隨著我國交通事業(yè)的迅速發(fā)展，隧道作為道路的一部分得到了長足的發(fā)展，隧道照明是隧道的基本組成，照明耗能在隧道運(yùn)用在中成本中占了很大比重。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的隧道照明技術(shù)論文，希望你能從中得到感悟!

隧道照明技術(shù)論文篇一

隧道LED照明技術(shù)

摘 要：隨著我國交通事業(yè)的迅速發(fā)展，隧道作為道路的一部分得到了長足的發(fā)展，隧道照明是隧道的基本組成，照明耗能在隧道運(yùn)用在中成本中占了很大比重。LED隧道照明以其優(yōu)異的性能正成為當(dāng)今世界高速公路、隧道和城市道路照明的主流光源。本文從“綠色照明”理念及隧道照明的特性出發(fā)，對LED照明技術(shù)及其節(jié)能效應(yīng)進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵字：綠色照明;隧道照明;LED

中圖分類號： J914文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

0 引言

過去，我國公路道路等級普遍很低，公路隧道很少，長、大隧道更是難見。由于公路隧道具有縮短公路里程、提高運(yùn)輸效應(yīng)、利用地下空間、節(jié)省用地和保持生態(tài)環(huán)境等優(yōu)越性，公路隧道被廣泛采用以提高道路等級[1]。隨著國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃“7918”的實施，迎來了山區(qū)高速公路建設(shè)的高峰，隧道作為道路的一部分得到長足的發(fā)展。

為了保障行車安全，根據(jù)國家照明標(biāo)準(zhǔn)，超過100米得隧道就應(yīng)該配置通風(fēng)照明設(shè)備。在我國，照明用電兩約占全社會用電量的12%，道路照明用電量約占其中的20%-30%，在隧道中，為了保證行駛的安全性和舒適性，無論白天和黑夜都離不開照明，故隧道照明用電在道路運(yùn)營成本中占到了很大的比重。

20世紀(jì)80年代，隨著全球能源危機(jī)及全球環(huán)境保護(hù)浪潮的興起，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源成為全人類的共識?！熬G色照明”是九十年代初國際上對采用節(jié)約電能、保護(hù)環(huán)境照明系統(tǒng)的形象性說法。美國、英國、法國、日本等主要發(fā)達(dá)國家和部分發(fā)展中國家先后制訂了“綠色照明工程”計劃，取得了明顯效果。照明的質(zhì)量和水平已成為衡量社會現(xiàn)代化程度的一個重要標(biāo)志，成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的一項重要措施，受到聯(lián)合國等國際組織機(jī)構(gòu)的關(guān)注。

2 公路隧道照明

隧道是一種特殊的管狀構(gòu)造物，與洞外明亮寬敞的道路不同，車輛通過隧道是一個從明亮進(jìn)入黑洞，又從黑洞走向明亮的過程，對于由明到暗或者由暗到明需要一個適應(yīng)過程，在適應(yīng)過程中，按現(xiàn)有規(guī)范認(rèn)為司機(jī)很難辨認(rèn)洞內(nèi)路面目標(biāo)或物體，因而產(chǎn)生視覺和心理的障礙，使行車顯得不安全。隧道照明的目的就是通過設(shè)置燈具認(rèn)為調(diào)節(jié)亮度將亮度的過渡變化控制在人的視覺適應(yīng)曲線范圍內(nèi)，減輕亮度急劇變化，保證行車的安全性和舒適性。為此，隧道照明通常分為接近段(黑洞現(xiàn)象)、入口段(暗適應(yīng))、中間段(保證停車視距)和出口段(“亮洞”或“黑洞”現(xiàn)象)[1-2]。

3隧道LED照明技術(shù)

隧道照明與普通道路照明不同因為其全天候 24 小時都必須亮燈, 白天的照明強(qiáng)度比夜間的照明強(qiáng)度反而要更強(qiáng)，可以相象隧道電力費(fèi)用成為運(yùn)營成本的重要一環(huán);加上隧道照明不同于一般的道路照明，有其明顯的特殊性，包含把人對明暗的適應(yīng)能力、明暗過渡的空間與照明等;這些都反映在隧道照明的設(shè)計中，更是對使用者的安全有著不可分隔的關(guān)系。

要在隧道照明實現(xiàn)節(jié)約能源、提高照明效果并保證行車的安全性和舒適性，通?？梢詮恼彰髁炼?、亮度均勻度、眩光、頻閃效應(yīng)等來考慮。

隨著我國道路交通建設(shè)的迅速發(fā)展，公路隧道的建設(shè)規(guī)模及數(shù)量也越來越大，隧道照明也由此出現(xiàn)了如節(jié)能、安全等亟待解決的問題，隨著LED光源技術(shù)的日漸成熟，LED光源在隧道照明中的運(yùn)用也逐漸增多， LED光源由于其體積小、環(huán)保性能好、安全穩(wěn)定、發(fā)光效率高、可調(diào)性好等優(yōu)點在隧道照明中具有良好的前景與機(jī)遇[3]。

LED照明亮度及節(jié)能數(shù)據(jù)測試

某隧道照明測試數(shù)據(jù)如表1、表2、表3所示。

表1隧道照明全開狀態(tài)路面平均亮度設(shè)計值與實測值 cd/m2

種類 高壓鈉燈 LED LED比高壓鈉燈亮百分比(%)

段落 設(shè)計亮度 實測平均亮度 實測平均亮度

入口段 108.0 110.44 125.58 13.71

過渡段1 32.4 32.59 40.14 23.17

過渡段2 10.8 10.86 15.24 40.33

基本段 3.6 3.63 6.14 69.15

出口段 18.0 18.06 19.80 65.00

通過對比，可以看到LED燈具的各段亮度比高壓鈉燈要高，根據(jù)實際用電量測量結(jié)果知道，每年LED可比高壓鈉燈節(jié)約有點量201079度，節(jié)電高達(dá)53.14%，按0.8元/度計算，每年可節(jié)約電費(fèi)160862.8元。故在滿足亮度要求下，LED具有顯著的節(jié)能效果。

表2 隧道照明夜間平均亮度設(shè)計值與平均值 cd/m2

種類 高壓鈉燈 LED

段落 設(shè)計亮度 實測平均亮度 實測平均亮度

入口段 3.60 4.67 7.02

過渡段1 4.11 6.30

過渡段2 4.02 6.42

基本段 4.08 5.93

出口段 4.02 5.62

表324h正?？刂茽顟B(tài)下的用電量 度

種類 72h全開

實際用電量 全開12h

平均用電量 實測全開12h用電量 實測夜間12h用電量 24h實用電量

LED 2374.8 395.8 397.8 90.0 485.8

高壓鈉燈 5313.0 885.5 887.8 151.2 1036.7

備注 72h實際測

量值 72h實際測

量值/6 基本照明狀態(tài) 正?？刂茽顟B(tài)

(2)避免眩光、提高亮度均勻度及避免頻閃效應(yīng)

隧道中大功率LED光源可根據(jù)需要進(jìn)行并、串聯(lián)組合，降低單個隧道燈得功率、縮短燈具之間的間距。由于降低了單個隧道燈得功率(滿足亮度要求的條件下)，其亮度就會降低，從而避免在行車過程中，特別是逆光照明條件下由于光源過亮所產(chǎn)生的眩光干擾。由于燈具之間的距離較短，不易出現(xiàn)燈具之間的“暗區(qū)”，同時配合良好的二次光學(xué)設(shè)計，則可以大大提高隧道路面的亮度均勻度和目標(biāo)可見度。

頻閃效應(yīng)與明暗的亮度變化、明暗變化的頻率、頻閃的總時間有關(guān)系。這三者與所使用燈具的光學(xué)特性、車輛的行進(jìn)速度、照明器安裝間距、隧道長度有關(guān)。亮度分配較均勻的光源也利于減弱頻閃效應(yīng)所帶來的不舒適現(xiàn)象。

(3)有利于隧道照明的智能無級控制

隧道照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，根據(jù)洞外亮度和交通變化分級調(diào)整入口段、過渡段和出口段的照明亮度。傳統(tǒng)的隧道光源(高壓鈉燈和金鹵燈)主要是靠關(guān)閉部分光源來達(dá)到調(diào)光要求，這種方式一方面會增加燈具數(shù)量和照明回路，另一方面還會降低隧道照明質(zhì)量，容易產(chǎn)生“斑馬效應(yīng)”。

LED光源具有良好的亮度可調(diào)性，采用 LED可以實現(xiàn)燈具的無極調(diào)光，可以結(jié)合洞口的亮度來動態(tài)改變隧道照明的亮度，充分發(fā)揮 LED隧道照明燈具的技術(shù)特點，進(jìn)一步提高LED隧道燈具的節(jié)能效果，實現(xiàn)智能化的隧道照明，且不會產(chǎn)生“斑馬效應(yīng)”，有效避免過度照明，在滿足安全舒適的前提下最大限度地節(jié)約照明能耗。Spark專利智能LED隧道燈可實現(xiàn)電腦調(diào)光，溫度控制，自動巡檢，仰角/水平角度可調(diào)等功能。燈具光效80lm/W，節(jié)能率70%。

4 結(jié)語

LED光源作為新一代的照明光源，以其高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點得到國家和地方政府的大力支持和推廣。其應(yīng)用領(lǐng)域與逐漸由信號指示、應(yīng)急照明等小功率照明拓展到道路照明及公路隧道照明等大功率照明。在隧道照明中，LED光源除了具有良好的光學(xué)性能外，還具有避免眩光及頻閃效應(yīng)、提高亮度均勻度、采用智能無級控制[3]等優(yōu)勢，這位LED光源在隧道照明中的應(yīng)用帶來了很好的機(jī)遇。

雖然目前大規(guī)模應(yīng)用 LED 隧道燈還存在著很多難點和挑戰(zhàn)，但是，隨著大功率白光 LED技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，LED隧道燈光熱電整體系統(tǒng)技術(shù)的不斷成熟，人們節(jié)能和環(huán)保意識的進(jìn)一步增強(qiáng)， LED技術(shù)必將在隧道照明應(yīng)用領(lǐng)域締造半導(dǎo)體照明行業(yè)的新未來。

5 參考文獻(xiàn)

[1]王成，隧道工程[M].北京：人民交通出版社，2009

[2] __強(qiáng)，吳冠，LED燈在公路隧道照明中的節(jié)能應(yīng)用，技術(shù)，2009

[3] 楊 超，王志偉，公路隧道照明節(jié)能技術(shù)，現(xiàn)代隧道技術(shù)，2010,4

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