LED光源在隧道照明中的应用及节能分析
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ｆｒｅｑｕｅｎｃｖ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｃｏｓｔｓ ａｒｅ １ｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｈ ＰＳ． Ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｒｕｎ，ＬＥＤ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｉｓ ａ ｖｅｒｙ ｅｎｅｒｇｙ—ｅｆ ｉ ｃｉｅｎｔ ｇｒｅｅｎ ｌｉｇｈｔｉｎｇ， ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｎａｂｌｅｓ ｎｏｎ—ｐｏｌａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ， ｗｈｉｃｈ ｆｕｌｌｙ ｅｍｂｏｄｉｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｏｆ ＬＥＤ ｌｉｇｈｔｉｎｇ’ Ｓ ｕｓａｇｅ ｉｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｔｕｎｎｅ１． Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｎｅｗ ｗａｙ ｏｆ ｔｈｉｎｋｉｎｇ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｕｎｎｅｌ ｌｉｇｈｔｉｎｇ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｕｎｎｅｌ ｌｉｇｈｔｉｎｇ； ＬＥＤ ｌｉｇｈｔ； ＨＰＳ； ｃｏｎｔｒｏｌ ｍ ｅｔｈｏｄ； ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ
２０１６年 ２月 第 ２７卷 第 １期
照 明工 程 学 报
ＺＨＡ０Ｍ ＩＮＧ ＧＯＮＧＣＨＥＮＧ ＸＵＥＢＡＯ
Ｆｅｂ． ２Ｏｌ６ Ｖｏ１．２７ Ｎｏ．１
ＬＥＤ 光 源 在 隧 道 照 明 中 的 应 用 及 节 能 分 析
于 娜 ，丁 伟 ຫໍສະໝຸດ Baidu
（１．北 京 市 市政 工 程 设 计 研 究 总 院有 限 公 司 ，北 京 １０００８２；２．交 通 运 输 部 公 路 科 学 研 究 院 ，北 京 １０００８８）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍ ｅｅｔ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ＬＥＤ ｌｉｇｈｔ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｌｉｇｈｔｉｎｇ． Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ａ ｓｅｇｍ ｅｎｔｅｄ ｌｏｎｇ ｔｕｎｎｅ１． Ａｆｔｅｒ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｉｔｓ ｅｎｔｒａｎｃｅ ｆｏｒｍ ， ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｐｅｅｄ， ｔｈｅ ｈｏｌｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ， ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｔｕｎｎｅｌ ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｅｔｃ．，ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｉｌｌｕｍ ｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔａｎｄａｒｄ，ＬＥＤ ｌａｍｐｓ ａｒｅ ｃｈｏｓｅｎ ｆ ｏ ｒ ｔｕｎｎｅｌ ｌｉｇｈｔｉｎｇ． Ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ＬＥＤ ｌａｍ ｐｓ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｇｒａｐｈｉｃｓ． Ｗ ｈｉｌｅ ｔａｋｉｎｇ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＬＥＤ ｌｉｇｈｔ，ｎｏｎ—ｐｏｌａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ’ Ｅｎｅｒｇ３ ｙ －ｓａｖｉ‘ ｎｇ Ａｎａｌｙｓｉｓ ０ｆ Ｉ ＬＥＤ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｕｎｎｅｌ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ
Ｙｕ Ｎａ ． Ｄｉｎｇ Ｗ ｅｉｚｈｉ
（１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏ ｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，Ｂｅｉ ｊｉｎｇ １０００８８，Ｃｈｉｎａ）
ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｄｉｍｍｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏ１．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＬＥＤ ａｎｄ ＨＰＳ （Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｏｄｉｕｍ ） ｗｅ ｃａｎ ｓｅｅ ｔｈａｔ， ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ＬＥＤ ｌｉｇｈｔ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ，ｔｈｅ
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 中 图分 类号 ：ＴＭ９２３ 文 献 标 识 码 ：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－４４０Ｘ．２０１６．０１．００７
２０１６年 ２月 第 ２７卷 第 １期
照 明工 程 学 报
ＺＨＡ０Ｍ ＩＮＧ ＧＯＮＧＣＨＥＮＧ ＸＵＥＢＡＯ
Ｆｅｂ． ２Ｏｌ６ Ｖｏ１．２７ Ｎｏ．１
ＬＥＤ 光 源 在 隧 道 照 明 中 的 应 用 及 节 能 分 析
于 娜 ，丁 伟 ຫໍສະໝຸດ Baidu
（１．北 京 市 市政 工 程 设 计 研 究 总 院有 限 公 司 ，北 京 １０００８２；２．交 通 运 输 部 公 路 科 学 研 究 院 ，北 京 １０００８８）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍ ｅｅｔ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍ ｅｎｔ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ＬＥＤ ｌｉｇｈｔ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｌｉｇｈｔｉｎｇ． Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ａ ｓｅｇｍ ｅｎｔｅｄ ｌｏｎｇ ｔｕｎｎｅ１． Ａｆｔｅｒ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｉｔｓ ｅｎｔｒａｎｃｅ ｆｏｒｍ ， ｄｒｉｖｉｎｇ ｓｐｅｅｄ， ｔｈｅ ｈｏｌｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ， ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｔｕｎｎｅｌ ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｅｔｃ．，ａｎｄ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｉｌｌｕｍ ｉｎａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｓｔａｎｄａｒｄ，ＬＥＤ ｌａｍｐｓ ａｒｅ ｃｈｏｓｅｎ ｆ ｏ ｒ ｔｕｎｎｅｌ ｌｉｇｈｔｉｎｇ． Ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ＬＥＤ ｌａｍ ｐｓ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｇｒａｐｈｉｃｓ． Ｗ ｈｉｌｅ ｔａｋｉｎｇ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＬＥＤ ｌｉｇｈｔ，ｎｏｎ—ｐｏｌａｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ’ Ｅｎｅｒｇ３ ｙ －ｓａｖｉ‘ ｎｇ Ａｎａｌｙｓｉｓ ０ｆ Ｉ ＬＥＤ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ Ｔｕｎｎｅｌ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ
Ｙｕ Ｎａ ． Ｄｉｎｇ Ｗ ｅｉｚｈｉ
（１．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｄｅｓｉｇｎ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏ ｆ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，Ｂｅｉ ｊｉｎｇ １０００８８，Ｃｈｉｎａ）
ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｄｉｍｍｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏ１．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＬＥＤ ａｎｄ ＨＰＳ （Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｏｄｉｕｍ ） ｗｅ ｃａｎ ｓｅｅ ｔｈａｔ， ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ＬＥＤ ｌｉｇｈｔ ｉｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ，ｔｈｅ
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 中 图分 类号 ：ＴＭ９２３ 文 献 标 识 码 ：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－４４０Ｘ．２０１６．０１．００７