隧道LED照明节能原因分析

【摘要】目前，隧道照明几乎都是采用高压钠灯作为光源。但是高压钠灯在辐射形式、显色性、视觉敏感特性、功率、规格、亮度控制等方面均存在许多不足，而新兴的LED隧道照明灯具以其优异的性能，特别是亮度的可控性，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。本文针对影响隧道照明能耗的因素，介绍了相应的节能措施，并对LED照明节能方案作了相应的分析。

【关键词】隧道照明；节能LED灯具

1.洞内亮度对隧道照明能耗的影响与节能对策

隧道内加强照明的标准值都是根据洞外的亮度乘以一个系数得来的。以80km/h的双车道单向交通为例，若设计交通量大于2400辆/小时，其入口的亮度折减系数为0.035。因此精确测量隧道洞外亮度，对于合理设计洞内照明，减少照明能耗和电气设备投资是非常重要的。

洞内亮度对洞内照明及设备投资的影响极大，因此如何降低洞外亮度，也是隧道设计人员应当考虑的问题。通常可采用下列措施在隧道口接近段进行减光；其一是在路基两侧植常青树，其二是将洞口采用暗色调装修；其三是在洞外的山体坡面上进行大面积裁常青植被等等。这些措施均可起到较好的降低洞外亮度的作用。

2.洞外天气对隧道照明能耗的影响及节能对策

洞外亮度对加强照明能耗影响很大，而天气、季节和时辰的不同，其洞外亮度更是不大相同。以一个洞外亮度为3000cd/m2的隧道为例，其夏至时洞外中午的最大亮度为3000 cd/m2；秋分时洞外的最大亮度为1860 cd/m2；冬至时洞外的最大亮度为842 cd/m2；早、晚和阴天的洞外亮度可低至200 cd/m2以下。目前我国隧道照明白天大多按照四级调光方式，即睛天、多云、阴天和重阴天四个亮度等级。这四个亮度等级大多不分季节以及上午，中午和下午的，因此能耗浪费仍就相当巨大。如何实现隧道照明洞内亮度跟踪洞外亮度实时变化的目标，人类已追求了一个世纪。但传统光源的局限性，人类一直未能如愿以偿。白炽灯可进行无级调光，但由于其低下的光效使得其调光变得毫无意义。气体放电灯（如高压钠灯）目前只能在很小的范围内实现调光，这种调光，白天对隧道照明能耗影响并不大。而对于高压钠灯而言，比较好的节能方法是采用多回路分线控制方式，根据检测到的洞外亮度，对洞内回路进行调整，这种分线控制洞内亮度的方式产生较好的节能效果。但随着科学技术的发展，LED以其优异的性能，正在成为照明领域的主流光源。现阶段可大批量供货的LED光效已达90lm/w,且亮度还在不断提高，其控制方式也赿发先进。通过实验表明，LED隧道照明睛天的功率仅是高压钠灯的50%。这主要是因为LED隧道灯具具有较高的灯具效率，维护系数，显色指数，有效照度以及可任意设置的功率规格等特点，使得其在满足规

LED隧道照明控制系统的研究与开发

2011年8月第22卷第4期照明工程学报 ZHAOMING GONGCHENG XUEBAO Aug．2011Vol.22No.4 LED 隧道照明控制系统的研究与开发张玲郝翠霞（南京工业职业技术学院，江苏南京 210046）摘要：针对山区高速公路隧道车流量较小、能耗高等特点，研制出一种隧道LED 照明控制系统。系统包括控制计算机、隧道照明控制器以及LED 照明控制调光模块，本文介绍了LED 隧道照明控制系统架构、控制策略、通信方式和所采用的DALI 数字可寻址照明协议，着重介绍了基于PWM 技术的LED 照明调光控制模块的原理、硬件构成、工作方式、技术要点。LED 隧道照明控制系统能自动采集洞外照度、时间、车流量等信息，分析计算后下发调光指令，由LED 照明调光控制模块通过PWM 方式调节LED 灯平均工作电流，从而自动调节隧道内照明灯的光通量，以最大限度地节能降耗，提高隧道运营管理效益，具有一定的推广应用价值。关键词：高速公路隧道照明；LED 照明控制器；DALI 协议；节能 The Research and Development of LED Tunnel Lighting Control System Zhang Ling Hao Cuixia （Nanjing Institute of Industry Technology ，Nanjing 210046） Abstract A LED lighting control system ，which consisted of control computer ，tunnel light controller and LED lighting dimming control module ，is developed for the low traffic volume and high energy consumption freeway tunnel in mountain area．This paper describes the frame ，control strategy ，communication mode of LED tunnel lighting controller system and the DALI Digital Addressable Lighting Agreement that used ，and highlights the principle ，hardware ，work pattern ，technical points of the LED lighting dimming control module which based on PWM technology．The LED tunnel lighting control system can automatically capture the illuminance outside the tunnel ，time ，traffic volume and so on．And based on all the information collected ，the system can analyze and send dimming command to adjust the average working current of LED by the PWM method in LED lighting dimming control module ，so that the brightness of the lights inside the tunnel can automatically be adjusted to maximize energy-saving and improve the effectiveness of the operation and management ，which is worth to be promoted and applied． Key words ：freeway tunnel lighting ；LED lighting controller ；DALI protocol ；energy-saving 基金项目：南京工业职业技术学院科研基金项目YK09- 04-021引言在山区高速公路建设中，隧道所占比例很大，建成通行后公路隧道用电费用相当惊人。由于偏远山区经济欠发达，车流量很小，隧道照明费用已成为高速公路隧道管理部门的一笔沉重负担，特别在运营的前几年，征收的通行费还不够运营养护支出。

高速公路隧道照明自适应智能控制系统

高速公路隧道照明自适应智能控制系统引言安全、经济、环保、节能是公路工程建设追求的目标，隧道照明系统的安全性和节能性存在着此消彼长的矛盾。隧道的建成通车，在照明系统应用方面迫切需要解决两个重要的现实问题： 1.如何保障隧道行车的舒适性及安全性隧道通车后交通量较大且本工程隧道所占路线比重大，易造成驾驶员的紧张和疲劳，因此隧道内行车的舒适性及安全性显得尤为重要，如何保障隧道行车的舒适性及安全性是需要解决的首要问题。 2.隧道照明系统节能通过对隧道较多的江西、湖南、广东、福建等地隧道管理部门的调查表明，隧道照明费用已成为公路隧道运营中一笔沉重的负担，研究节能、高效、安全、维护费用低的隧道智能照明系统已显得非常重要。因此，以上述两个问题为导向，根据广东省高速公路隧道运营照明的实际问题，本文采用文献调研、理论分析、实验分析、现场测试等科学手段，对高速公路隧道照明需求与节能技术进行分析。并结合国内外隧道照明节能技术的现状和发展趋势，系统性地解决公路隧道照明节能问题。现通过电能浪费的主要因素分析，总结目前的隧道照明系统的发展现状及存在的问题，提出基于新一代照明节能系统解决方案。隧道照明电能浪费的主要因素分析洞外亮度大范围变化而洞内亮度相对固定在隧道照明系统设计时，规范要求按照夏天中午时的最大洞外亮度进行计算，并考虑足够的维护系数。但在实际运营期间，洞外亮度会随着天气、季节和时辰的不同而每时每刻变化，图1给出了明天隧道洞外亮度的变化情况。对于这种连续变化的洞外亮度，仅仅采用简单的分级调光方式照明，显示电能浪费相当巨大。

夏至白天亮度曲线冬至白天亮度曲线早晨中午傍晚图1 晴天隧道洞外亮度的变化情况图2给出了晴天分级调光系统与LED自适应智能控制系统的调光功率、能耗相对比值曲线。图中曲线以上部的面积即为浪费的电能，它是实际需求能耗的三倍以上。即使是四级调光的LED灯，其晴天的能耗也是实际需求的2倍。因此，隧道加强照明若能采用自适应智能控制系统可实现按需照明的目标。图2 不同季节晴天隧道加强照明功率变化图灯具功率规格少隧道照明的标准标准值在待业标准中是有具体规定的。若照度大幅度地超出行业标准，则属过度照明。由于高压钠灯光源的功率规格通用型只有100、150、250、400瓦几种，而许多高速公路隧道基本照明灯具仅需40-100瓦即可，但市场上技术成熟的的高压钠灯光源并没有这些规格，因此隧道的基本照明不得不选用100瓦的高压钠灯。这使得隧道单侧开灯亮度不够，双侧开灯过渡照明现象严重。而选用LED灯具，其设计功率一般在35-70瓦之间，过度照明较钠灯要低得多，但依旧存在着过度照明。若采用智能无级控制，则可根据需要进行照明，可有效地避免过度照明。例如某条隧道基本照明灯具采用45瓦的LED灯亮度正好达到规范要求的4.5cd/㎡，而实际设计功率一般选

浅谈城市道路照明节能措施

浅谈城市道路照明节能措施发表时间：2018-10-26T17:18:34.783Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：徐向裕 [导读] 随着我国经济的发展，城市化进程的加快，人们对城市夜晚灯光的需要越来越大。摘要：本文通过对城市道路照明存在的问题及照明节能措施等方面进行了分析，期望能更好的促进城市道路照明功能的强化。关键词：城市道路；照明；节能措施引言：随着我国经济的发展，城市化进程的加快，人们对城市夜晚灯光的需要越来越大。在人们生活水平提高和城市迅速发展的条件下，道路照明的要求也随之提高。当前，道路照明除了要满足照明功能，还要在此基础上实现在城市品位上的提升。在节约型社会的倡导下，科学的节能也被纳入城市道路照明设计中来。城市道路照明需要从多个角度进行研究，满足城市在发展中的照明需求。一、城市道路照明的功能性分析首先，把夜晚环境的质量提高上去，城市的夜晚没有足够的天然照明，全部都在黑暗之中，很大程度上限制了人们的活动，路灯为人们创造了照明的环境，也给了市民活动的需要，活跃了夜晚的氛围。其次，给城市的形象带来美化的效果，道路照明把城市的结构进行了明晰，把城市的每一个亮点都联系起来，把城市夜晚的整个格局都表现出来。最后，使经济繁荣得到促进。二、主要使用的路灯节能技术 1、半夜灯方式。半夜灯是指在中小城市街道路灯，在后半夜人流量、车流量较少，亮度不需要太高的情况下，实现路灯隔一亮一的方式及两排路灯交叉点亮，以节约电能。这种方式投资小，只需要铺设两根相对规格较小的电缆便可实现。 2、单灯控制。现在很多城市的广场、公园等地都装有瓦数很大且光源点很多的景观灯，在人流稀少的晚间12点后或是进入天气寒冷的冬季，出来锻炼身体或闲逛的人就很少甚至没有了，这样通过在每一个单灯上安装的单灯控制器就可以实现对每一盏灯的单独开关灯控制，从而起到节电节能的效果。 3、路灯节电器。现在的路灯节电器已成为一种比较常见的节电产品，它集智能技术、电磁技术、数据控制技术于一体，具有很完善的调节功能来达到节电效果，节电率可调，开关路灯的时间可调，对电网电压无污染，操作简便、照度均匀，节电率可达到25%~45%，有些节电器还有功率因素补偿功能。 4、LED太阳能路灯。以太阳辐射能作为能源，白天利用太阳能电池板转化太阳能给蓄电池进行充电，晚上蓄电池给LED光源供电照明使用，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无需人工操作工作稳定可靠，节省电费免维护。。 5、其他节能技术和方案。光源可用金卤灯取代普通高压钠灯或可采用LED灯取代传统的霓虹灯。灯具可选用IS防护等级高，反射效率高的照明灯具。此外就是电器，采用电感节能镇流器取代普通镇流器，可节能5%左右；或使用电感调光镇流器，在镇流器中多设置一个抽头，利用调节器预先设定好的时间调整输出电压，从而调整输出的电流达到节约电量的目的，这种做法具有很好的节能效果，照度也能够达到相应的效果。三、城市道路照明存在的问题我国城市照明建设中，存在着不少“面子工程”。在道路照明建设中，只注重量，而不注重质，浪费了能源资源，也抑制了城市照明建设事业的发展。因为照明技术起步相对较晚，在降耗的建设上，有许多进一步提高的地方。第一，道路照明电器产品，缺乏相关法律法规，现行的标准不完善，导致相关活动无章可循，设施质量得不到保障。其次，照明设计是低效照明为主，需完善城市照明规划。再次，假冒伪劣的照明产品的负面影响，产品质量对照明效果的好坏，有着决定影响。节能照明产品的信誉，关系到照明产品的应用。最后，照明用电标准限额，需要加强认识，照明用电浪费严重，照明管理与维修没有落实。这些因素的影响下，导致照明用电安全性下降。四、城市道路照明节能措施 1、合理的道路照明设计。道路照明设计必须要严格按照国家的相关规范，标准进行，在设计前必须要做好调研，勘察工作，以了解道路的种类，形式，路面反射率及交通情况等，并合理区分主干及其分支的管理形式，并评估交通量及行车速度等。尤其要对道路交叉点，人行横道附近，供电电源及气候条件等因素，都要重视。在设计时，必须要加强对路面平均亮度，路面亮度分布均匀度，技术指标，眩光抑制程度及照明器布置的诱导性等影响道路照明设计的因素。只有科学，合理，高质量的设计，才能有效提高能源利用率，降低能耗，从而起到节能效果。 2、加强新技术新材料的应用。为了实现良好的效果，就要使用玻璃钢铸用材质把灯具包起来，这样不但造成光能源的浪费，而且灯具的安全系数也无法保障，还不符合道路照明的初衷，同时也导致了很大的资源浪费。所以，在对照明的器材进行选择的时候，一定要选择高新技术的，并对此技术进行大力的推广，在对城市道路照明工程进行建设的时候，对于国外的器材的选用，以及设计方案的选用，一定要得到充分的论证，对于一些尤其重要的照明工程还是有必要使用进口产品的，当然，也包括一些不易检修的工程，但是，还是要根据工程中的具体情况，并进行充分的论证以后才可以进行，对于新技术也不能盲目追求。 3、路灯照明的标准化控制。标准化是城市道路照明系统的发展趋势，照明控制系统使用的相关设备非常多，因此尽快起草智能照明控制系统设备的标准化是迫在眉睫的事情。城市道路照明控制系统就要考虑到产品兼容控制的问题，统一的平台则能更好地兼顾各方利益，减少因产品不兼容而造成的浪费与不必要的消耗。因此各种厂家的照明控制系统、单灯控制系统及相关内部设备的相互兼容是智能照明发展的趋势。 4、路灯照明要做好电池的选用。做到在连续3~5天的阴雨天也可以保证路灯仍能正常运行。当阴天超过最大天数时路灯自动切换到市电照明，待晴天路灯再自动切换到太阳能照明。天黑后路灯自动点亮，天亮后到点路灯自动熄灭。短时间断电时可以保存用户所设定的各种参数。由于太阳能路灯需要靠吸收太阳光，所以太阳能电池板一般安装在灯杆上朝着太阳的方向，一般选择多块太阳能电池板组成所需要的组件功率。蓄电池在连接时，需要考虑各单体电池间的不平衡影响，正常情况下并联组数不超过4组。目前业内都选用免维护、防水铅酸蓄电池或胶体蓄电池。太阳能路灯还应配备现在流行的 LED 节能型灯头，LED 灯头具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点，因此，LED 路灯将成为节能改造的最佳选择，这样既延民了使用寿命又起到了节能降耗的作用。 5、道路照明系统智能开关。由于不同地区道路的经纬度不同，导致各个地区的日出日落时间也不尽相同，通过研究地区一年四季的日

照明节能论文：隧道照明节能技术研究

照明节能论文：隧道照明节能技术研究摘要:随着社会的的发展进步,人类对能源的需求在不断加大,地球不可再生能源在日益枯竭,在这一背景下,世界各国越来越重视节能技术和相关产品的研究。国家“十一五”规划《纲要》把同时期单位GDP能耗降低20%左右作为发展的约束性指标。在我国的电力消耗中,照明用电占总用电的13%左右,而实现照明节电必须依靠技术创新。本文主要从使用照明光源和照明控制系统两个方面来探讨隧道照明的节能。关键词:隧道照明;LED光源;节能;控制系统一、LED光源现有的LED产品主要应用于显示领域,其中较为成功的案例是作为交通信号灯、大屏幕等显示设备的背光源。但LED接近于点光源的特点决定了其特别适合做定向照明,即:通过合理的光学设计达到很高的灯具效率与光线利用效率。隧道照明属于定向照明的范畴,即期望光线照射在道路及周边一定的范围内。现有的隧道照明主要采用高压钠灯或直管型荧光灯,前者光效较高但光源的显色性不好;后者显色性良好但光效略低。另外,理论推导得出的LED潜在光效可达 370lm/W甚至更高,因而在光效指标方面LED的发展尚具潜力且前景广阔。从LED市场发展的轨迹和生产技术的不断进步来看,目前制约LED作为照明光源推广的价格过高问题将逐步得到解决,随着LED价格的快速下降,与传统光源相比,LED的优点所造就的灯具效率高、使用方便、环保、寿命长等特点将更加突

出,特别是在定向照明包括隧道照明等领域将迅速得到推广。以全长310米的隧道为例,根据国家隧道工程照明标准来设计灯具布设、功率及光学。LED隧道灯的分布规格及数量如表1所示。经过近6个月的运行,根据计算出来的数据,隧道使用LED照明节能效果明显。相对钠灯总功率下降了42.3%,LED照明节能效果分析见表2。

隧道照明控制

7.1现状单条隧道照明控制的通讯方式目前有三种： 1.总线制的控制方式就是通过线路（网线、双绞线）作为通讯介质的控制方式。可采用不同通讯协议、电压来实现对灯具的开关及调光采集设备数据进行控制与管理。信号传输准确率较高，传输距离远，干扰性能优越，单独组网不会受到其他设备的共用网络的干扰。但需要铺设专线，施工成本高、维护负担重对线缆有一定要求；挂从机数量少，布线比较复杂，施工要求比较高，需要做总线匹配:通常有一个网络设备出现放障会导致系统整体进行或局部的瘫痪，而且又难以判断。 2.无线通讯模式控制模式通过无线传输信号通讯方式去控制灯具。每盏灯具配备一个天线和地址进行控制与数据的收集。可以独立组网和采用公共网络组网。其监控范围广，无须单独布线，可扩展性强，安装方便。但通信距离短；单灯控制器的成本较高。每个单灯控制器内不仅有电流，电压数据采集的模块，还有GPRS/CDMA通信Modem，总的成本相对较高。 3.电力载波控制通讯控制模式利用独立的市电供电线路作为通讯介质，采用移相监控多载波的调制技术，来进行灯具控到的一种模式。其支持点对点通信，通信速率相对较高，主机挂从机数量多，无须布线、施工方便、价格低廉、延伸方便，加入自动路由功能后监控范围成倍增加，监控范围可达数公里。但对电网环境要求比较高，需要专线供电，配电变压器对PLC信号有阻隔作用，电力线对载波信号易造成高削减，电力线存在本身固有的脉冲干扰。控制装置向隧道内的灯具传送的控制信号可分为模拟信号和数字信号。模拟信号的优点是直观且容易实现，但存在保密性差和抗干扰能力弱的主要缺点；数字信号的优点是加强了通信的保密性和提高了抗干扰能力，但仍存在占用频带较宽即对线路的要求更高、技术要求复杂尤其是同步技术要求精度更高、进行模拟/数字信号转换时会带来量化误差等缺点。隧道照明控制设计宜采用智能控制或自动控制为主、手动控制为辅的控制方式。控制模式方面目前只有电力载波控制方式完成工业化一体设计可靠性得到验证，所以推荐载波调光照明控制系统。照明控制系统赋予每个照明段在不同时间有不同亮度，这些亮度的控制是随隧道洞外亮度、色温、交通量、车辆速度大小而变化，隧道照明控制应根据洞外不同天气、时间段亮度的强弱或者不同时间交通量的大小采用无级连续调光控制方式。

公路隧道照明控制系统研究与实现

公路隧道照明控制系统研究与实现郭兰英,梁波（长安大学信息工程学院，陕西西安 710064）摘要：隧道照明控制系统在达到基本的照明指标后，安全、舒适又节能的照明技术永远是系统追求的目标。将西汉高速公路铁炉沟隧道照明系统分为基于照明回路控制的手动模式，可以提高系统的安全性；基于五个照明等级控制的分段时序控制模式能够满足不同季节、不同时段的照明要求；基于电路回路控制的自动控制模式不仅能使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应，而且节约电能；建议后期采用的基于动态调光的自动控制模式，不仅更好的节约电能，而且提供了舒适的照明，通过一年多的运行证明了其技术方案的可行性。关键字：隧道照明；控制模式；动态调光中图分类号：U459.2 文献标识符：A Study on Lighting Control System of the Tunnel on Expressway GUO Lan-ying ,Liang Bo (School of Information Engineering , Chang’an University , Xi’an 710064 , Shaanxi , China) Abstract: When the tunnel illuminating control system has achieved its basic illumination indexes, the illuminating technology with safety, comfort, and economy of energy becomes the always aim of the system. The illuminating control system of Tie Lugou tunnel on Xi’an-Hanzhong expressway be divided into manual control pattern based on circuit control can improve the safety of the system. The illuminating control strategy based on five level time sequence can adapt different season and time. The automatic strategy based on circuit control not only can accommodate the lightness in the tunnel to the nature light outside but also can save power. We advises to adopt the automatic control strategy based on dynamic dimming technique, this scheme can saving power and achieving more comfortable effect. The feasibility of the proposed technique scheme has been demonstrated after running for one year. Key words: tunnel lighting；control strategy；Dynamic dimming 0 引言隧道是一种特殊的管状构造物，车辆进入隧道的过程是一个明亮--黑洞--明亮的过程。人眼在明暗交替变化的过程中，往往会产生“黑洞效应”和 “白洞效应”，极易发生交通事故。因此，如何在隧道内各段采用不同强度的照明来改善隧道内的照度，创造洞内良好的工作视觉，确保在白天和夜间行驶的车辆以设计速度能够安全地接近、穿越和通过隧道，就是隧道照明控制系统要解决的问题。国内目前对隧道照明设备的控制方式有三种：手动控制模式，分时段进行的时序控制模式和有级控制模式[2]。目前大部分都采用手动控制模式 [3]。深圳的迭福山隧道与陕西的铁炉沟隧道长度相当，照明控制系统以自动控制为主，采用四个照明等级的手动遥控为辅[4]。目前隧道照明系统主要存在以下两个问题： (1)采用手动控制模式及分段时序模式的系统，不能随时根据洞外的亮度变化进行洞内亮度调节，在隧道照明方面造成了很大的浪费。 (2)以自动控制模式为主，手动控制模式为辅的系统，洞内调光采用控制灯具的不同开关组合有级模式，不能实现无级调光[5]。针对以上不足，结合国内外高速公路隧道照明控制技术的应用研究，本文提出了满足铁炉沟隧道照明要求的手动控制、分段时序控制、自动控制模式，即弥补了手动控制模式及分

基于智能照明控制器的公路隧道LED照明调光控制系统(精)

基于智能照明控制器的公路隧道LED照明调光控制系统钱怀风高林江西方兴科技有限公司 330025 摘要:基于智能照明控制器,结合车检器、洞内外坏境亮度计构建的高速公路隧道LED 照明调光系统,突破了传统的组合开关照明的局限,能使隧道照明亮度实时跟踪交通流量的大小和洞外环境亮度的变化而实现无级调光,在保证行车安全的前提下,实现真正意义上的“按需照明”,大幅度的节约能源。关键词:隧道照明,智能照明控制器,LED隧道灯,联网无级调光一、前言隧道照明系统是车辆能够安全地进入、通过和离开隧道区域必不可少的基本保证。目前长隧道的照明分为入口段、过渡段、中间段、出口段等,不同的隧道区域对照明的要求是不一样的,即使同一区域在不同的条件下,对隧道内的照明要求也是不一样的,它们和洞外亮度、交通流量、洞内废气的多少、行车速度、灯具的养护周期等诸多因素有关,甚至与路面的材料和洞壁的装修材料有关。这些灯的控制目前基本上是靠组合开关照明回路来进行控制的。一般隧道都有七八个照明控制回路,建设投资大,施工难度高,隧道开通后管理者仅能在有限的回路里进行控制,这种控制方式往往导致隧道照明的亮度超过了实际需求的亮度要求,造成能源的浪费,且无法保证隧道内亮度的均匀性及各段之间亮度的平滑过渡,隧道内会出现所谓的“斑马线”,而导致驾驶员视觉疲劳,出现重大安全隐患。因此如何在隧道内各段跟踪实际的车流量和外界环境亮度,采用不同强度的照明来改善隧道内的光照及其分布是隧道照明控制要解决的问题。以前隧道照明用的高压钠灯由于启动延时和无法调光,隧道照明控制要解决此类问题较为困难。现在LED隧道灯的出现给隧道照明控制解决此类问题带来了可能性。我们自主研发的具有自主知识产权的智能照明控制器具有联网无级调光的功能,更是实现了隧道内各段之间亮度的平滑过渡并在对LED隧道灯进行调光的同时保持了路面亮度总均匀度U0,特别是路面中线亮度纵向均匀度

关于对LED光源的高速公路隧道照明节能技术的应用探析

关于对LED光源的高速公路隧道照明节能技术的应用探析发表时间：2019-02-26T11:00:00.183Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：冉勇[导读] LED作为新一代的光源，以其节能、环保、寿命长、响应速度快等优点，已广泛的应用在交通信号、应急照明、大型显示屏以及城市景观等诸多领域中冉勇北京云星宇交通科技股份有限公司四川分公司四川成都 610045 摘要：LED作为新一代的光源，以其节能、环保、寿命长、响应速度快等优点，已广泛的应用在交通信号、应急照明、大型显示屏以及城市景观等诸多领域中，并成为主流。而与之相比，在道路功能照明领域中 LED路灯还处于由示范、尝试向逐步推广应用的过渡阶段。随着我国节能减排国策的深入实施，LED路灯作为绿色照明，正越来越多地应用在城市道路照明中。但在实际运行中，我们发现 LED路灯现阶段仍然存在一些制约因素，这在一定程度上阻碍了LED在道路照明方面的发展。关键词：LED光源；高速公路隧道照明节能技术；应用；由于高速公路隧道交通在地理位置和环境条件上的特殊性，高速公路隧道照明灯具的工作量相对较大，灯具的开启时间相对较长。而且对高速公路隧道照明在稳定性、长寿命、节能性以及便于维护等方面有着非常苛刻的要求。在这种背景下，传统的照明技术耗电量大、使用寿命相对较短以及维护工作难度大等的缺点逐渐显现出来，给高速公路隧道的照明工作带来了较大的挑战。一、LED路灯在工程应用上的优势 1.LED灯寿命长，维护费用少。LED灯寿命长，耐冲击震动，不易碎，所需维护费用少。由于LED灯的使用寿命长，在使用维护方面可以进一步节约成本。LED路灯价格方面，目前已有厂家克服了高成本，14000lm的路灯，成本可以控制在2000元以内，逐步解决了在使用LED路灯方面的最大顾虑。 2.LED路灯不含铅、汞等污染元素，对环境没有污染。高压钠灯等气体放电光源的工作原理是电弧的高温作用激发液纳汞气发光，气体放电光源在生产过程中会对环境造成汞污染，即使是光源失效后在废品处理过程中也会产生汞污染。据统计，自工业革命以来，地球大气环境的汞含量上升了400多倍，土壤、地下水、大气被污染后，对人类以及动植物产生了巨大的威胁，而LED路灯则不存在这些问题。电网环保方面，LED路灯功率因数高，谐波失真率低，目前很多厂家已做到功率因数φ≥0.9，谐波失真η≤20%，有效降低了其在供电线路中的损耗，并避免了高频干扰与电网污染。另外，LED光源无紫外线、热辐射低，并且纯直流工作，无闪烁，消除了传统路灯频闪引起的视觉疲劳。二、关于对LED光源的高速公路隧道照明节能技术的应用 1.配光设计问题。随着道路照明设计的不断发展，道路配光的评价标准从过去的照度均匀逐渐发展成为以亮度均匀为主，照度均匀为辅。配光曲线反映了灯具在空间某个截面上光强与发光角度的关系。一个理想的配光曲线的设计需要综合考虑灯具的安装高度、灯杆间距以及路面宽度等参数，使路面照度、亮度以及阈值增量等评价道路照明质量的参数指标都符合标准，并达到高效、健康和节能的照明目的。灯具的配光系统设计不合理，照明效果就不理想。现有的 LED 灯具因受到发光源方向性的限制，难以达到理想的配光的要求，光线大部分直射向灯正下端路面，不能够将光照射到更远的方向，覆盖两灯之间的暗区。 2.LED路灯的光效及散热。经测试，大多数 LED灯具在安装初始光效较高，但运行一段时间，光衰较为严重。这和灯具的温度有直接的关系。LED的散热设计不仅直接关系到 LED实际发光效率，也关系到实际使用寿命。LED是嵌入照明器具中使用的，由于 LED芯片的发热量大，做成路灯灯具时的关键技术就是“散热”。在LED 路灯的整体设计过程中快速有效地散热是 LED路灯重点解决的问题，因为工作温度的高低直接影响 LED光源的光衰和寿命。虽然现在 LED路灯散热经过了一定优化设计。但由于道路照明的应用环境一般都比较恶劣，尘埃较大且金属表面腐蚀氧化等原因，在安装初期尚能满足需求，维持较低的工作温度，但长期使用散热片之间难免积聚灰尘，必然在一定程度上影响灯具内光源及电器散热，从而导致 LED路灯使用实际寿命的缩短。另外 LED灯具应满足道路照明设计标准要求，具有良好的防护等级（IP）防尘防水，但良好的 IP防护又往往会妨碍 LED的散热。如何解决这一矛盾是 LED灯具亟待解决的难题之一。 3.隧道ＬＥＤ智能控制技术。良好的隧道照明控制系统需将隧道内亮度、洞外亮度、车流量和车速等相关因素考虑进去，形成一种智能控制系统，该控制系统不仅可以满足隧道的照明要求，降低发生交通事故的概率，还能节约能源。由于ＬＥＤ灯具与传统灯具相比，具有响应速度快、控制模式灵活、功率低、寿命长、操作简单、安全及节能等优点，因此可以被设计成智能控制隧道灯具。采用分段照明方案，并通过实时环境反馈的信息来进行控制调光，结合隧道外环境情况的实时数据以及隧道内车流量、车速等信息，控制ＬＥＤ灯电源的输出电流，从而调节其输出功率，符合最新公路隧道照明规范中的实时调光建议，也为司机在隧道内安全行车提供了保障。隧道智能监控中心系统采用规范化的、具有充分弹性的层次化结构，在隧道监控项目的基础上形成了机电综合节能及信息管理一体化的能耗优化运行平台，该平台不仅能够有效实时地了解隧道内的状况，而且还极大地降低了能耗。隧道监控中心成功地系统应用了物联网架构的层次结构网络通讯技术，使系统具有便捷、强大的扩展能力，对各种监控设备可以做到实时采集数字量变化信息，根据现场实际需要发布设备控制指令，实现实时控制。同时，利用现代通讯转换控制技术，打通了照明、通风、视频、电力、消防等系统的信息链路，实现了专家决策的自动策略调度功能，保障了隧道的能耗优化运行，大大提高了隧道监控效率和隧道安全保障能力，是隧道现代安全节能技术研究成果的体现。 4.灯具效率。隧道中使用的荧光灯光源灯具效率普遍较低，通常情况下荧光灯的使用效率为55% － 65%，其原因是荧光灯360 度发光面积，外加光源自身对反射光的遮挡和反射及折射会形成不同程度的折损，除此之外，灯具的维护系数在考虑到光源腔的防护等级以及透明罩老化等原因的情况下，只有0. 6 左右。而LED 光源是由很多小功率的点光源组成，通常是改变点光源的位置以及方向和发射角来对其进行配光处理的，更换光源不需要打开光源腔，这样就会形成很好的密封性，所以，灯具的使用效率很高能达到75% － 85%，维护系数也能达到0. 75 左右，所以相对与荧光灯，LED 光源灯具的效率更高。三、LED 照明技术的未来发展

浅谈城市道路照明的节能措施

浅谈城市道路照明的节能措施发表时间：2017-10-23T15:07:19.763Z 来源：《电力设备》2017年第17期作者：杨超 [导读] 摘要：伴随着全球气候变暖尤其今年入夏以来全国各地持续高温，用电负荷巨增加上国内煤炭供应日趋紧张，2004年及未来若干年用电紧张已成定局，各地拉闸限电、错峰用电此起彼伏。（天津市电力公司路灯处天津 300151）摘要：伴随着全球气候变暖尤其今年入夏以来全国各地持续高温，用电负荷巨增加上国内煤炭供应日趋紧张，2004年及未来若干年用电紧张已成定局，各地拉闸限电、错峰用电此起彼伏。城市道路照明用电消耗量又极大，这就给我们这些从事道路照明工作的人员提出了一个课题，如何在保证其良好的照明功能前提下又做到节能降耗，本文就城市道路照明的节能降耗问题进行了简单的论述。关键词：城市道路照明设计；光源；灯具；控制何为节能降耗？除了大家经常提及的电能之外，还有节省材料、金钱等意思。结合我市现阶段的具体情况及长远规划，在城市道路照明节能的课题上我浅谈几点：一、合理的道路照明设计及精确的参数计算现代照明理论提出，决定道路照明优劣的几个重要指标分别是“亮度、均匀度、眩光、视觉引导性、环境系数”，尤其是国际照明委员会CIE给道路照明指定了权威推荐标准,将道路分为五级，并给出相应的推荐照明标准。 1、亮度指标的选择要与道路级别和周围环境相匹配，标准选择过高则会造成不必要的浪费。 2、平均亮度值达标即可，并非越亮越好，因为标准的指定根据的是夜间人眼最佳的视觉适应范围，超过标准不会带来视力的改善相反过分超标不但会产生眩光还会使眼睛容易疲劳。 3、亮度均匀度U0反映前方路面障碍物能否看到，是非常重要的指标，如我们驾车在足够亮的道路上行驶时视线不清，往往不是亮度不够而是亮度均匀度不够。 4、纵向均匀度U1反映前方路面上主观感觉阴暗均匀的程度，是另一个非常重要的指标。众所周知，人眼在明亮的地方瞳孔缩小、在阴暗的地方放大，在这种缩小与放大之间需要一定的时间来调节和适应，就如我们驾车在“斑马线”的道路上快速行驶，瞳孔没有适应反复放大缩小的时间，结果只能是视线不清和眼睛疲劳。这样在“以人为本、安全第一”的前提下，我们在道路照明设计上找到一种节能的方法：结合所要设计道路的实际情况（因为CIE将道路分为五级是概括性的道路形式，我们日常所设计的道路并不完全是这种“教科书”式的道路，这就需要我们在进行道路照明设计时结合实际），针对路宽、长度、夜间车流量以及周围的环境等确定照明标准，通过合理布灯方式、排列方式以及恰当的灯具安装高度、角度结合精确的参数计算，在保证亮度均匀度和纵向均匀度的基础上通过降低过分超标的照度来降低路灯的能耗，从而确定最合理和节能的道路照明设计方案。二、合理的选择照明光源毫无疑问，选择高效率的光源有利于减少电能的消耗，我们拿通常用的路灯照明光源做一比较：高压钠灯：150W—400W，光效80—130lm/W，显色指数（Ra）=30，色温2000K。金卤灯：150W—400W，光效67—110lm/W,显色指数（Ra）=65，色温5000K。高压汞灯因光效偏低，光色较差在现代城市道路照明中已很少用了。参考以上数据，我们在城市道路照明设计应用中一般选择高压钠灯，因为在相同功率下高压钠灯的光通量要比金卤灯大40%左右。如250W金卤灯光通量为20000lm，而同样250W高压钠灯光通量高达30000lm，因此在相同的照明条件下高压钠灯的电耗低于金卤灯。然而当我们进一步研究道路照明的要求时，发现在照明的客观物理指标（如Lr(av)\Eav\Uo）接近或相同时，在不同的光源下人们的视觉感受却大不相同，在路面Lr(av)和Uo相同的情况下金卤灯的显色指数和色温要高于高压钠灯因此视觉效果更好，从某中意义上讲现代道路照明的视觉效果反映了人们对照明质量的评价。当光源光色中红、黄成分较多时，人眼瞳孔的敏感度低瞳孔缩小的程度也低，人们的视觉清晰度差看物体易产生朦胧感。反之，蓝绿光的谱线会使人的瞳孔收缩程度高，从而获得清晰的视觉效果。有文献表明：合适的色温和高显色指数的光源能有效的提高道路照明的能见度和清晰度，给人们带来舒适的视觉效果。例如在相同路面条件下由250W金卤灯（光效=80lm\Ra=80\K=5500）照射下的垂直条纹卡的视觉清晰度及视觉效果和400W高压钠灯（光效=120lm\Ra=30\K= 20000）相同。这就意味着光效高的高压钠灯因光线中含有较多的红、黄成分，视觉度不够好反而不及金卤灯。但从经济角度上将高压钠灯价格低使用寿命长，而这点上金卤灯稍逊一筹（目前价格稍高，使用寿命比高压钠灯稍短）。所以在进行现代道路照明设计时，光源的节能要综合考虑：在没有特殊要求的一般城市道路上照明光源还是选用光效高、造价低、寿命长的高压钠灯；在道路交叉口、广场、大型建筑及公园入口和一些需要明显改善视觉环境的场合地点，着重考虑使用金卤灯。三、合理的选择照明灯具所谓合理的灯具也就是指高光效、低光衰的灯具。其目地就是为了降低照明设计的初始值，从公式上看，为了降低Lr(av)或Eav的初试值只有降低空气的污染指数、提高灯具的维护系数，然而这在实际上是很难做到的，只要路灯还亮着就很少有人会主动的去清洁、维护灯具。所以我认为现在选择照明灯具，除了考虑通常的电器、维修便易等等之外，要着重考虑灯具的四个方面： 1、配光曲线在西方道路照明是一样科技含量较高的行业，他们非常注重技术一般研制灯具都是先设计配光曲线再设计反光器，然后是灯具结构最后才是灯具外型。配光曲线是一款高效灯具的重要指标，它反映灯具射向道路中央和灯具两侧的光强是否足够，这也就为降低杆高和拉长杆距作出了准备。 2、反射器高效的反射器可以大大的提高灯具的反射率。目前国内尚无生产高纯度铝片（99.9%）的能力，因而对其进行复合阳极氧化处理，只能采用经化学抛光后的铝片制成的反光器其反射率还不到70%，而目前国内一些大型的灯具生产企业已采用进口反射器由于其经过复合阳

基于PLC的隧道照明控制系统设计

第25卷第—期电子计工程2017^ 4月 Vol.25 No.24 Electronic Design Engineering Dec. 2017 基"PLC # 隧％王静 (榆林学院陕西榆林719000) 摘要：基于西门子S7-200PLC设计了隧道照明控制系统，采用了自动和手动两种控制方法。手动控制主要针对特殊天气状况或灯具设备维护时的照明，自动控制根据隧道外光照强度来对照明系统进行控制。通过P L C系统软硬件设计实现了隧道照明所需功能要求。本设计在照明的同时能够实现节能，并且保证司机人员的安全性与舒适性，具有一定的实际意义。关键词：隧道照明；光照度；PLC-传感器；梯形图中图分类号：TN705 文献标识码：A文章编号+1674-6236(2017)24-0152-05 The design of tunnel lighting control system based on PLC WANG Jing (Yulin University,Yulin719000, China) Abstract: T his paper designs tunnel lighting control system based on Siemens S7- 200 PLC,uses automatic and manual two control methods.Manual control mainly aimed at the special weather conditions or equipment maintenance of lighting lamps,automatic control according to the light intensity of tunnel outside to control lighting system.T hrough the hardware and software design of the it achieves the necessary functional requirements of the tunnel lighting.T his design can achieve tunnel lighting as well as energy saving at the same time,and ensure safety and comfort of the driver personnel, so it has a certain practical significance. Key words:tunnel lighting;light illumination;PLC;sensor;ladder diagram 隧道照明有别于一般公路照明，其对隧道内交通行车安全起着决定性的作用，对隧道照明系统进行合理设计，不仅要满足驾驶员的视觉舒适要求，提高驾驶安全性，而且要做到电能的节约避免浪费能源我国公路隧道研究相对国外起步较晚，上世纪 80年代隧道照明理论和技术的研究开始萌芽，90年代，我国的公路隧道进人了研究设计阶段，众多学者提出了公路隧道的设计思路。2 000年左右，我国国内的第一部有关公路隧道照明设计的专用技术规范《公路隧道通风照明设计规范》正式发布。隧道照明控制的研究开始深人，成果显著。主要的研究方向从如何设计照明系统，转移到了如何控制照明系统，注重照明系统的优化、节能及自动化。文献[2]首次提出了基于洞外亮度、交通量和平均车速的公路隧道照明控制模型。文献[3]使用L E D灯作为隧道照收稿日期：2016-11-15 稿件编号：201611118 项目基金：愉林市科技计划项目（2014cxy-04-02) 作者简介：王静（1983—），女，陕西榆林人，硕士，讲师。 -152-明灯具，设计了基于智能照明曲线的照明控制系统。文献[4]设计的是基于F P G A的公路隧道照明控制系统。采用C A N现场总线控制方式，实现在无人值守的情况下隧道照明系统的自动控制，降低了系统成本。文献[5]分析了可调光的LE D的优势，设计了基于Zig B e e技术的无线模块CC2430作为网络节点的隧道照明控制系统。 1系统结构和控制方案 !1系统结构隧道内照明可以根据不同因素条件来进行控制，例如车流量，车速，日出日落时刻，光照度等来控制隧道照明改变照明亮度@]。本设计根据隧道外光照强度变化来控制调整隧道内照明。以西门子S7- 200PLC作为控制核心，分为自动控制和手动控制。自动控制根据洞外光照强度不同来自动控制照明回研究方向：PLC应用，电气控制自动化。

高速公路隧道照明系统施工说明

高速公路隧道照明系统施工说明一、施工准备安装之前对桥架，灯具，配电箱等的外部进行检查有无裂纹现象，安装时要注意其的正反面，方向，根据图纸上的要求选择正确的型号，配置相应的螺丝等。测量工具：塔尺、水平仪、线、电锤、彭胀螺栓、施工用照明灯具、发电机。 1、以地面（土建方提供的建筑基准线）正负零为基准，按照图线规定调整塔尺到相应的高度，使塔尺坚贴电缆均与地面垂直，在隧道壁作标记，打孔，定彭胀螺栓，并绑线。 2、用同样的方法在30米左右处测高度并打孔，定彭胀螺栓，绷线 3、灯（支架）底座都以模具的中心为准，（根据图纸设计间距）与间距测量，并做正确标记。标记要醒目孔间距离均匀。 4、测量要有专人负责，分工明确，对测量数据要做详细记录，已免出错。 5、测量前要检查塔尺是否有损坏，水平仪是否完好，要做好必要的防护措施，检查发电机是否良好，照明灯具是否漏电现象，有问题的灯具及时厂家联系维修处理或更换。二、桥架灯具施工准备根据图纸的要求，对桥架，照明灯具的纵向，横向距离进行定位，并用红色粉笔确认位置画上记号（建议采用弹线方式确定打孔位

置），根据所需的孔径，选择相应的钻头进行开孔施工。三、电缆敷设： 1、隧道内电缆敷设两边必须有专人防护（隧道两端设置警示标志）（注：电缆盘前严禁站人，以免电缆盘飞起砸伤人员）。并配置对讲机，（方便指挥人员对现场施工人员及施工车辆）做出正确指挥，保证施工的安全及有序性，行车方向避开电缆及电缆敷设施工人员，在施工梯车附近摆好防护锤，施工人员要穿好反光服，推梯车人员对来往施工车辆要用正确的手势指挥，以免来往车辆挂到梯车或压伤电缆。（必要时封路施工） 2、对电缆敷设人员要分工明确，责任到人以防电缆挂伤，磨伤，严禁电缆打金钩。（一）桥架电缆的敷设： 1、梯车过道的清理（保证路面无杂物，无障碍） 2、人员要分工明确，责任到人（推梯车不少于两人，上梯车人员必须系好安全带，梯车上个人工具必须放入工具包内，以防掉落打伤推梯车人员） 3、施工用照明必须由梯车长负责，做到发电机施工前加满油，检查机油，并检查照明线路及灯具有无漏电和损坏并及时更换，保证施工的照明需要，施工正常进行。 4、桥架电缆的敷设必须每隔10－20米贴电缆标贴（或悬挂电缆标牌），以便接线开剥电缆时能明确辨认线缆，防止误剥其它电缆。 5、电缆敷设完毕后，必须排列摆放整齐，不能交叉敷设。