍ２ 水 路 面 （Ｏ １ １一３）Ｌ ／ｄ・ 值 ” 。第 ４ ０ 条规 定 ： “ 外 引 道 宜 ｘｃ ｍ 取 １ｌ 洞
一
样 ，提 高 照度 ，降 低洞 口外 的差 别 ，出 口段 的亮 度宜 取 基本 照
明 的５ 。 倍 照 明设 备 主 要 包 括 照 明 灯 具 、 照 度 检 测 仪 。 照 明 灯 具 根 据
其 开 启的 时 间 可 以分 为 正 常照 明 灯 、夜 间 照 明灯 、白天 照 明 灯三
响 障碍 物 的 能 见 度 ，给 视 觉 功 能 带 来 不 利 影 响 。 隧 道 出 口处 ， 通 常 会 出现 一个 很 亮 的 出 口及 “ 洞 ” 现 象 ，对 驾 驶 员 会 产 生 白
高速公路隧道照明综合节能系统研究
实时精确的照明控制输出即动态调光系统的实现 ． 依赖十可调光
通 可调 光 白光 Ｌ Ｄ灯 具 、 Ｅ 可调 应 ； 境 光 强 由 暗 变亮 时 ， 孔 直 径 变 小 ， 为 亮 适 应 。 白天 。司机 灯 具 、 讯 接 口等 硬 件 的支 持 。硬 件 方 面 ， 当环 瞳 称 在 驾驶车辆进 入公路隧道时 ．由于洞外光强 比洞 内高出十几甚至几百 光 高压钠灯整 流器等硬件 已经得 到较成熟 的工程应用 ，性能稳定 可 倍 ． 经 历 的是 一 个 暗 适 应 过 程 。 司机 在驶 出隧 道 时 ， 会 经 历 一 个 亮 适 靠 ． 则 硬件上已经完全可 以支持该系统的实现。
ｌ ０
・～ 亮适应
图 ４１人眼暗适应曲线 ．
白 Ｌ Ｄ是依据光 学和色度原理 ，利用已知色光的 Ｌ Ｄ技术合 光 Ｅ Ｅ 成实现的。 白光 Ｌ Ｄ具有 色彩饱和 、 Ｅ 光衰慢 、 作用距离长、 节能（ 与传统 白光源相 比， Ｅ Ｌ Ｄ节能 ８ ％一 ９ ％ 、 ０ Ｏ） 光束不产生热量 、 寿命长等特点 。 白光 Ｌ Ｄ的主要技术指标包括光通 、 Ｅ 光效 、 色温 、 显色指数 、 度、 亮 照 度 等。 目 ．己开发出光通量 大、光效高且显色指数大于 ８ 的 白光 前 ５ Ｌ Ｄ 受工艺和材料的限制 ． Ｅ 白光 Ｌ Ｄ的价格较高 ． Ｅ 使用 寿命也只达到 １ Ｏ万小时 然而随着产量 的飞速增长和技术 的快速进步 ．Ｅ Ｌ Ｄ的生产 成本将 急剧下降 ．使用寿命将 大幅提高 ．在未来几年里有 望提高到
人 眼 适 应 曲线 ： 眼 是 一 个 复 杂 的 自动 控 制 系 统 ． 能 够 自动 适 人 它
嫱 引嚣 鹩 ｃ 骺蟪 鞭鲤 黔 孵铡 鬻承 缝 ！ 舒 孵 《 筏莉熊 Ｃ 艟 辩 瓣 蛾。 ２带 烈蹲 翻徼 控 曛 缝
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。
高速公路隧道照明综合节能控制系统技术研究与应用
云南水力发电YUNNAN WATER POWER117第36卷第7 期0 引言随着我国高速公路网的不断建设发展，尤其在高原地区高速公路建设当中，隧道已成为高原多山地区高速公路的重要组成部分。
而照明系统作为隧道监控系统的重要环节，在隧道运营安全、运营成本方面都有很大占比［1］。
传统隧道照明系统固定时序自动控制和人工干预手动控制的方式，需要在控制软件中根据当地季节、气候、日照等变化规律，设定按时序开闭照明回路数。
往往存在段间亮度突变的问题，直接导致隧道照明系统能耗高、安全性低、驾乘感受差等诸多问题。
目前国内部分隧道已采用无级调控控制方式来克服这类问题，通过隧道内、外设置检测仪，检测关键点处实时的光强度；通过隧道洞口设置检测仪，检测车速、车流量等其他信息，汇总这些信息至调控计算系统并计算出相应的调控策略，实时无级控制整个隧道内各段的照明强度，使驾驶员能尽快适应隧道内外的光强变化，消除因光强差异所引起的视觉障碍，减少事故的发生，同时最大限度节省能耗。
1 隧道照明国内外技术对比分析隧道照明技术研究国外已有几十年的历史，随着照明技术的不断发展，在实现高效、节能方面成为照明行业发展的一个重要趋势。
我国照明控制模式的发展主要有以下3个阶段。
高速公路隧道照明综合节能控制系统技术研究与应用倪红强（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）摘 要：结合传统PLC 和照明无级调光的优势，形成新的高速公路隧道照明综合节能控制。
实现根据隧道环境、隧道运营情况，使隧道满足自动控制需求。
在消除行驶过程中隧道“白洞”“黑洞”效应的基础上，使照明更加节能，在节能的同时最大限度延长灯具使用寿命。
关键词：高速公路；隧道照明；无级调光；按需照明中图分类号：U412.36+6；TU113.6+68 文献标识码：B 文章编号：1006-3951(2020)07-0117-03 DOI：10.3969/j.issn.1006-3951.2020.07.033收稿日期：2020-07-03作者简介：倪红强（1969-），男，云南会泽人，高级工程师，主要从事工程管理工作。
高速公路隧道照明节能减排对策研究
高速公路隧道照明节能减排对策研究摘要：随着公路建设的不断推进，隧道数量和规模日益增加，而供电照明工程投入经费也逐步变成运营单位需要承担的较大一项，加强高速公路隧道照明节能减排变得非常重要。
该文主要介绍隧道照明的高耗能问题，并研究做好隧道照明节能设计的有效措施。
关键词：高速公路；照明节能；节能设计1高速公路隧道照明用电现状1.1山区高速交通量小，通行费用偏低有些高速公路都要建立在山区地域，因为高速公路首要的作用是“畅通无阻”，因此有些路段是作为国家高速公路网的主要组成有些存在的，可是当时路网交通的许多方面没有立刻断定，所以许多有些仍是处于待定状况，例如黄山旅行区内遭到黄金周等季节性特征的影响，致使交通量不稳定，所以正常的时间段之内交通量偏小，可是深山处的高速公路全体交通量偏小，致使通行费用较低，致使高速公路的运营收入是地域隧道照明开销的。
1.2未全面理解和执行相关规范要求，设计保守规划上未充分思考地道地理环境、建设条件、交通状况等因素，规划参数取值保存，偏重于安全，而忽略了工程实践需要与节能疑问。
例如，地道通风体系规划时，未思考汽车工业的前进和开展，汽车尾排基准排放量取值保存，需风量核算值高于实践需要值，致使通风体系规划增大。
地道照明体系规划时，未思考地道运营期的照明实践需要，洞外亮度取值偏高，未思考需依据交通量添加进行分期规划和分期实施，未依据短地道特色设置照明体系，规划存在模式化疑问。
1.3规范相关规定相对滞后于技术发展水平我国公路隧道通风、照明等机电系统技术起步较晚，经验和基础性研究不足。
因此，在参照和借鉴国外公路隧道相关技术的基础上，以JTJ026—1990《公路隧道设计规范》为标志，建立了我国公路隧道机电系统的设计技术标准。
2000年国家交通运输部颁布了JTJ026．1—1999《公路隧道通风照明设计规范》，2004年其又颁布了JTG/TD71—2004《公路隧道交通工程设计规范》。
此后，国内针对隧道机电系统的设计不再集中于讨论如何设计公路隧道通风、照明等机电系统，而是聚焦于如何在确保隧道运营安全的基础上实现运营节能的最大化。
浅析高速公路隧道照明与节能系统
浅析高速公路隧道照明与节能系统摘要：当前，我国正在大力发展高速公路建设，隧道越来越多。
对于我国这样一个综合性地形的国家来说，隧道是公路设计中不可或缺的一环。
高速公路隧道要想充分发挥其功能，必然要依赖于照明系统。
但是，由于高速公路隧道的照明系统需要消耗大量的能源，因此，节能控制极其重要。
关键词：高速公路；隧道；照明；节能0 引言国家节能减排“十二五”规划中指出：要推动节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新兴产业发展。
近年来，随着我国经济的发展，隧道和桥梁建设是实现高速公路建设的重要部分，而隧道照明系统是隧道内安全行车的重要保障。
但是，目前大多数隧道照明系统是采用长明灯照明模式，电能浪费极大，对社会经济的发展产生了一定的负面影响，因此，隧道照明系统节能技术的探索与研究势在必行。
1 高速公路隧道照明系统的特点高速公路隧道大体上是半封闭空间，空间内部由特殊管状结构构成。
这种设计容易造成隧道内外交通环境差别过大，导致车辆通过隧道时产生明暗交替，影响行车视觉。
所以，以隧道通行安全性与运行环境舒适性为前提，高速公路隧道在设计过程中，需要综合考虑影响照明质量的因素，例如闪烁现象、亮度均匀度、视觉特效、路面亮度等。
根据国际照明委员会规定，高速公路隧道在设计过程中需要考虑到驾驶员的暗适应、明适应能力。
2 隧道照明系统中普遍存在的问题2.1隧道照明模式存在问题结合某高速公路隧道照明的相关管理人员介绍，部分高速公路隧道中，只有在夏季才将所有照明设备打开，进而使照明回路有所增强。
而在其他的时间内，仅采用两种照明模式。
当处于白天时，仅将一半的照明回路开启；在夜间，则将一半的基本照明回路开启。
这种照明模式不仅不够节能，同时还存在着一定的不安全因素。
2.2隧道照明系统存在过度设置问题对隧道照明系统进行过度设置，是当下我国高速公路运营过程中的一个“通病”。
以某高速公路为例，其隧道主要是以中、长隧道居多。
高速公路隧道照明节能控制系统研究
高速公路隧道照明节能控制系统研究摘要：随着我国经济飞速发展，公路交通规模不断扩大，隧道数量也随之增多。
高速公路隧道照明系统除了要为驾驶员提供舒适的灯光环境，还要节省运营开支。
当前高速公路普遍缺乏节能控制系统，因此提供照明功能的同时降低隧道运营开支是隧道照明系统研究建设中的重要课题，实现高速公路隧道照明节能控制对节能减排具有重要的现实意义。
基于此，本文主要阐述了高速公路隧道照明系统概述、加强隧道照明节能控制的策略，以供参考。
关键词：高速公路；隧道；照明系统；节能控制策略一、高速公路隧道照明系统概述1.1高速公路隧道照明要求与标准根据我国有关公路隧道照明的要求，凡是隧道长度达到100m以上就需加入电能光照系统，这是对隧道照明的最基本要求，隧道达到了这一长度就必须按规定安装照明设施。
有关隧道照明的规定安装标准主要是针对隧道中不同路段进行照明设施的设计和安装。
由于隧道进出过程中驾驶人会有两个视觉过渡的阶段，因此，在高速公路隧道照明系统设计时需要将隧道划分出几个不同照明设计方案阶段，分别为入口段、出口段、中间段、两头两个过渡段共5个阶段。
另外，还需要考虑到有特殊情况时对光线有特殊要求的应急照明系统，以及隧道外两端的洞外引导照明路段。
1.2光源与灯具选择隧道照明的光源和灯具一般包括两个方面的要求。
一方面是光源的光效、光衰减率、光通量等，另一方面是灯具的寿命、光色、成本等。
这些选择隧道光源、灯具的标准都有着比较严格的要求，这是由隧道对光源与灯具功能稳定性要求较高决定的。
一般来说，由于公路隧道基本上在自完工并投入使用之时起，就处于长期的服务状态。
因此照明系统也是处于持续工作状态，这就要求整个照明系统应当具有足够的稳定性，以保持整个隧道功能的稳定性和安全性。
目前，我国高速公路隧道的照明系统采用的灯具主要有白炽灯、低（高）压钠灯、荧光灯等，这几种灯具是传统照明系统中最为常见的灯具类型。
随着科技研发力度不断加大，新型光源灯具被不断开发出来，以更优越的物理特性及能效成为当前我国高速公路隧道照明系统开发的主要方向，如电磁感应灯、LED光源。
高速公路隧道照明智能节电技术研究
高速公路隧道照明智能节电技术研究摘要：我国隧道照明电力很大。
现有隧道照明系统大部分24小时上升。
隧道里没有车辆的时候，隧道照明正常照明，在这段时间里浪费了电力。
鉴于此，本文对高速公路隧道照明智能节电技术进行了分析，以供参考。
关键词：高速公路；隧道照明；智能节电技术引言随着照明灯具和工业控制技术的不断革新，公路隧道照明控制系统日渐趋于智能化、高节能等方向发展，高速公路隧道照明系统主要是利用智能控制来实现节能降耗和减少交通事故发生的频率。
1隧道照明的特性隧道主要位于山区和丘陵等地形复杂的地带，通常隧道结构大部分是封闭的，不能依靠自然光。
隧道数量多，长度长，单独处理隧道照明会增加资金、设备投入和管理成本，因此集中式智能控制对此尤为重要。
设计智能控制系统，实现对隧道照明的集中控制，实时监控照明状态，立即发现有缺陷的照明，快速维护和维修，以防止因照明灯光引起的交通事故。
2高速公路隧道照明介绍2.1入口段入口管段是从隧道入口进入隧道中间管段的道路，驾驶员在该管段上的视觉条件会逐渐快速变化。
因此，入口段照明亮度设计是高能效设计的基础，通过参考孔外的照明亮度来调整照明功率2.2过渡段过渡段是从中间段到出口段的道路。
这条路上的灯光会调整视角以适应司机，使司机清楚地感受到光线在路上的亮度不断变化，并且旨在快速缓解司机的视觉受光线条件影响。
这种亮度变化设计使驾驶员能够适应外部视觉环境，并允许驾驶员安全地驾驶。
2.3出口段只有单向隧道可以有单独的出口段设计，因为双向隧道的两端是出口，入口相同。
在这两种情况下，双向隧道的两端照明条件相同，但单向车道必须充分考虑驾驶员眼睛的眩光现象。
出口在基本段和洞口之间，该段照明应该缓解“白洞”的视角，减少隧道外自然光引起的驾驶员眼睛的刺激和伤害，从而起到预防交通事故的作用。
3隧道照明标准对比分析对于隧道外部亮度的取值直接影响入口段的亮度分布，即由明到暗的适应过程。
在避免黑洞效应方面，从驾驶员视角来讲，年最大洞外亮度和等效光幕亮度法比直接测量法更加合理。
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高速公路隧道照明综合节能系统研究【摘要】高速公路隧道照明是随着近年来高速公路发展的增加而被人们逐渐关注的一个问题，本文通过研究调查发现，采用LED诱导灯，不仅可以使隧道的线性轮廓变得更清晰大大缓减了驾乘人员在通过隧道是产生的心理压力，进一步提高隧道内的行驶安全性。
【关键词】高速公路；隧道；照明0.引言随着我国经济的快速发展，高等级公路也得到了长足发展。
公路隧道是提高公路等级，实现资源节约型、环境友好型交通的重要措施之一，也是实现高速、快捷、安全运输的重要工程设施，公路隧道在现代化公路交通运输发展中起着不可替代的作用。
但同时公路隧道的建设和运营费用较高，尤其是运营过程中能耗巨大，其中隧道两大能耗系统就是照明和通风系统。
其中隧道照明系统占隧道总能耗的大部分。
目前就隧道照明节能方面已经展开了大量的研究。
1.高速公路隧道照明发展现状目前隧道照明的节能系统硬件方面，主要采用高功率因数的高压气体灯作为隧道照明灯具(配高效电子镇流器)、隧道内两侧铺设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、减少洞外亮度灯方法。
在隧道照明控制方面，现有控制方法仍然采用回路控制，进行人工或自动的有级(整体4-6级)调光控制。
纵观现有的系统解决方案，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，照明系统效率低，以及营运过程中产生的与行车安全和隧道监控之间的矛后等问题。
现有隧道照明系统已经不能适应当今节能型社会的发展需要。
2.隧道照明节能控制方法研究2.1隧道照明控制关键要素人眼适应曲线:人眼是一个复杂的自动控制系统，它能够自动适应环境光强的变化。
当环境光强由亮变暗时，瞳孔直径变大，称为暗适应;当环境光强由暗变亮时，瞳孔直径变小，称为亮适应。
在白天。
司机驾驶车辆进入公路隧道时，由于洞外光强比洞内高出十几甚至几百倍，司机经历的是一个暗适应过程，在驶出隧道时，则会经历一个亮适应过程。
但是，不管是暗适应还是亮适应，都会对隧道的交通安全产生负面影响。
医学研究提供的暗适应曲线如图1虚线所示，横坐标η是环境的光强比，纵坐标t是适应时间。
图4.1人眼暗适应曲线由图4.1可见:当η=1时，t=0，即环境光强小改变时，眼睛不存在适应问题;当1<η<10时，0<t< 1，一段时间来适应光强的变化，即环境光强由Ea变化到Eb, 且1<η<10时，眼睛就需要这样才能保证眼睛的视觉功能。
2.2隧道照明节能控制一般原理隧道照明是为了给使用者提供一定的舒适性和安全度，保证行使车辆以设计速度安全顺畅地接近、穿越和通过隧道。
隧道照明最根本的要求是:满足司机视觉要求，满足人眼适应曲线。
隧道控制的一般原理同样是:满足司机视觉要求。
隧道照明节能控制原理，既是在一定隧道条件下，不同运营工况及外部环境条件下最优计算隧道照明需求并实时精确控制照明输出的方法。
这主要包含了两个方面的内容:一是，照明需求的最优化计算;二是，实时精确的照明控制输出。
照明需求的计算跟实际采用的隧道照明设计理论及标准有直接的关系。
这直接关系到照明需求曲线的获得。
照明需求曲线是任何控制方式的控制算法策略的根本依据。
这里我们采用《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)作为基本的控制算法编制理论依据。
实时精确的照明控制输出对十节能的一般原理，如图2所示(x轴时间T, y 轴亮度需求L)。
传统的分级控制方式(曲线C1)照明亮度等级少，控制响应及调整频率低，造成能源浪费。
动态调光方式整个照明控制输出接近平滑曲线，可以快速响应跟踪照明需求曲线，可以得到最优的控制效果并能够达到节能的目的。
图2照明节能控制曲线实时精确的照明控制输出即动态调光系统的实现，依赖十可调光灯具、通讯接口等硬件的支持。
硬件方面，可调光白光LED灯具、可调光高压钠灯整流器等硬件已经得到较成熟的工程应用，性能稳定可靠，硬件上已经完全可以支持该系统的实现。
3.基于LED灯隧道照明动态调光方案研究3.1 LED技术概述进入21世纪，LED被誊为“21世纪新光源”，是继白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯之后的“第四代光源”。
是公认的当今最具发展潜力的节能环保技术。
白光LED是依据光学和色度原理，利用已知色光的LED技术合成实现的。
白光LED具有色彩饱和、光衰慢、作用距离长、节能(与传统白光源相比，LED 节能80%一90%)、光束不产生热量、寿命长等特点。
白光LED的主要技术指标包括光通、光效、色温、显色指数、亮度、照度等。
目前，己开发出光通量大、光效高且显色指数大于85的白光LED。
受工艺和材料的限制，白光LED的价格较高，使用寿命也只达到10万小时。
然而随着产量的飞速增长和技术的快速进步，LED的生产成本将急剧下降，使用寿命将大幅提高，在未来几年里有望提高到LED的平均寿命，即100万小时。
3.2白光LED发展前景由于看好LED未来的发展前景，美、日、欧盟等发达国家政府纷纷制定发展LED的国家计划，并制定了相应的攻关目标。
我国对LED发光技术的研发始十上世纪七十年代。
上世纪九十年代开始，由于A1GaInP超高亮度及GaΗ基蓝光的出现，更多的高校、研究所加入研究开发的行列，并有很多有实力的企业投入，逐步形成目前的发展状况。
国内从事LED产业的单位目前已超过400家(外商除外)，从业人员超过5万人，其中技术人员超过5000人，2003年LED产值预计超过150亿元，产量约200亿只，其中超高亮度LED有几十亿只，近几年发展速度超过30。
目前LED照明应用于隧道照明仍然处于初级发展阶段，已经拥有很多工程应用案例，并且取得了巨大的经济和社会效益。
白光LED应用于隧道照明，除满足隧道对灯具光效、光通量、寿命及工作特性、光色、显色性和配光控制难易程度等主要要求外，还能节约运行和维护成本，实现稳定经济运行。
尽管白光LED的价格相对较高，使用白光LED的初期成本相对较大，但白光LED在运行过程中可节约80%-90%的能源，很大程度上降低了运行成本。
同时，由于LED的使用寿命长、稳定性高，也降低了维护和灯具更新的成本。
根据我国每年公布的《公路水运交通行业发展统计公报》的统计数据，全国公路隧道建设增量每年的增幅均在20%以上，预计“十二五”期间我国将新增公路隧道2000公里，对新型照明系统的需求巨大，若部分或相当部分采用LED照明系统那么将节约大量能源，能够产生巨大社会经济效益。
3.3白光LED隧道照明灯单灯调光方式LED灯都是数量不等的单个小的LED颗粒构成的LED阵列，LED灯需要直流供电，每个LED灯后面都有一个直流电源，直流电源包括整流、APFC、电压型或电流型DC-DC等。
整流:一般采用桥式不可控整流，将220 V交流电压转变为直流电源。
APFC:为保证电源输入电流为正弦波、不对电网造成谐波污染和提高电源功率因数的中间环节。
DC-DC: LED灯都是数量不等的单个小的LED颗粒构成的点阵，点阵的不同就要求输入的电压(电流)不同，DC-DC就是为这些LED点阵提供稳定的直流电压(电流)。
根据控制方式的不同，DC-DC又分为电压型和电流型DC-DC。
3.4白光LED隧道照明灯集中调光方式现在每个隧道LED灯都有一个电源，而隧道LED灯安装的时候彼此之间的间距是很近的，特别是入口段，间距不足1米，如果将距离较近的多个LED灯合用一个较大的电源，这将有效节省LED灯的成本，况且目前大多数的隧道照明节能控制理论都是以分组控制为主，隧道LED灯的布置和控制也是以分组控制为基础的，如果采用多个LED灯使用一个电源的，也与现有的控制方式不冲突。
采用多个(10个以上)LED灯共用一个电源构成成组控制后，将具有以下优点:⑴电源数量减少，电源的功率提高，总体成本降低;⑵电源功率提高和数量减少后，电源的安全性、寿命、防护等级等各种性能指标都可以大大提高;⑶多个LED灯共用一个电源后，隧道照明系统的电源减少，系统的通信节点减少，通信的复杂程度降低;⑷在隧道内使用成组调节后，隧道照明控制系统与单灯控制系统非常类似，也需要采用隧道照明中心控制器，最后的优点和功能上与单灯控制系统一致。
对隧道LED灯采用成组控制后，各个LED灯将采用低压直流供电，首先是要考虑的是供电半径和每组电源的功率。
根据调查，现有LED灯中部分LED灯具采用的是350mA电流型电源供电，另外一部分采用24 V电压型电源供电，采用成组调节后，使用电流型电源供电非常难实现，应采用电压型电源供电。
额定供电电压为24V时，线路终端23 V不会对LED亮度造成非常大影响。
以下以24V供电为例、终端电压为23 V计算供电半径。
隧道内灯具在同一个段内(入口段、过度段1、过度段2、基本段)灯具的间距是一样的，其中入口段间距最小，LED灯采用成组供电后的供电图如图3所示。
RO为单位间距的电缆电l沮，RL为LED灯在24V附近的等效直流电阻。
图3成组供电LED灯供电示意图在入口段，采用110W LED灯，1米间距布设，考虑电缆经济性，电缆采用2×16mm2,铜缆电阻率我们取为p=0.0175Ω .mm2/m，则RO为0.0011Ω。
经过计算可以得出供电半径为12米、供电范围为24米，可以满足供电电压24V、终端电压23 V。
则一个分组电源为2.4kW 。
对于过度段1、过段段2，则供电范围会更远。
采用分组供电后，入口段(一般不超过100米)就只有4个电源，控制就相对简单。
成组控制的LED灯电源入口段只有2.4kW，实现难度不大，目前，由于电力电子技术、通信技术和计算机网络控制技术的迅猛发展，涉及到研究LED隧道灯成组调节的各项技术已经成熟，并且得到了成功应用，有了这些技术基础，我们认为研究LED隧道灯成组调节技术上是可行的。
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