公路隧道照明节能系统的设计与实现论文_肖勇

公路隧道照明节能系统的设计与实现论文_肖勇

曲靖市公路规划勘察设计院 云南昆明 650000

摘要:本文主要针对公路隧道的照明节能工作展开分析,探讨了在公路隧道的照明过程中,对于照明的一些设计,如何进行进一步的参考,提出了一些更好的节能系统的设计方案,并且针对方案的实现,提出了一些具体的措施。

关键词:公路隧道,照明节能,设计,实现

前言

在当前公路隧道照明节能系统的设计过程中,要更加注重节能的效果,所以说在设计的过程中一定要有效地实现它节能的指标,这也是我们在公路隧道照明节能系统设计过程中的重中之重。

1、公路照明系统的发展

近年来,随着高速公路车流量的不断增加,对高速公路交通工程及沿线设施提出了越来越高的要求。在高速公路路段,隧道是一个特殊路段。特殊结构决定了照明系统是公路隧道不可或缺的组成部分。因此,研究隧道照明系统对提高高速安全运行具有重要意义。到目前为止,高速公路隧道的照明率已达到每公里87%,但照明控制系统的管理仍滞后,自动化程度不太高。

在国外,隧道照明控制系统的研究相对较早,技术比较成熟。早在20世纪60年代,自动控制技术就已经应用到隧道照明系统中。应用的原理是根据隧道内外参数的变化,实时调整隧道的照明强度,并制定相应的规范。然后,研究人员发现使用led照明可以每年节省大量的电力成本,并减少排放。采用led照明不仅体现了隧道照明的安全性和稳定性,而且在节能方面发挥着突出作用。在我国现有的隧道照明系统中,控制不能根据环境实时调整。尽管控制很简单,但随着隧道数量的增加,会带来巨大的能源浪费。因此,研究一种安全节能的隧道照明系统,对促进隧道照明系统的发展,降低能耗具有重要意义。

2、当前隧道照明存在的问题

2.1目前的隧道照明控制模式在实际的运行中存在着很大的浪费

现在很多的隧道照明设计单位按照《公路隧道设计规范》把隧道分为入口段、中间段、过度段以及出口段等四个阶段进行设计隧道照明,其中隧道照明的四个阶段主要是根据各个阶段的照明度和长度从全年行车安全的要求进行设计的。并且对隧道内的照明度的设计主要是按照全年最高的行车速度和隧道外的亮度进行设计隧道内各个阶段的灯具分布密度以及灯具的功率。对于车速、车流量以及天气等一些参数的变化不能够从宏观上对整个照明系统进行控制,从而造成照明电能造成很大的浪费。

2.2隧道照明控制运营中节能与安全性存在的矛盾

在隧道的运营中,很多的运营者为了能够减少隧道的运营成本,往往从隧道照明中进行节省电能而提高运营的成本,因此很多的隧道运营者一般不采用自动控制系统进行控制,并且当前的自动控制没有涉及车流量以及天气变化等一些实时参数的变化,在实际的工作,经常会采用人工控制的方式进行控制隧道照明,很多的情况下隧道一般是白天开所有的灯,而晚上关闭所有的灯,因此不仅会造成电能的浪费,而且对夜间行驶的车辆也存在很多的不安全隐患,因此这种隧道照明系统以及使用都会造成很大的浪费。

3、公路隧道照明节能系统的设计与实现

节能原理:根据照明控制系统的反馈电压和电流动态调节,实现软启动、软过渡、稳定压力和节能的目的采用。RISC指令集的高速微处理器实现各种信号的模糊映射和白适应运算,通过多抽头变压器、补偿变压器和双向硅控制系统的组合系统动态调节电压和电流。从而形成对电能质量的有效控制和补偿。设备通电后,微控制器使隧道照明的日常循环正常。系统的软启动从200V开始并在这个水平上保持2分30秒,在这之后5分钟,进入“陧斜坡”整流工作模式直至电压缓慢上升~U220V的额定电压为止。在启动时,输出电压稳定在相应的值。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦启动过程完成,设备将为连接的设备提供稳定的电压额定值,直到设备收到节能供电电压的指示。该指令是由一个外部设备(如智能控制器、远程控制设备等)发出的,该外部设备可以作为远程控制设备连接到控制设备的终端。然后,电压处于“缓坡”整流模式,持续10分钟直到电流被保存。这个过程可以被设计成可以重复多次,即使是在停电的情况下,也可以做到。

自动照明控制模式隧道照明的自动控制方法是根据隧道照明设计中确定的照明段和内外孔的实际亮度值确定的。计算机自动控制照明电路的开关,以满足亮度要求,节省能源。根据照明系统设计的规定,隧道照明按区段可分为引入段、过渡段、基本段、出口段几个部分。在隧道照明方面,介绍部分是第一部分进入隧道入口,司机在接近过程中,进入隧道时,由于亮度和视觉变化的差异,这部分事故发生的概率最大,下一步是隧道出口处,因此进出口段的照明控制在隧道运行中起着重要作用,而隧道引入段的照明控制又是整个隧道照明控制的重中之重。

目前,浙江省台州市首个公路隧道节能智能照明在该市仙居233省道清线仙永隧道建成投入使用。

仙永隧道节能照明属台州市2010年隧道照明增设计划项目。该项目在浙江省公路局的支持下,对仙永隧道1048米全长范围内设置LED照明灯具,并在隧道两端设置智能照明系统,即在不同外界亮度和来车感应下,自行调节灯光亮度。当外界亮度高时,隧道照明自动提升亮度,当外界亮度低时,隧道自动调低亮度,当隧道无行车时,隧道也会自行降低亮度。该项工程既节约能耗有保证通行安全。整个工程共计投入248万元,目前隧道照明节能有关指示正在进一步调试和测算,力图做到用最少的能耗保障最安全的公路。

LED 光源作为新一代光源,以其高效、节能、环保等优势得到国家和地方政府的支持和推广。LED 光源系统的应用领域也逐步从信号指示和应急照明等低功率照明扩展到道路照明和隧道照明等高功率照明。

在隧道照明中,LED光源不仅具有良好的光学性能,而且具有提高隧道照明质量、采用智能无级控制、易于维护等优点,为在隧道照明中使用led光源提供了良好的机遇。同时,在当前隧道照明中,LED光源仍然面临着价格昂贵、散热困难的挑战,以及LED照明技术的挑战。因此,在目前的隧道照明中,应避免夸大LED光源的作用,急功近利、盲目使用,因此,在当前隧道照明中,应当避免过分夸大LED光源的效果、急功近利、盲目使用,led光源在隧道照明中的应用还有待深入研究和试验,建立了标准的LED隧道设计、管理及运营体系,实现了led照明产品的标准化,充分发挥了led光源在隧道照明中的优势。同时,我们也应该看到led照明技术的发展势头和广阔的前景。解决了目前的问题后,led光源是隧道照明乃至其他照明领域的方向。实现LED照明产品的标准化,真正发挥LED光源在隧道照明中的优势。同时,我们也应看到LED照明技术的发展势头和广阔前景,在解决了当前所面临的问题后,LED光源无疑是隧道照明甚至其他照明领域发展的方向。

结束语

在当前公路隧道的设计过程中,照明节能系统是非常关键的一个环节,所以本文针对公路隧道设计过程中的照明节能系统,进行了进一步的分析,提出了一些最好的措施,希望能够为今后的设计工作大家参考。

参考文献:

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论文作者:肖勇

论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期

论文发表时间:2018/7/18

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