在隧道运营安全与照明能耗大的日益突出当下,为了确保照明质量与安全的提升和降低能源消耗,近年国内多条高速主干道及典型隧道照明均采用“LED+智能”照明系统方案,运营能耗和维护成本明显下降,同时也带动使用高压钠灯的隧道照明逐步更换为LED隧道灯具,具有高效节能的“LED+智能”照明系统在隧道照明中将得到大量推广应用。隧道照明是交通运输能源消耗的重要部分,我国公路隧道里程在成倍增长,隧道照明节能减排成效已成为行业关注焦点。通过将“LED+智能”在隧道照明的推广应用,利用智能控制技术的优势对隧道照明节能优化,在保障车辆行使安全的基础上,降低照明能耗而产生比较明显的经济效益。在隧道照明方案设计时,通过多学科技术结合应用及优势互补,发挥“LED+智能”的应用优势,有效促进隧道照明的高效节能与健康发展。 亮度的可控性,克服了高压钠灯的诸多不足,正在成为当今世界隧道照明的主流灯具。节能LED隧道灯
“LED+智能”控制:隧道照明多采用时序控制法,通过控制不同回路增减照明灯具数量来达到控制目的,具有创新技术应用的“LED+智能”照明系统由可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)、环境信息探测、车辆行为探测、供电监控、照度监测、亮度调控、通信网络和LED灯具组成架构如图1。在车流量较大时,该系统根据协议的开放性应用基于现场总线控制系统(FieldbusControlSystem,FCS)对LED灯具进行无极调光管理,经多个隧道照明案例比对证明,其节能效率明显高于分级调光方案。 广东改造LED隧道灯方案中间段照明的任务是保证隧道内的安全和稳定。
由于隧道白天与夜间的照明要求不同,因此对于入口段、过渡段及出口段的照明基本是由基本照明和加强照明两部分组成,前者按中间段照明考虑,后者可用功率较大的灯具加强照明。受隧道内部通风条件限制,汽车排出的废气不易快速稀释,易产生集聚形成烟雾,从而产生烟雾效应。故而隧道照明光源宜选择效率高、透雾性能好的光源。采用硅基纯LED光源制成的隧道灯,兼顾白光LED隧道灯和高压钠灯的优点,既有高压钠灯的暖色调、透雾性和高路面反射率,又有白光LED隧道灯的节能效果,且光衰小、寿命长,节省了稀土资源,还避免了高色温LED灯的“富蓝光危害”。
频闪效应(stroboscopiceffect)是在以一定频率变化的光照下,观察到的物体运动呈现出静止或不同于其实际运动状态的现象。灯的光学设计、布灯排列不连续、亮度差异大和明暗变化都会形成频闪效应,让驾驶员不停地受到明暗变化的刺激而产生烦乱的心情。正常情况下,频闪的频率小于2.5Hz与大于15Hz时所带来的频闪是可接受的。在照明方案设计时应考虑选择适当的灯具安装间距,隧道内灯具的安装间距为4m,行车时速为60km/h时,频闪的频率约为4.2Hz,当频闪的频率在4~11Hz之间及持续时间超过20s时,驾驶员就会感到不适。 由于非常耐用,通常不会发生故障,所以不需要关闭部分隧道、架设高层平台等,保持了道路的畅通。
常用的隧道照明灯具是LED隧道灯,其在应用到隧道照明中应注意的问题:1,照明均匀度。LED隧道灯应用于隧道照明中要求照度均匀。在隧道内2m以下的墙面和道路表面比较小亮度与平均亮度之比,即为均匀度。均匀的照度有助于行车司机看清路面状况,规避交通事故,2,消除“闪烁效应”。“闪烁效应”的主要原因是由于灯具间距布置不当,产生明暗亮度周期交替变化,在驾驶员的视线内引起不舒适感觉。因此,在安装LED隧道灯时应该注意合理布局,有效规划灯与灯之间的距离,避免“闪烁效应”。 LED光源光效是衡量其隧道光源效率优劣的基本指标。广东集成LED隧道灯方案
LED技术的发展减少了LED隧道照明系统的采购和电力成本。节能LED隧道灯
LED隧道灯的设计要求隧道内不管是白天或夜间均需设置基本照明。白天车辆进入隧道时,路面亮度应逐渐下降,使司机的视觉有一个适应过程,将入口段分为引入段、适应段和过渡段。(2)确定引入段、适应段和过渡段的长度(S),通常按车速(V)以T=2s的适应时间来确定,可用S=VT/,在双向交通情况下和入口段相同。(3)夜间出入口不设加强照明,洞外应设路灯照明,亮度不低于洞内基本亮度的1/2;隧道内应设应急照明,其亮度不低于基本亮度的1/10。(4)根据中国JTJ026-90《公路隧道设计规范》中的规定,隧道入口照明区间长度及路面比较低亮度标准按要求设计。LED隧道灯的特点有哪些呢?上海三思指出主要有:功耗小、节能,与传统的高压钠灯相比,其能耗节省超过40%;寿命长,在理想状态下有10万h,可靠性高,日常的养护和维修费用低。 节能LED隧道灯
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