公路隧道节能灯具的研究与应用

第２７卷第ｌ７期　２０１１年９月　甘肃科技　Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　．２７　Ｓ　．　Ⅳ０．１７　２０ｌｌ　

公路隧道节能灯具的研究与应用　

田胜利　

（甘肃紫光智能交通与控制技术有限公司，甘肃兰州７３００１０）　

摘要：随着公路隧道的不断建设，采用新型的节能灯具作为照明的主光源已经成为了一种趋势。采用的新型光源　能否适应隧道环境的需求，是值得研究的问题。主要针对ＬＥＤ隧道照明灯、无极隧道照明灯进行了研究，并在隧道　

内进行了无极灯安装更换研究，得到了研究成果。　关键词：隧道；节能；实验　

中图分类号：Ｕ４５９．２　

在高速公路隧道照明中，隧道照明灯具的合理　

选择具有重要意义，是采用以高（低）压钠灯为代表　

的透雾性好的灯具，还是采用以ＬＥＤ灯、电磁感应　

无极灯为代表的显色性好的灯具，一般是争论的焦　

点问题。从实际的使用角度来说，高压钠灯的优势　

就是在于远远超过其他灯具的光通量，这样就使得　

照射在物体上面的光通量增多，从而更加清楚地分　

辨物体的位置和体积。但是由于高压钠灯发散出的　

是黄光，使得很多物体表面的颜色无法正常表现，影　响驾驶员及时地识别。而ＬＥＤ灯、电磁感应无极灯　

的光通量是远远无法达到钠灯的水平的，这种光源　

的优势是在非常高的显色性和视觉效果上面，能够　

用较低的光通量使得驾驶员清楚地注意到路面的情　

况，而且不会造成视觉的疲劳。所以，采用功率较低　

的ＬＥＤ灯、电磁感应无极灯就能够达到功率较高高　

压钠灯的照明效果，而且功率下降了，耗电量自然也　

降低了。同时ＬＥＤ灯、电磁感应无极灯的正常工作　

寿命是高压钠灯的５—６倍，也就是说采用这种灯具　

可以极大的降低维护更换灯具的工作量。而且　

ＬＥＤ灯、电磁感应无极灯在实际的使用中对电压的　

波动也有着较好的抵抗力，很少出现高压钠灯由于　

电压变化导致镇流器烧毁的情况。　

虽然ＬＥＤ灯、电磁感应无极灯具有较好的优　

势，但是在隧道复杂的应用环境中仍然存在许多缺　

点。比如这两种灯具的价格相比高压钠灯要高很　

多，这就影响大批量的应用。同时由于灯具在隧道　

实际应用的案例较少，使得不断暴露出各种各样使　

用的问题，这些都是需要技术不断进步的方面。但　

从总体来看，采用各种节能设备的方式并不能够完　

美的降低电量的损耗，采用新型的光源仍然是最根　

本的解决照明节能的方法。而现在常用的节能光源　就是ＬＥＤ灯、电磁感应无极灯这两种。　

无极灯相比较ＬＥＤ灯来说价格较低，而且由于　

属于荧光灯使得光色比较纯正，视觉效果较好。但　

是无极灯属于电子光源，使得电子元件较多，普通产　

品在隧道内烟尘大的状况下故障率较高，这就需要　

开发隧道专用的无极灯灯罩来适应需求。　

ＬＥＤ灯在技术参数上要优于无极灯，但在实际　

的使用过程中却并不如想象中好用，最根本的原因　

依然是技术方面尤其是散热技术方面的不足，直接　

导致了最为有潜力的ＬＥＤ灯具无法达到理想的效　

果。这就需要以后进行技术的积累，最终达到成熟　

的产品。　

１　新照明设计方案的实测结果与分析　

经过理论计算与灯具研究后，本项目于２００９年　

在青土岘隧道确定使用无极灯更换入口部分高压纳　

灯的方案，随后完成灯具的安装，并于２００９年和　

２０１０年分两次对隧道照明进行实地调查、取样等数　

据收集工作，特别是实测路面照度及平均照度等。　

在实测灯具照度方面，主要测量设备采用欣宝　

科仪牌数字式照度计，型号：ＬＸ１０１０Ｂ，校核测量设　

备采用泰仕电子照度计，型号，ＩＥＳ—ｌ３６６Ａ。　

通过２００９年实测的２组关键数据和２０１０年实　

测的２组关键数据的分析，结合《公路隧道通风照　

明设计规范》（ｊＴＪ０２６．１—１９９９）第４．１．５条第２小　

节规定：“平均亮度与平均照度间的转换关系一般　

可按沥青路面（１５—２２）ｌｘ／ｃｄ・ｍ～，水泥混凝土路　

面（１Ｏ—ｌ３）ｌｘ／ｃｄ・ｍＩ２取值。”　

按上述规定换算实测数据可知，按１６５Ｗ的高　

频无极灯的照明亮度为１１０．９～１３１．６ｃｄ／ｍ　之间，　

并未达到设计要求的１７５．５ｃｄ／ｍ２的亮度，经过分　１４６　甘肃科技　第２７卷　

析，我们注意到，在对比计算１６５Ｗ高频无极灯与　

４００Ｗ高压钠灯时采用的都是有效光通量，而在原　

设计计算时，４００Ｗ的高压钠灯，采用的光通量为　

４８０００１ｍ，与对比计算得到的２１２８５１ｍ多出２倍有　多，因此，这是存在最大误差的根源所在，根据“瞳　

孔流明原理”，可以得出一个结论，就是目前的照明　

标准和规范的制定的确不能反映瞳孔流明这个影响　

因素，也不能反映瞳孔流明与传统流明完全不同这　

个因素。　

由于现场照明效果良好，却无法满足原设计要　

求，根据《公路隧道通风照明设计规范》（ＪＴＪ０２６．１　

—１９９９）第４．３．２条第２小点规定，在洞口土建完成　

时，应采用黑度法进行洞外亮度实测。实测值与设　

计值的误差，如超过±２５％，应调整照明系统的设　

计。因此，在２００８年８月份的现场实测中，我们特　

别针对洞外亮度实测了一组数据，测得洞外亮度约　

为３５５０ｃｄ／ｍ　，为了确保数据有效性，在２０１０年９　

月１０日和２０１０年９月１６日又分别测了两组数据。　

由于２０１０年９月１０日是多云阵雨天气，因此，　

我们取９月１６日的晴天数据，最亮的照度为　

３４３９６１ｕｘ，折算为亮度约３０００ｃｄ／ｍ　，根据《公路隧道　

通风照明设计规范》（Ｊ－ＴＪ０２６．１—１９９９）第４．３．２条　

第２小节规定，我们调整了照明设计参数，将洞外亮　

度取值为３０００ｃｄ／ｍ　，经过计算，人口加强段亮度为　

１０５ｃｄ／ｍ　。无极灯的照明亮度等指标满足要求。　

２结论　

通过本项目的研究成果，特别是对比分析无极　

灯与高压钠灯的照明效果，发现目前的照明标准和　

规范的制定不能反映瞳孔流明这个影响因素，也不　

能反映瞳孑Ｌ流明与传统流明完全不同的这个因素，　

在采用传统高压钠灯的光通量进行的隧道照明计算　中，我们发现相当大的富裕，规范照明计算采用的　

４００Ｗ高压钠灯的计算光通量（４８０００１ｍ）是“九点灯　

阵设计法”采用的有效光通量（２１２８５１ｍ）的约２倍　

有多。不过也应该看到，原本通过“瞳孔流明原理”　

并经“九点灯阵设计法”计算出来满足要求亮度的　

灯具，通过安装并实测其照明亮度的数据，仍与按传　

统计算方法得到的亮度有２５％的误差（实测的最高　

亮度约为１３１ｅｄ／ｍ　，是设计的亮度１７５．５ｃｄ／ｍ　的　

７５％），但显然已经大大提高了灯具的使用效果，避　

免了更大的浪费。　

由于本项目将两个单洞隧道的人口加强段的　

４００Ｗ高压钠灯进行了全部更换，且由于涉及隧道　

运营费用问题，隧道照明未按设计要求启动或关闭，　

因此我们无法准确统计出１年内或６００００ｈ内，采用　

无极灯替代高压钠灯所能节省的电费的实际数据。　

但通过灯具理论功率计算比较，仍能得出首年节约　

电费２９．７万元、６００００ｈ无极灯灯具寿命期节约　

４０６．８万元设备费的数据。　

参考文献：　

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交通节能与环保，２０１０（３）．　［３］黄彦．浅谈ＬＥＤ在隧道照明中的应用［Ｊ］．灯与照明，　２００９（４）．　［４］秦林清．高速公路隧道照明节能探讨［Ｊ］．山西交通　

科技，２０１０（５）．　［５］　何铁锋，刘木清．ＬＥＤ隧道灯的配光测试和照明计算　［Ｄ］．上海市照明学会成立３０周年庆典暨四直辖市照　

明科技论坛、长三角照明科技论坛、上海市照明学会　２００８年年会论文集．２００８—０９—０１．　

［６］　陈晓阳．高速公路隧道照明光源及综合节能系统研　究［Ｊ］．华南理工大学，２０１０—０５—２０．　

…一・・●…～一●…・●…・●…．．．一●…・●…・●…・●…・●…’●…・●…・●…・●．¨＿…・●…・●…・●…●…‘●…．．・…●…．．…・●…。●…　（上接第１３５页）　

应对资金回收风险时，对于不同信用状况的客户，采　

用不同的货款结算方式，控制一定的信用额度，另外　

企业应设置高效的财务管理机构，配备高素质的财　

务管理人员，建立和完善财务管理系统，努力提高财　

务管理人员对财务风险的认识，健全财务管理规章　

制度，强化财务管理的各项基础工作，使企业财务管　

理系统有效运行，以适应不断变化的财务管理环境　

和防范处置财务风险的发生。　

２．６提升应急管理能力　对企业整个风险管理过程来说，企业不可能从　

一开始就预见所有的风险，将所有的应对措施都准　

备好，为了增加处理风险的效率，企业应该事先针对　

已经列出的每一种可能的风险拟定应变计划，此计　

划应注意细节，越详细越好，而在风险发生时，决策　

层不仅要提出积极应对策略，更应注意对内对外的　

沟通方式，无论如何沟通，其目的在于保护企业的商　

誉，表现出企业在处理风险时能够显示出解决问题　

的足够的信心，从而稳定军心，尽快渡过风险，使企　

业重回正常经营轨道。