公路隧道无级调光照明节能原理及投资分析_中_
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周志明;钱卫建【摘要】低碳经济、节能减排是当今时代主题。
作为社会、经济发展重要支撑的高速公路，每年其隧道机电电费支出较高，是高速公路运行费主要支出之一。
在国家相继出台高速公路行业新技术标准及LED等照明技术突飞猛进的背景下，如何做好高速公路隧道照明节能减排、降本增效是摆在全体高速人面前的一个课题。
以高速公路隧道营运高效管理，推进降本增效实践为基础，提出照明节能减排新举措，期望协同推进高速公路隧道节能减排工作。
%Low carbon economy ,energy saving and emission reduction is the theme of the current era. As an im-portant support of the social and economic development of thehighway ,the annual electricity expenditure of the tunnel is higher ,is oneof the main expenditure of highway operating expenses . In the country have been introduced background of highway industry new technology standard and LED lighting technology advances by leaps and bounds under ,how to do a good job of highway tunnel lighting energy saving and emission reduction ,fall this synergism is placed in front of all high-speed a topic. The author engaged in highway tunnel operationmanagement ,promote reduced the efficiency of practice as thebasis ,initiate the new lighting energy -saving emission reduction initiatives and hope to people in the industry to-gether to discuss collaboration to promote energy -saving emission reduction work in the highway tunnel.【期刊名称】《浙江交通职业技术学院学报》【年(卷),期】2016(017)002【总页数】5页(P40-44)【关键词】节能减排;隧道照明;LED改造【作者】周志明;钱卫建【作者单位】浙江台州甬台温高速公路有限公司，浙江台州317000;浙江宁波甬台温高速公路有限公司，宁波315040【正文语种】中文【中图分类】U453.7浙江省“七山二水一分田”，这个地理特征决定了本省高速公路的桥隧比例极高。
隧道照明调光系统的研究
Micr ocomputer Applica tions Vol.27,No.3,2011技术交流微型电脑应用2011年第27卷第3期5文章编号：1007-757X(2011)03-0052-02隧道照明调光系统的研究曹颖荣林小玲摘要：以隧道照明调光系统为研究对象，提出用夜间降低隧道内所有灯具照明量的方法来实现节能。
选用LED 作为隧道灯，并进行调光方案的研究同时予以实现。
关键词：隧道照明；调光；LED （发光二级光）中图分类号：TP274文献标志码：A0引言近年来，随着经济和交通的发展，我国的隧道建设不断扩大，为了防止隧道运营中对能源的浪费，在半夜车流量大量减少的交通状态下，隧道照明通常采用“摘灯”方案，即把连续照明光带中的灯具部分熄灭，来减少照明量，以达到节约能源的目的。
但此方案会在隧道照明区域内形成明显的“斑马线”，影响隧道照明的均匀度，对驾驶员造成视觉和心理上的影响，从而造成交通事故。
针对这一现象，本文对隧道照明调光系统进行分析研究，结合响应国家节能减排及推动绿色照明产品在照明工程上应用的号召，提出采用新科技产物L ED 作为隧道照明灯具的可行性调光方案。
1各种灯具特性研究公路隧道灯一般采用荧光灯和高压钠灯，而LE D 因其良好的节能性，目前在隧道照明应用上也受到业界的广泛关注。
下面就对这三种灯具做下简要介绍。
荧光灯是诞生最早的气体放电型电光源，能够发出近似自然光的白光，光色好，显色指数高达70～8O ，光线柔和。
荧光灯有体积小、重量轻、亮度高、功耗低等特点，应用广泛。
但荧光灯在使用时，必须由镇流器和启辉器配合工作，功耗较大，并且必须使用高压激活荧光粉，具有一定的危险性。
高压钠灯是高强度气体放电灯的一种，使用时发出金白色光，具有发光效率高、耗电少、不生锈等优点。
广泛应用于道路、高速公路、机场、码头等场所。
但高压钠灯所需启动时间较长，（整个启动过程约10分钟左右），并且在使用时，要求电源电压波动不宜过大，一般只能在额定值+6%～-8%范围之内变化。
公路隧道LED灯照明系统无级调光控制方式研究
作者简介：周健（1972-），男，硕士，副研究员，主要从事交通工程技术研究工作。
公路隧道照明的目的在于保证车辆舒适、安全地穿越隧道，因此公路隧道照明的基本要求是根据外部环境，提供与之相适应的照明，以满足人眼的适应曲线。
公路隧道照明控制的一般原理如图1所示。
图1公路隧道照明控制一般原理框图国际照明学会（CIE ）将隧道照明定义为接近段、入口段、中间段、出口段4个照明段，其中隧道入口照明分为阈值段、过渡段，阈值段是为了消除黑洞现象，让驾驶人员能在洞口辨认障碍物（标准高20cm ）。
为了避免阈值段照明与隧道内部照明之间的强烈变化，设置过渡段照明，将隧道内照明水平逐渐下降，以达到隧道内基本照明亮度。
隧道照明的亮度递减曲线如图2所示。
图2公路隧道照明的亮度递减曲线示意图公路隧道照明调光控制是满足不同亮度环境、交通环境下的照明需求，实现隧道内各区段照明亮度平滑过渡，从而达到既满足隧道的照明亮度要求，保证行车安全，又节省能源的目的。
目前公路隧道内使用灯具主要有：荧光灯、高压钠灯、金卤灯、LED 灯等。
荧光灯可实现无级调光，但其光效较低，调光时易产生高次谐波，对电网造成干扰；高压钠灯、金卤灯调光幅度很小，一般不在无级调光系统中应用；随着科学技术的发展，LED 灯开始进入公路隧道照明领域，一种采用LED 灯无级调光控制的隧道照明系统应运而生，它的出现，使得公路隧道照明质量与节能又向前迈进了一大步。
本文针对研究LED 灯无级调光控制系统中应考虑的问题及解决方案作初步研究。
1LED 灯调光控制模式目前，LED 灯调光控制模式方式主要有以下三种调光控制模式。
（1）无级调节方式：通过控制LED 灯电源的输出电流，调节LED 灯的亮度，可实现256级亮度调节。
（2）灯管阵列控制：通过关闭或点亮LED 灯具中某一列或多列灯管调节亮度，调节级数与灯具中控制阵列数相关。
（3）灯群组控制：通过灯具地址编码，可实现关闭或点亮奇数灯具，关闭或点亮偶数灯具，关闭或者点亮所有灯具，实现亮度调节。
LED隧道无极调光控制技术
LED隧道无极调光控制技术作者：陈瑜来源：《消费电子·理论版》2013年第03期摘要：照明科技领域一直在朝着理想的境地—按需照明而努力，由于旧时的技术还没有做到可以随意控制光源的亮度。
而设计时又必须放宽足够的一定量的设计冗余，因此公路隧道的照明经常存在过亮的现象，从而造成了巨大的资源浪费。
浪费的能源量往往达到了50%～90%。
随着科学技术的发展，LED照明技术也越来越成熟。
无法控制照明亮度的现象已成为历史。
本文结合一些隧道LED照明调光控制的实践，就这一问题进行探讨。
关键词：光源；浪费；无极控制；LED中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0015-01一、影响照明能耗的主要因素影响照明能耗的主要因素有洞外自然光照、光源、电源、维护系数等四项。
（一）洞外光照。
虽然在对隧道照明进行规划时，我们规定按照一年当中光照强度最强的时刻的洞外自然光亮度进行加强照明计算，并考虑到足够的冗余，以确保运营期间的每一天且灯具的亮度衰减到额定值的下限时，洞内照明强度仍然足以达到规定标准。
但在实际操作过程中，洞外每时每刻都会受到天气、季节、时辰的变化而发生变化。
此时，为了能够做到按需照明，则需采取职能控制手段，将照明系统调整为自动根据洞外光照情况调整亮度，这样就可以达到按需照明的目的。
如果隧道是东西走向，从太阳东升西落的自然规律判断，东侧入口处上午的亮度较高，下午亮度则会因为背光而急速下降，因此，入口照明处一天当中的照明强度标准不同，若采取智能控制，洞内的照明就可以随着此自然规律的变化而变化，这样，节能效果就非常高了。
（二）光源。
在照明行业当中，隧道照明的标准已经明确规定。
如果用智能无级LED系统控制，则可按需照明。
根据标准的变化而自动提供需求，这样可以节约照明电能，避免浪费。
（三）电源。
对于气体放电灯而言，其需要高度稳定的电压才可正常作业。
通常需要控制在6%以内变化，否则，光源容易损坏而且能耗也将造成过度浪费。
高速公路隧道照明系统的节能设计及优化
（四）主要设备、材料选型
1.LED灯。LED灯具是本次改造项目的重要设施，根据图纸及招标文件规定的技术指标、性能要求，我们选用上海三思研发的一款以高亮度LED为光源的照明灯。该产品具有亮度高、照度分布好、节能环保、防水防尘、外观时尚等特点，可广泛应用于各种隧道、收费站、加油站、厂房、卖场、仓库、停车场、广场的照明。
摘要：高速公路隧道运营是保障高速公路行车安全的重要举措。文章结合某实际工程，对高速公路典型隧道照明系统的设置和节能控制方案进行了优化，选用LED 光源、改进隧道各区段照明设计，采用自动实时控制方式等节能降耗的策略，旨在降低运营成本，减少能耗。
近些年，随着我国高速公路的迅速发展，大量以桥隧为主的高速公路里程也逐年增加，公路隧道照明系统作为保证车辆安全通行的同时也使得隧道照明运营开支居高不下。近年来，LED以其低能耗高效率的特点，在照明行业正得到广泛的应用，从显示器背光照明到景观照明再到日常照明，覆盖范围越来越大。作为光源，LED的优势体现在三个方面：节能、环保和长寿命。LED不依靠灯丝发热来发光，能量转换效率非常高，理论上可以达到白炽灯10%的能耗，相比荧光灯，LED也可以达到50%节能效果。研究如何在基于交通流量、行车速度、可视度、驾驶员视觉特性基础上，实现对LED灯具合理的智能照明无级控制，这对提高隧道照明质量，降低能耗与隧道运营成本，营造安全舒适的隧道行车环境，具有重要的意义。
（二）照明控制
新加装的LED灯组成一个回路，由加装在夜间照明箱内的控制回路进行控制亮灯，并且与箱内的PLC控制器进行连接，达到远程控制的目的。原有中排高压钠灯（仅限基本段）组成一个回路，通过加装开关箱进行手动开关的第二级控制，达到是否接通回路的目的，而是否亮灯，则由原来的白天/夜间隧道照明的节能优化设计
公路隧道照明节能相关问题分析
１隧 道照 明视 觉特 点 公路隧道 是道路 觉信息 不足， 发交通事 故， 诱 隧道 照明显 得非 常重要和 必需 。为了把必 要 的 视觉 信息传 递给 驾驶员， 高行车安 全性和 舒适 性， 提 隧道 照 明设计应 考虑路 面 亮度 、 计时速 、 设 交通 量等影 响 因素 ， 综合考虑 驾驶 员在 隧道出入 口及相 邻路 段视 觉特征 ， 择合 适的照 明方案 。驾驶员 通过隧 道， 选 白天 和黑夜 的视觉环 境 变化 不同 。 黑夜 洞 内只 是洞 内外视觉 环境 的延续， 白天 则经历 突然从 亮度到 黑 和 由黑 到亮 的急剧 变化 过程 ， 发生 种 种特殊 的 视觉 问题 。 １１ 进入 隧道 的暗 适应 ． 白天， 隧道 内外 亮度差别 巨大， 车辆驶近 隧道 ， 如果 隧道照 明不充 分， 会 就 看到 黑洞 （ 长隧道 ） 及黑框 （ 短隧道） 象 。 入隧 道， 现 驶 亮度突 然 降低， 觉产 生 视 暗适 应， 么也看不 见， 过４９ 的时 间， 什 经 －ｓ 才逐 渐适应 ， 但仍 无法看清 前方 隧道 内 部 情况 ，称 为 “ 应 的 滞 后 现 象 ” 适 。 １ 隧道 内部 的视环 境 ２ 隧道 内过往 车辆排放 的大量微细 固体颗粒物 （ 烟尘） 悬浮在洞 内空间， 往 往 不能及 时迅速 消散， 形成烟雾， 吸收和散 射汽车头 灯和照 明灯具发 出的光， 隧 使 道 内部 能 见 度 降低 。 １ ３ 隧 道 出口的亮适 应 较长时 间行驶 在隧道 ， 当接近 隧道出 口时， 由于 内外亮度差别极 大， 看到 的 是一个 刺眼 的眩亮 臼洞 ， 视觉产 生亮适应 ， 降低 出洞 时的视 功能和 视舒适 七夜 间与 白天正 好相 反， 看到 是黑洞 ， 导致 无法 准 确判 断与前 车 的 间距 。 １４ 隧 道 内的 亮度频 闪效应 车辆行驶在 设有人工照 明的隧道， 频率 与车速成 正比 的亮 暗相间 的闪光 脉 冲， 对驾 驶员视 觉造成干 扰， 闪烁频 率为２５ １Ｈ 时， ．－ ５ｚ 出现不 舒适感 觉， 率为 频 ６８ｚ ， －Ｈ 时 出现较严 重 的烦 躁感 。因此 ， 为了给 驾驶员 提供更 为舒适 和安全 的 隧 道交通环 境， 高隧道通 行能力 ， 提 在隧道 内设置完 善的照 明系 统就显 的必 不
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。
公路隧道照明节能技术
浅谈公路隧道照明节能技术摘要：随着我国城市建设的飞速发展，我国各地的公路建设广泛应用隧道，公路的隧道照明与节能是值得关注的问题。
本文主要阐述了公路隧道照明技术及照明灯具的特点，简单提出了一些公路隧道照明节能技术的方法。
关键词：公路；隧道照明；隧道节能中图分类号：x734 文献标识码：a 文章编号：公路隧道具有缩短里程、节省时间、提高交通运输效率、节省用地和有效保护生态环境等优点。
随着我国道路交通事业的迅猛发展，公路隧道日趋增多。
公路隧道的行车安全是交通安全的重要环节。
为了保障行车安全，根据国家标准，长度超过100m的公路隧道都必须安装照明系统。
因此，公路隧道照明成了非常重要的问题。
由于需要设置照明的公路隧道居90%以上，用电量巨大。
为了降低照明能耗，一些车流量较少的隧道不得不采用关闭部分照明光源的方法来降低能耗，这也严重影响到公路隧道的行车安全。
公路隧道照明用电是隧道运营的主要支出成本，在当前国家提倡节能减排、绿色交通的情况下，公路隧道照明的节能设计具有重要意义。
以下便是对公路隧道照明节能技术的简要分析：1. 公路隧道照明技术公路隧道照明目的是使车辆驾驶员安全行驶，避免车辆阻塞，提高公路的使用效率和通车速度、流量。
公路隧道照明在正常情况下主要分为：入口段、中间段、过渡段、基本段和出口段照明5个区域。
各段的长度和照度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。
公路隧道的构造特殊，车辆快速穿越隧道时驾驶员无法适应光照环境的迅速变化，极易产生视觉上的“黑洞效应”或是“炫光效应”。
所以，在设计高速公路隧道的照明工程时，一定要解决好高速公路隧道内外照明的过渡和衔接，营造出较好的视觉环境，以帮助车辆穿越高速公路隧道时驾驶员更好地适应隧道内外的照明环境，达到降低安全隐患的目的。
2. 公路隧道照明灯具的特点隧道照明灯具常规性能与路灯基本相同，但作为隧道照明灯具，主要还有以下特殊要求：2.1光源应有良好的显色性。
隧道照明智能调光控制系统方案分析
隧道照明智能调光控制系统方案分析发布时间：2021-03-26T05:54:51.746Z 来源：《房地产世界》2020年18期作者：朱子亚[导读] 随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，公路建设在不断完善，公路隧道照明系统是高速行车安全的重要保障。
采用回路控制的传统隧道照明系统已经不能满足现代绿色节能、精细化运营的需求，智能调光系统应运而生。
本文结合公路隧道的发展趋势和隧道照明工程的特点，分析了三种主流的隧道照明智能调光系统控制方案及其特点。
朱子亚江苏冠懋绿化工程有限公司摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，公路建设在不断完善，公路隧道照明系统是高速行车安全的重要保障。
采用回路控制的传统隧道照明系统已经不能满足现代绿色节能、精细化运营的需求，智能调光系统应运而生。
本文结合公路隧道的发展趋势和隧道照明工程的特点，分析了三种主流的隧道照明智能调光系统控制方案及其特点。
关键词：隧道照明；智能调光；控制方案引言在高速公路建设中，隧道照明需耗费庞大的资金，对于运营单位而言，需承受较大的经济压力。
随着节能减排理念的提出，加上为了提升企业的经济效益，减少隧道照明的费用便成了企业的重要目标。
在以往的隧道照明中，钠灯为首要的选择，但资源损耗较大，系统的启动速度还需优化，且难以达到智能化的标准。
而随着LED灯及智能调光系统的应用，改善了隧道照明的现状，经济环保、低能耗，发展前景广阔。
但在智能调光系统的应用后，也发现其有一定的不足，还需改进优化，使智能调光系统更加先进、完善，以实现节能减排的目标。
1城市隧道照明与通风系统的关系隧道通风系统和照明系统存在着相互依存、不可分割的关系，在实际工程设计中，专业之间必须有效沟通和协作。
由于车行在隧道内产生的烟尘不易消散，隧道照明系统既要考虑光线的穿透性能，也要考虑由于烟尘反射造成的亮度损失。
在JTG/TD70/2-02-2014《公路隧道通风设计细则》中，对采用LED灯的通风烟尘设计提出了新的要求。
公路隧道LED 智能化无级调光照明节能分析
公路隧道LED智能化无级调光照明节能分析合肥源辉光电子有限公司 吕晓峰 230041关键词: 过度照明 投资经济性 养护系数 车流量 洞外亮度摘要：本文论述了公路隧道照明系统电能浪费之所在，介绍了LED智能化无级调光照明系统的节能原理和LED隧道灯的选择方法，分析了LED无级调光照明系统与传统分级调光照明系统的安全性及其综合投资对比。
引言目前公路隧道约有80％的照明能耗被浪费掉了。
长期以来，隧道照明节能主要是从提高光源光效、优化系统设计、加强能耗管理等方面入手，这在一定程度上起到了较好地节能效果；但如果要在这传统的节能基础上再节能50%，传统的照明方式是无法实现的。
本文将从理论和实践两方面论述这部分电能是怎样浪费的？我们如何通过LED智能化的无级调光照明系统将大部分电能节省下来。
传统照明与智能化无级调光照明两者节能方式不同，因此节能效果也大相径庭。
前者由于灯具亮度不可控，因此几乎完全依靠灯具光效的提高来实现节能，这种简单的节能方式现在已没有太大的节能空间；如果想节能10个百分点，就需要用户付出更多地代价。
而后者通过智能化无级调光，实现按需照明，为隧道照明节能打开了一片广阔的空间；与钠灯相比节能60～70%是较为容易的；去年我们在夏蓉高速贵州格龙隧道实施了LED无级调光与LED分级调光进行对比的科研项目，经权威机构国家交通安全设施质量监督检验中心检测，LED无级调光照明系统比LED分级调光照明系统还要节能34.7%。
一、公路隧道传统照明系统电能浪费所在1、养护系数形成的浪费a、养护系数与灯具寿命的关系养护系数是指隧道灯在使用一定周期后，在规定表面上的平均照度或平均亮度与该灯在相同条件下新装时所得到的平均照度或平均亮度之比。
它与光源的使用年限息息相关。
图1-1是养护系数取值与LED隧道灯使用年限的关系图。
从图中可以看出，取值越低，使用年限就越长；取值越高，使用年限就越短。
标准中规定养护系数取0.7，这就意味着照明系统的使用年限可达30000h。
公路隧道led照明调光系统设计标准
公路隧道LED照明调光系统设计标准1. 前言公路隧道的照明系统设计标准一直受到广泛关注。
随着LED技术的快速发展，LED照明在公路隧道中的应用成为了一个热门话题。
本文将探讨公路隧道LED照明调光系统设计标准，帮助读者全面了解这一主题。
2. LED照明在公路隧道中的优势LED照明具有节能高效、寿命长、色彩良好等优点，因此在公路隧道中得到了广泛应用。
而LED照明调光系统的设计标准则更加重要，因为它可以进一步提高LED照明的能效，延长使用寿命，并且为隧道用户提供更好的照明环境。
3. LED照明调光系统设计标准的深度分析在LED照明调光系统设计中，首先需要考虑的是光照度的标准。
根据《公路隧道照明设计规范》，隧道照明应保证车辆驾驶员和行人的安全视野，同时避免光照度过高造成反射和眩光。
LED照明调光系统设计标准需要根据隧道的长度、曲率和交通量等因素进行合理选择。
4. LED照明调光系统设计标准的广度探讨除了光照度标准外，LED照明调光系统设计还需考虑节能性、环保性和可靠性等因素。
调光系统应具备自动感应、亮度实时调控和状态监测等功能，以适应不同时间段和交通流量的变化。
系统的稳定性和故障自动检测功能也至关重要，以确保LED照明在隧道中长期稳定运行。
5. 总结与回顾在本文中，我们深入探讨了公路隧道LED照明调光系统设计标准。
我们了解到，LED照明调光系统的设计应根据光照度、节能性、环保性和可靠性等多方面因素进行全面考量。
只有这样，才能确保LED照明在隧道中发挥最佳效果，提高交通安全性和用户体验。
6. 个人观点个人而言，我认为LED照明调光系统设计标准的重要性不言而喻。
随着交通建设的不断发展，LED照明调光系统设计标准的合理性将直接关系到行车安全和城市交通环境的优化。
我希望相关部门能够在制定LED照明调光系统设计标准时，充分考虑到各种因素，制定出科学、合理的标准，为公路隧道的LED照明带来更好的运用体验。
在本篇文章中，我们从深度和广度的角度对公路隧道LED照明调光系统设计标准进行了全面评估和讨论，希望对您有所帮助。
公路隧道LED灯照明系统无级调光控制方式研究
公路隧道L ED灯照明系统无级调光控制方式研究周 健1 吕晓峰2 杨 洋1(1招商局重庆交通科研设计院有限公司 重庆 400067; 2合肥源辉光电子有限公司 合肥 230061)摘 要 本文针对近年来逐渐进入公路隧道照明的L ED灯各种调光控制方式的调光范围、调光分级、电源效率、信号传输性能等影响因素进行对比分析,提出了目前最适合L ED灯的调光控制方式。
关键词 公路隧道 照明 LED灯 无级调光控制方式 公路隧道照明的目的在于保证车辆舒适、安全地穿越隧道,因此公路隧道照明的基本要求是根据外部环境,提供与之相适应的照明,以满足人眼的适应曲线。
公路隧道照明控制一般原理如图1所示。
图1 公路隧道照明控制一般原理框图 国际照明学会(C IE)将隧道照明定义为接近段、入口段、中间段、出口段4个照明段,其中隧道入口照明分为阈值段、过渡段,阈值段是为了消除“黑洞”现象,让驾驶人员能在洞口辨认障碍物(标准高20cm)。
为了避免阈值段照明与隧道内部照明之间的强烈变化,设置过渡段照明,将隧道内照明水平逐渐下降,以达到隧道内基本照明亮度。
隧道照明的亮度递减曲线如图2所示。
图2 公路隧道照明的亮度递减曲线示意图 公路隧道照明调光控制是满足不同亮度环境、交通环境下的照明需求,实现隧道内各区段照明亮度平滑过渡,从而达到既满足隧道的照明亮度要求,保证行车安全,又节省能源的目的。
目前公路隧道内使用灯具主要有荧光灯、高压钠灯、金卤灯、L ED灯等。
荧光灯可实现无级调光,但其光效较低,调光时易产生高次谐波,对电网造成干扰;高压钠灯、金卤灯调光幅度很小,一般不在无级调光系统中应用;随着科学技术的发展,L D灯开始进入公路隧道照明领域,一种采用L ED灯无级调光控制的隧道照明系统应运而生,它的出现,使得公路隧道照明质量与节能又向前迈进了一大步。
本文针对研究L ED灯无级调光控制系统中应考虑的问题及解决方案作初步研究。
1 L ED灯调光控制模式目前,L D灯调光控制模式方式主要有以下3种调光控制模式6E E:1(1)无级调节方式:通过控制L ED 灯电源的输出电流,调节L ED 灯的亮度,可实现256级亮度调节;(2)灯管阵列控制:通过关闭或点亮L ED 灯具中某一列或多列灯管调节亮度,调节级数与灯具中控制阵列数相关;(3)灯群组控制:通过灯具地址编码,可实现关闭或点亮奇数灯具、偶数灯具,关闭或者点亮所有灯具,实现亮度调节。
高速公路隧道照明节能方案设计
气体放 电灯具需要一定 的启 动 电压 （ ２Ｖ）和启动时间 ２０ （—１分钟 ），当气体放 电灯 正常发光后 ，在灯 具 电压允许 ５ ０ 的范 围 内，适 当降低灯具两端 的工作 电压 ，灯具 的功率会大 Biblioteka ④ ２・ ００ ０ｃ ８ ｌ
中交信产 国通息业
幅度的下 降 ，但照度不 会随着 电压 的下降而成 比例 的下降 ，
值 ２ ９ｄ ｍ ．ｃ ／ 。
出 口段设计 亮度 ：原设计 文件取值２ ．ｃ ／ ，调整 后 ２ ５ ｄ ｍ
取 值 １ ．ｃ ／ 。 ４ ５ｄ ｍ
◆应 用节 能设备
度为８ｋ ｈ；按照内插法进行计算，入 １段亮度折减系数计算 ０ ｍ／ ： ３ 如下：（ ０ ０）００５ ００５／２（－ ０）００５ ００ １ ５ ７０ （．３－ ． ）（ Ｉ ７０ ． － ． ３ ＊ ２ ４） ＋ ２ ； 原设计文件取值０ ０ ５ ．３ ，调整后取值０ ０ ９ ．２ 。
３ ．入 口段设计亮度 根据 （ （ 规范 要求 ，调 整后入 口段亮度为 ： Ｌｈ＝３ ０ ×０ ０ ９ ７ ｔ ０ ０ ．２ ＝８ ；取值 为８ｃ ／ 。 ７ｄ ｍ 原设计文件取值１ ０ｄ ｍ ４ ｃ ／ ，调整后取值８ ｃ ／ 。 ７ｄ ｍ ５ ．过渡段Ｉ 设计亮度
常吉高速 公路短隧道数量 多 ，照 明 占有 很大 的比例 ，用
为 ８７ ｄ ｍ ．ｃ ／ 原招标文件取值 １ｃ ／ ，现调整后取值８ ７ｄ ｍ ４ ｄ ｍ ．ｃ ／ 。 ７ ．基本段 亮度折减系数 过 渡段 Ｉ Ｉ Ｉ 的亮度 为 Ｌｔ ３ ｒ ３ ０５ ．４ ；取值为３ｄ ｍ。 ｃ／ 原招标文件取值４ ５ ｄ ｍ ．ｃ ／ ，现调 整后取值 ３ｄ ｍ ｃ／ 。
２ ．入 口亮度折减 系数 根据 公路隧道通风照 明设计规范Ｊ Ｊ０６１ ９９ Ｔ ２ ． ９） １ ）要求 ， 和根据人 口亮度折减系数表，当交通流量为１０辆／ ３５ ｈ，且行车速
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。
基于高速公路隧道中照明与节能方案分析与探讨
基于高速公路隧道中照明与节能方案分析与探讨摘要：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。
一、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。
隧道工程中的隧道照明系统节能设计
• 制定维护管理制度和操作规程 • 定期检查、清洗、更换光源 • 保证照明系统的正常运行和管理
案例二：某城市隧道照明系统维护与管理
• 采用智能照明管理系统实现远程监控和维护 • 减少人工干预，提高维护效率和管理水平
THANK YOU FOR WATCHING
隧03道照明系统的光源选择与布 局
隧道照明系统光源的选择依据
光源类型：根据隧道类型、长度、交 通流量等因素选择合适的光源
光源性能：考虑光源的 亮度、功耗、寿命等性
能参数
光源环保性：选择低污 染、低辐射的光源
• LED灯具：适用于各类隧道，具 有高效、长寿命等特点 • 气体放电灯：适用于长隧道、交 通流量大的隧道
时序调节：根据季节、时间等因素自动 调节照明时长
• 节约能源 • 减少环境污染
隧道照明系统的照明控制系统设计
控制系统架构： 采用分层、分 布式控制系统
架构
01
• 便于系统扩展和维护 • 提高系统可靠性和稳定性
控制器选型： 选择高性能、 多功能的控制
器
02
• 能够实现自动调节和智能控 制 • 保证系统稳定性和可靠性
• 保证照明系统的正常运行 • 延长使用寿命，降低维护成本
隧道照明系统的管理策略与制度
管理制度：建立照明系统维护记录和档案
• 记录维护过程和结果 • 为分析、改进和维护提供依据
管理策略：制定照明系统管理制度和操作规程
• 明确维护职责和任务 • 保证照明系统的正常运行和管理
隧道照明系统的维护与管理案例分析
隧道照明系统的分类与组成
隧道照明系统的分类
• 按照照明方式分为：直接照明和间接照明 • 按照光源类型分为：气体放电灯、LED灯等 • 按照照明控制系统分为：手动控制、自动控制等
[案例应用]LED照明亮度智能无级控制系统在城市隧道中的应用
![[案例应用]LED照明亮度智能无级控制系统在城市隧道中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/fa6b9f1e10a6f524ccbf858d.png)
按需照明，人类已经追求了上百年。
由于传统光源的局限性，这一愿望始终未能实现。
本文通过对分级调光[1]与无级调光的能效分析，说明了隧道LED照明亮度智能无级控制系统的节能原理及在城市隧道中的应用实效。
这是该系统首次应用于城市隧道，开创了城市隧道照明智能化先河。
它的成功应用，使城市隧道照明真正实现了按需照明的理想。
关键字：按需照明[1篇] 过渡照明[3篇] LED[2097篇] 亮度[33篇] 智能无级控制[1篇]1.寿春路隧道概况寿春路下穿蒙城路隧道，全长200m，设计时速40km/h，双向4车道，单向车流量1300辆/h。
隧道路面宽度15m，高度4.5米，采用沥青混凝土路面，侧墙和顶部均为水泥本色。
整个隧道程圆弧形，从洞口一端至另一端不能透视。
洞口朝向一端向东，另一端朝向西北。
洞外引道上方设置装饰性遮光带，在起到装饰性效果的同时，还大幅降低了洞外亮度。
2.照明系统控制方案(1)基本照明控制隧道内基本照明的特点是工作时间长，需全天24h照明[1]。
根据这一特点，在设计基本照明亮度时考虑了足够的冗余量。
由于LED的寿命较长，因此维护系数通常取0.85～0.9。
而本项目将基本照明的设计亮度定为标准值的1.3倍，相当于0.77的维护系数。
这一数值可使隧道基本照明强度在未来若干年内即使出现一定的光衰，也始终都能满足规范要求。
不难看出，灯具投入初期的亮度超出规范基本要求的30%，形成一定程度的过度照明。
过度照明几乎在所有新装灯具中都是存在的。
这是由光源的光衰，灯具易受污染以及光源亮度不可控特性所决定的。
它使得现有的照明系统每年浪费了大量的电能。
为了避免过度照明造成电能浪费，减小灯具的光衰，延长LED光源和驱动电源的寿命，我们在实际运营时，将基本照明的功率设定在额定功率的80%，即所有50W的基本照明灯具的输出功率控制在40W。
在未来的运营过程中，可根据灯具实际光衰情况，逐年递增灯具的输出功率，直至达到100%功率输出。