高速公路隧道照明系統的節能設計及優(yōu)化

摘要：高速公路隧道運營(yíng)是保障高速公路行車(chē)安全的重要舉措。文章結合某實(shí)際工程，對高速公路典型隧道照明系統的設置和節能控制方案進(jìn)行了優(yōu)化，選用LED 光源、改進(jìn)隧道各區段照明設計，采用自動(dòng)實(shí)時(shí)控制方式等節能降耗的策略，旨在降低運營(yíng)成本，減少能耗。

　　近些年，隨著(zhù)我國高速公路的迅速發(fā)展，大量以橋隧為主的高速公路里程也逐年增加，公路隧道照明系統作為保證車(chē)輛安全通行的同時(shí)也使得隧道照明運營(yíng)開(kāi)支居高不下。近年來(lái)，LED以其低能耗高效率的特點(diǎn)，在照明行業(yè)正得到廣泛的應用，從顯示器背光照明到景觀(guān)照明再到日常照明，覆蓋范圍越來(lái)越大。作為光源，LED的優(yōu)勢體現在三個(gè)方面：節能、環(huán)保和長(cháng)壽命。LED不依靠燈絲發(fā)熱來(lái)發(fā)光，能量轉換效率非常高，理論上可以達到白熾燈10%的能耗，相比熒光燈，LED也可以達到50%節能效果。研究如何在基于交通流量、行車(chē)速度、可視度、駕駛員視覺(jué)特性基礎上，實(shí)現對LED燈具合理的智能照明無(wú)級控制，這對提高隧道照明質(zhì)量，降低能耗與隧道運營(yíng)成本，營(yíng)造安全舒適的隧道行車(chē)環(huán)境，具有重要的意義。

　　一、工程概況

　　金麗溫高速公路金華段隧道群共有6個(gè)隧道，分別是：水坑隧道（長(cháng)度為405m）、黃埔坑隧道（長(cháng)度為157m）、黃塢壟隧道（長(cháng)度為565m）、黃家壟隧道（長(cháng)度為360m）、焦巖隧道（長(cháng)度為470m）、白陽(yáng)山隧道（長(cháng)度為477m）。隧道單洞：凈寬10.75m，限界凈高5m；設計車(chē)速：80km/h（即按100m停車(chē)視距標準設計）。

　　根據《公路隧道設計規范》和招標文件要求，本次改造工程按隧道內行車(chē)速度80公里/小時(shí)對水坑隧道、黃塢壟隧道、黃家壟隧道、焦巖隧道、白陽(yáng)山隧道等5個(gè)隧道的基本段中排照明燈設施進(jìn)行設計、購置、安裝、測試、開(kāi)通、保修、培訓 、提供資料等服務(wù)。

　　二、隧道照明系統技術(shù)指標

　　本次照明改造系統為三級負荷，采用《公路隧道設計規范》（JTJ026-90）設計，照明標準應符合隧道通行能力B級——80公里/小時(shí)車(chē)速，主要設備采用最新頒布的國際通用標準、中國國家標準或能代表最新先進(jìn)水平的標準進(jìn)行設計生產(chǎn)。

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　　隧道照明分段為：入口段、適應段、過(guò)渡段、基本段、出口段，使入口區亮度逐級降低到基本段的亮度要求，同樣，為使司機的眼睛盡快適應光線(xiàn)由弱變強，出口段也設有加強照明。本次照明改造工程為中間段（也稱(chēng)基本段）照明改造，因此，沒(méi)有基本段的隧道就不需要改造，如黃埔坑隧道（長(cháng)度為157米）。

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　　新加裝的LED燈組成一個(gè)回路，由加裝在夜間照明箱內的控制回路進(jìn)行控制亮燈，并且與箱內的PLC控制器進(jìn)行連接，達到遠程控制的目的。原有中排高壓鈉燈（僅限基本段）組成一個(gè)回路，通過(guò)加裝開(kāi)關(guān)箱進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)關(guān)的第二級控制，達到是否接通回路的目的，而是否亮燈，則由原來(lái)的白天/夜間照明控制回路進(jìn)行控制。

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　　原設計洞內燈具采用250W、150W二種，根據隧道長(cháng)度不同采用三排、單排布燈方式。隧道照明系統的配光以隧道參數和光學(xué)數據為依據，已滿(mǎn)足下列指標：入口段白天照明平均亮度：80cd/O；適應段白天照明平均亮度：50cd/O；過(guò)渡段白天照明平均亮度：

　　10cd/O；基本段白天照明平均亮度：4.5cd/O；夜間照明平均亮度：4.5cd/O；我們本次改造的LED中排燈的平均亮度應大于4.5cd/O。