高压钠灯和LED灯在隧道照明中的应用分析

为了探究高压钠灯和LED灯组合照明在隧道照明中的适用性,文章系统梳理了国内外隧道工程照明领域中高压钠灯和LED灯的发展现状、存在的问题及对策及发展前景。目前单独使用LED灯具确实能达到节能减排、低碳环保的效果,但却亮度不足,而考虑到传统隧道照明采用高压钠灯的方案费用高以及单一光源对隧道入口段产生的影响,故将LED灯和高压钠灯组合使用,以发挥两种光源的优点。本文通过文献查阅和调研最终得出在目前高压钠灯向LED灯过渡的发展阶段,组合照明的方式在隧道入口段可以提高可视性,充分发挥两种灯具的优点。     

隧道照明节能控制系统研究

综合考虑交通量、环境亮度、行车速度、地理环境等因素,基于隧道照明设计与控制的"全局优化"理念,采用"多模式、多等级、智能化、个性化"的控制策略,开发了能够根据公路隧道内外亮度、照度、车流量、车流特点等环境变换因素,自动进行反馈调整隧道内部照明的智能照明控制系统。估算比对同一隧道在使用节能智能控制系统前后年总能耗可知,与原有控制方案相比,节能智能控制系统综合节电30%。     

基于模糊控制决策的隧道照明节能方案研究

为响应国家节能减排的号召,文章以隧道照明系统为节能研究对象,分析隧道照明存在的不合理因素,提出基于模糊控制的隧道照明节能方案,并应用到南宁外环旧村隧道照明系统中,结合考虑影响隧道照明系统的各项因素,优化照明设计和运营管理,实现隧道照明的节能减排。     

环境因素对公路隧道洞外亮度L_(20)(S)值的影响研究

洞外亮度L_(20)(S)作为公路隧道入口段照明的基本参数,影响着过渡段的照明设计,其值受到多种因素的共同作用。洞外亮度测量影响因素较多,文章从洞外天空率、洞门型式以及洞外路面面层颜色等3种因素进行分析,开展各因素对洞外亮度L_(20)(S)值的影响研究。调研重庆主城范围内的相应公路隧道,并选择符合要求的隧道为研究对象,结合理论分析与现场测试验证,得出各个指标参数对隧道洞外亮度L_(20)(S)的影响规律,提出基于现场亮度测试方法的公路隧道洞外亮度指标。研究结果表明:(1)秋冬季节的洞外亮度L_(20)(S)推荐值至少为实际测试亮度值的1倍及以上;(2)路面亮度值与RGB值所呈现规律一致;(3)端墙式洞门的洞外亮度小于削竹式洞门。     

“低碳经济”背景下公路隧道照明节能策略

目前我国公路隧道运营照明存在的突出问题主要表现在:照明设计参数有待完善、照明控制方式较为落后、照明节能理念存在误区、照明设施养护未得重视。文章基于建设"环境友好型"公路隧道理念,从系统工程角度提出公路隧道照明节能的15项重要措施,包括准确测试洞外亮度、优化照明设计参数、选择使用节能光源等,基本涵盖公路隧道照明技术性节能、结构性节能、管理性节能的各个方面。工程实践表明,这些技术和措施可实现公路隧道照明综合节能20%以上的总体目标,具有较好的生态效益、经济效益和社会效益。     

配光曲线和布灯方式对隧道照明功耗及照明效果的影响

灯具的配光曲线和布灯方式影响着灯具利用系数,而灯具利用系数又影响灯具功率和路面照度,进而影响照明系统的功耗和路面照明效果。为此,文章建立了基于灯具配光曲线和布灯参数的隧道照明利用系数计算模型,选择了4种配光曲线,对每种配光曲线均采用中央布灯、拱顶侧偏布灯、对称布灯和交错布灯4种常用布灯方式进行优化和仿真,对隧道中间段的配光曲线和布灯方式的节能性和照明效果进行了研究。研究结果表明:对称布灯是最节能且照明效果最好的布灯方式;中央布灯方式的照明效果仅次于对称布灯方式;除了特殊形状的配光曲线,交错布灯方式功耗最大,照明效果最差;沿隧道横向的配光曲线是尖顶水滴状较好,适用于除交错以外的3种布灯方式;沿隧道纵向的配光曲线最好是对称蝶形分布曲线,适用于4种布灯方式;横向配光曲线是尖顶水滴状,纵向配光曲线是对称蝶形分布曲线时,适用于4种布灯方式,且都有较好的节能性和照明效果;对称倾斜式配光曲线,其倾斜配光剖面最好与隧道横向一致,适用于对称和拱顶侧偏两种布灯方式。     

“耗能大户”的救赎之道

<正>9月6日的全国公路隧道节能照明技术研讨会将隧道照明降耗强力推向人们的视野,多年来积累下来的难题也顺势喷薄而出。隧道照明能耗可以降低30%吗?动辄百万千万的电费能够压缩吗?照明节能技术瓶颈能够缓解吗?照明标准将如何与时俱进?隧道照明技术将何去何从?什么才是合理的照明方案呢?为什么隧道看起来很亮,检测结果却亮度不足?为什么设计速度与运营速度偏差较大?什么才是最费电的路段?装饰、路面类型、安装     

照明对公路隧道全寿命期碳排放的影响分析

为了应对全球气候变化，中国宣布将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施推动碳达峰和碳中和工作。隧道工程在建造和运维过程中会产生大量的碳排放，对其碳排放进行准确量化分析与评估对推动双碳工作具有重要意义。通过LCA方法进行隧道碳排放边界划分，并建立隧道全寿命期的碳排放计算模型；依托工程实例，对隧道全寿命期的碳排放进行计算与评估。结果表明，隧道建造阶段碳排放的主要来源是材料的生产，运维期的碳排放大小与隧道长度有着密切的联系；根据不同长度隧道照明区段能耗占比结果，可得出随着隧道长度的增加，隧道中间段的照明碳排放占比不断提高；由于隧道的照明设置与交通量相关，在结合粒子群算法和考虑交通量变化的因素下开展隧道照明能耗的不确定分析，结果表明，在长度为500～4 000 m的隧道中，入口段照明能耗产生的碳排放在整个照明区段中的占比十分显著，具有较高的节能减排潜力。     

山区公路隧道入口照明智能节能控制技术研究

现阶段山区公路隧道主要采用档位控制的照明控制系统,其控制智能化程度低,人为因素多,节能效果差。论文基于山区公路隧道入口照明档位控制的特点,开展了智能控制技术研究,提出了入口照明档位智能控制模型的总体架构,包括交通流预测模型、运算控制模型、调光策略与灯具匹配关系、隧道照明环境数据采集、照明输出控制模型等,基于该模型系统,通过隧道现场测试和工程实施,实现了山区公路隧道入口照明档位智能控制,为山区公路隧道照明档位模式下的智能控制提供技术参考。     

隧道照明设计及照明节能的应用

在无锡太湖大道隧道照明设计过程中,采用了先进的绿色节能光源LED,并实现9级亮度调光。介绍了隧道照明光源的选择过程,并对隧道各区段照明控制系统设计和节能效果进行了分析。     

不同隧道侧壁涂料对汽车司机视觉反应的研究

驾驶员前方视野直接影响其对危险状况的预判和处理,侧壁属于驾驶员驾车经过公路隧道时前方视野感知域的重要组成部分,因此对行车安全具有一定的影响。文章首先采用分光辐射式亮度计对不同侧壁材料的照明参数进行测定。然后结合自主研发的公路隧道照明环境模拟和效果评价装置开展试验。通过室内模拟具有相同亮度指标的公路隧道照明环境,以反应时间评价视野感知域内三种侧壁涂料对驾驶者视觉功效的影响,从而探索公路隧道照明安全节能的新途径。试验结果表明:使用蓄光反光涂料的公路隧道侧壁可显著提高照明环境亮度;在同种LED灯照明条件下,使用反射率较高且反射光光谱中黄绿光成分较多的侧壁涂料有助于提高驾驶者的视觉功效,从而有利于公路隧道的行车安全和照明节能。     

基于"按需照明"的隧道照明能效分析研究

隧道照明系统是影响行驶安全和舒适的重要因素,良好的照明环境是隧道运营安全的有力保障.然而隧道照明系统的电能消耗一般占隧道总电能消耗的70％以上,巨大的电费支出往往成为运营单位的重要负担.随着交通量的增加,隧道照明系统须进行亮度的提升,在提升亮度的同时必须考虑照明系统的智能化调控,以做到"按需照明",避免过度照明造成的无效电能消耗.本文针对某隧道的照明系统改造升级方案,通过数值模拟预估了其实施后的亮度水平,基于"按需照明"的理念,提出了降低电能消耗的技术方案和路线.     

黑框白洞的照明节能进行时

今年5月26日,交通运输部部长李盛霖在"2010中国交通发展论坛"上指出,要以提高科技创新与进步为核心,加强节能减排科技研发及成果推广应用,加快公路隧道照明等技术成果的推广应用。"强本而节用,则天不能贫。"推广节能技术对于缓解电力供应紧张局面、建设节约型社会更具现实意义。实验结果表明,采用新型节能技术或产品,公路隧道照明能耗可降低30%以上。面对节能"诱惑",全行业就隧道节能照明这一课题进行了积极探索。隧道照明开始摒弃涸泽而渔的资源消耗思维,日益从高耗能的困顿中抽离。但是,一些高新科技成果和产品"叫好不叫座"的尴尬局面,也让隧道照明技术应用略显步履蹒跚。问题与矛盾之下,主管部门及时营造交流的平台。9月6日,由交通运输部公路局、科技司共同组织的全国公路隧道节能照明技术研讨会上,来自10省(市)交通运输厅(委)相关部门的负责人及4家行业科研机构的技术专家齐聚昆明,共商隧道照明节能。《交通建设与管理》特为此制作专题,并命名为:"黑框""白洞"的照明节能进行时。     

隧道照明系统灯具失效对照明质量影响分析

隧道照明系统对驾驶员的行车作业起着至关重要的作用,照明灯具出现损坏甚至失效,将对行车安全造成一定程度的影响.为此,本文对隧道照明系统灯具的不同失效形式作出相关研究,采用照明分析软件DIALux对隧道内单灯具、双灯具以及多灯具失效等不同情况进行了数值模拟,结合相关照明参数指标如路面平均照度、路面平均亮度、路面亮度总均匀度和路面亮度纵向均匀度等定量研究灯具的失效对照明质量的影响.研究结果得出,单灯失效时对照明质量影响很小,各参数指标均满足规范规定及照明需求,双灯失效时对照明质量有较大程度的影响,不同工况的同一参数指标之间波动较大,个别工况参数指标已不满足规范规定,需根据实际情况进行判断.多灯失效(包含连续多灯)时,照明质量极差,严重威胁行车安全,极易引发交通事故.     

隧道加强照明配光优化技术研究

公路隧道照明中相比中间段基本照明而言,加强照明采用传统宽光曲线照明的性价比并不高,较长照射路径反而易造成过多的光通量损耗。为此,本文采用数值模拟的方法对隧道加强照明进行仿真,对比收光型和非收(宽)光型两种配光曲线的照明计算结果,分析收光曲线的照明效能并进一步优化配置。研究结论为:加强照明收光型配光曲线比非收光型配光曲线更节能,当路面平均照度要求为1 500 lx时,非收光曲线照明需求光通量高出收光曲线照明15.8%;收光曲线照明时路面照度总均匀度并不比非收光曲线照明低;对称型收光曲线拱顶单光带布设时,横向偏0.45 m时照明效果最佳。     

我国现行公路隧道照明规范亟待修正——公路隧道照明节能减排探讨

文章分析了我国现行公路隧道照明设计规范存在的问题,揭示了《JTJ026.1-1999公路隧道通风照明设计规范》亟待修正的原因;通过对国内外LED灯隧道照明的研究应用情况的分析及LED灯与传统的高压钠灯的综合对比,指出了隧道照明节能减排的途径和隧道照明由功能化向智能化、人性化发展的必然趋势.     

基于反光蓄光理念的辅助隧道节能照明理论与技术

文章通过对国内外现行照明质量标准和照明评价方法的研究分析,以及对现有照明光源、隧道内装材料和西南山区隧道照明技术现状的调研,开展了基于反光蓄光理念的隧道室内模拟试验、实体隧道试验和现场试验等一系列隧道照明节能试验,对隧道节能照明规律进行了探讨。研究表明:(1)隧道侧壁采用反光蓄光材料可提高路面照明质量,当墙面反射率达到70%时路面照度至少可以提高10%,为隧道节能照明开辟了新的途径;(2)结合等效照明理念,利用光反射作用降低照明系统的负荷,引入人眼视觉功效作为隧道内行车安全的评价指标,对完善照明评价方法提供了依据;(3)系统研究了反光材料与常用光源的匹配问题,评价了反光材料隧道照明环境下的使用性能,为反光蓄光材料在隧道照明领域的进一步推广应用提供了基础。     

短距离连续公路隧道群光环境特征及 减光措施研究

短距离连续隧道的照明与单体隧道照明有着明显的不同,受山体的影响,连续隧道洞外亮度往往低于一般单体隧道.驾乘人员通过连续隧道时会经历明显的"暗-亮-暗"的过程,从而形成不舒适眩光,因而掌握连续隧道洞外亮度变化规律和进行有效控制非常必要.本文采用数值模拟方法分析了国内某短距离连续隧道的洞外亮度变化规律及减光措施效果.     

隧道LED照明精细化调光控制技术及实证研究

结合理论分析和实际测试,本文提出了一种自适应动态调光隧道LED照明控制技术,对动态调光控制原理进行了理论分析,并与常规的隧道LED分级调光照明和隧道高压钠灯照明的节能成效及投融资进行了全面对比分析,通过对示范工程隧道LED照明系统进行实证分析,表明隧道LED照明精细化调光控制技术在节约建设投资和日常运营节能方面具有显著的优势.该研究成果将为我国高速公路隧道LED照明系统提供一种科学低能耗自适应动态调光控制技术方案.     

道路照明LED灯的光分布优化设计研究

在满足国际照明委员会(CIE)制定的节能及照明要求的前提下,如何在以前固定的灯具布置位置上设计LED灯具的分布已经成为一个迫切的问题。文章提出了一种非线性优化方法,用于LED道路照明灯具的配光设计。该方法以CIE指定的路面平均亮度、总体路面亮度均匀性、纵向路面亮度均匀性、眩光和环绕比为约束条件,使总光通量最小化;通过对约束条件进行合理的等价变换,可以将非线性问题转化为线性问题,使用道路照明分布的余弦函数多项式来解决问题,构造平滑的光分布曲线;并以具有CIE定义的M1至M5五种不同类别的C2类道路为例,采用上述方法可获得最节能的光线分布。结果显示,所提方案正确有效。