隧道照明节能装置研究及应用

隧道照明节能装置研究及应用

摘要：按铁道部行业标准，铁路隧道照明控制方式为人工手动（分段）控制。这种控制方式，使得隧道照明的基础工程造价较高而其发挥的作用有限。如果控制装置中的开关或者交流接触器出了故障，可能导致长达数百米或更长的隧道段无法按需要开、关，造成工作不便或巨大能源浪费。由于铁路局实行站段成本核算，为避免设备故障或管理不善造成庞大的电费开支，基层运营单位往往关闭隧道照明。因此隧道照明设施可能处于闲置状态，造成投资浪费。采用无线遥控技术，对既有照明装置进行改造，实现“人来灯亮，人走灯灭”，杜绝浪费，节约能源。

关键词：隧道照明；节能；节能装置

1 隧道照明设施应用现状

近年来，随着我国铁路隧道，特别是长大铁路隧道数量的增加以及铁路隧道照明的逐步推广，铁路隧道照明越来越受到人们的重视。隧道照明系统除了要满足铁路隧道内一般维修、巡道、巡守等作业的需要外，还对照明系统的自动控制和经济核算提出了新的要求。照明系统不仅能实现有效调控、快速启动，有利于行车安全，还得具有良好的节能效果。隧道照明主要根据TB10008—1999《铁路电力设计规范》，参照TB/ T2275—1991《铁路隧道照明设施与供电技术条件》设计。设计内容主要包括隧道固定照明、隧道维修作业照明及小型设备供电。一般情况下，隧道照明的控制仅限于使用交流接触器对固定照明的分段控制。

当前隧道照明控制存在的主要问题是控制方式落后，大多为人工手动控制。这种控制方式，使得隧道照明的基础工程造价较高而其发挥的作用有限。如果控制装置中的开关或者交流接触器出了故障，可能导致长达数百米或更长的隧道段无法按需要开、关，造成工作不便或巨大能源浪费。其次是成本核算制约的因素。由于铁路局实行站、段成本核算，为避免管理不善造成庞大的电费开支，基层运营单位往往关闭隧道照明。久而久之，隧道照明设施处于闲置状态，造成投资浪费。

综上所述，存在问题的主要原因是技术装备较为落后，技术手段陈旧，技术管理亟待改善。因此，针对现有隧道照明装置存在的不足，提出行之有效的解决方案；并对关键设备装置进行研发，进行现场试验、完善；对益湛线某3.3 km长隧道照明系统进行改造，经验证取得了良好的效果。

设计基于以下原则：设备的高稳定性和可靠性；设备长期在铁路隧道环境中不间断工作，需要良好的密封性、防尘性能和抗振性能；鉴于隧道内作业在时间和工作地点上的随机性，系统应具备“即开即亮”的性能；鉴于隧道长、灯具配置数量大，系统应具备良好的经济节能性；操作的方便性，系统应做到“人来灯亮，人走灯灭”，完全无需人为干预；最终，系统采用基于无线编码收发实现的隧道灯智能控制器，每个控制器利用无线接收模块与遥控器的无线发射模块进行无线通讯，控制隧道灯的开启与关闭，从而降低了运营成本，控制简单、稳定、可靠。

2 隧道照明节能装置技术方案

2.1 装置架构

隧道照明节能装置由无线接收单灯控制单元、遥控器和灯具组成（见图1）。

图1 道照明节能装置控制原理

2.2 装置工作原理

隧道照明节能装置的无线单灯控制模块在接收到开灯指令信号后，立刻打开开关，点亮被控灯具，同时时间控制器开始工作。在设定时间内，如果无线接收器再次接收到遥控器发出的打开灯指令，则维持开灯状态，同时定时器重新开始计时；如果在设定时间内没有接收到开灯指令，定时器发出熄灯的控制，灯熄灭。

2.3 无线接收单灯控制单元

无线单灯控制单元由电源部分、无线接收模块，延时控制开关3部分组成。无线接收模块是采用无线电编译码方式，接收遥控器发射的无线