隧道照明节能方案论文

隧道照明节能方案研究

[摘要] 针对隧道照明节能的问题，结合隧道正常运营工况、事故运营工况、阻塞工况时照明参数与控制的关系，提出了隧道照明节能的控制方案，并用于工程实际。结果表明，该方案能实现隧道照明系统节能40%以上，符合国家建设节能性社会的发展目标，给社会带来巨大的经济效益和社会效益。

[关键词] 隧道工程节能照明方案 led灯

0.引言

随着隧道运营水平的提高，各种新型照明技术的不断创新发展以及计算机技术的发展和新的控制理论研究成果，隧道安全与节能技术将沿着系统化、智能化、综合化的方向发展，使隧道节能达到一个新的技术水平。因此针对隧道节能的研究也迫在眉睫。由于隧道内的环境参数(co ，浓度、可见度、风速等) 受交通流量、行车种类和气候条件影响很大, 这些因素都是随机变化的, 而且不同的隧道内部形状参数(长度、高度、截面积、坡度、歪曲度等) 相差很大, 因此必须根据隧道的特点, 采用智能控制方法，对隧道照明系统进行控制。为此，本文结合实际隧道工程对隧道照明节能方案进行研究，以期取得好的节能效果。

1.照明控制研究

1.1照明控制思路

隧道照明控制不仅是隧道内路面亮度的控制，还有照明节能设备的控制。目前隧道照明亮度的控制主要采用根据洞外亮度变化、

但按照最大交通量来进行有级控制，加强照明段分为晴天、云天、阴天及重阴天（傍晚）四级调光，基本照明段分为白天和深夜二级调光。对隧道路面亮度的控制没有考虑基于交通量的变化进行调光，即在洞外亮度变化时，因交通量的不同，而造成路面亮度过高、浪费能源，或路面亮度过低，影响行车安全等问题。

本文通过调查、分析天气状况即洞外亮度、交通量变化对照明控制的影响，研究隧道正常运营工况、事故运营工况、阻塞工况时照明参数与控制的关系，以及交通量与车速、照度的关系，研究隧道照明系统自动控制的、可编程的节能控制技术，解决现有的隧道照明控制模式存在的节能与安全之间的矛盾。

1.2 照明光源的对比研究及应用

隧道照明系统的节能措施除了合理选择设计参数外，科学选用电光源也是照明节能的重要问题。照明节电已成为节能的重要方面，节电是在保证照度的前提下，推广高效节能照明器具，同时使之具有合理的配光曲线，提高电能利用率，减少用电量。目前隧道照明光源主要是采用高压钠灯和led灯。综合分析已有的调研结果，结合依托工程，本文采用led灯代替高压钠灯，节能的原因如下：①发光效率大幅度提高，并且继续提高的潜力很大；②led属于定向光源，光能利用效率高；③led灯便于亮度调节，可以实现多种节能方式；④led灯显色性好；⑤led灯减少了电费的支出；⑥降低了配电系统（电缆、变压器、配电箱、桥架等）的建设成本；⑦日常的养护、维修费用低。

2.隧道照明照明节能方案

2.1依托工程概述

富砚高速公路董来隧道左幅依托工程对隧道照明与道路适应性以及综合节能技术进行研究，通过对照明控制研究、新型照明节能控制设备在隧道中的应用研究，系统性地解决公路隧道照明节能问题。

本方案描述led照明灯具的选型、布设，并对电缆及配电系统进行了优化。

2.2具体实施方案

2.2.1 照明控制

（1）照明控制分级

本隧道照明按晴天、云天、阴雨天、夜间、深夜五级进行控制当发生火灾时，照明达到最大亮度。

（2）照明自动控制

时序控制：根据当地季节、气候、日照等变化规律，在控制软件中设定按时序投入照明回路及编号；并检测照明回路开关状态及现场开关状态将其反馈回值班室，在显示器上显示各照明回路的工作状态。

自动检测控制：该控制方式是利用设在洞口及隧道引入段的亮度检测器反馈的检测值，通过值班室内的管理计算机及plc可编程控制器，确定所需投入的照明回路数。

（3）照明手动控制

根据现场天气变化情况，监控中心值班人员可通过计算机键盘对各照明回路进行控制操作。分散控制时，由监控中心值班员经电话通知隧道变配电室值班人员操作控制。

2.2.2led灯具节能方案

引入段：长度80米，连续9盏120w灯具与1盏40w应急灯组合布设，间距0.8m，左右排灯具对称布设。共181盏120w、21盏40w的灯具。

过渡段1：长度72m，连续3盏120w灯具与1盏40w应急灯组合布设，间距2 m，左右排灯具对称布设。共54盏120w、18盏40w 的灯具。

过渡段2：长度88m，1盏96w灯具与1盏40w应急灯组合布设，间距4m，左右排灯具对称布设。共22盏96w、22盏40w的灯具。

基本段：长度1200m，采用40w的灯具，间距8m，左右排灯具交叉布设。共300盏40w的灯具。

出口段：长度64m，1盏96w灯具与1盏40w应急灯组合布设，间距4m，左右排灯具对称布设。共16盏96w、16盏40w的灯具。

紧急停车带：长度40m，采用32w的led条形照明灯，中心间距3m，单排布灯，13盏32w的led灯具。每4盏包含1盏应急照明灯。

3.结语

本文结合公路隧道照明实际制定了隧道照明节能方案，通过实践应用结果表明，实现隧道照明系统节能40%以上，符合国家建设节能性社会的发展目标，给社会带来巨大的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]李春茂.led隧道照明控制系统研究.科苑2009(7).

[2]吴小丽.led技术在公路隧道的应用.公路隧道2006(4).

[3]韩直.led隧道照明实验研究.公路交通技术2009(8).