隧道照明中电磁感应无极灯应用可行性探讨
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LVD无极灯已经成功应用到隧道照明领域,不仅提高了照明质量,还创造了大量节能效益。
至今已经有几十项成功的隧道照明工程案例,帮助社会更快地接受和使用该项节能技术,让LVD无极灯成为照明节能的流行趋势。
在隧道照明中,LVD灵龙系列灯管大受好评。
长方形的灵龙系列灯管特别适合方形和四方形的隧道灯具,其超长的使用寿命,高效的节能环保,良好的光照效果,必定铸就LVD 无极灯在隧道照明领域的领先地位。
LVD无极灯领先优势
LVD无极灯节能对比
云南省昆安高速公路小河边隧道换灯前后对比
将原有照明系统全部用LVD无极灯替换后,照明效果明显,有效的提高了隧道内的光线照度,降低了因光线昏黄造成的交通安全隐患。
其次,节能效果十分显著,10年可节约能耗约1600万度电,并节省大量电费,给国家带来巨大的节能效益。
LED隧道照明无极调光系统在隧道的应用分析摘要:本文通过对现代的隧道照明的现状、LED灯具的优势以及无极调光照明控制系统的论述,来对LED隧道照明无极调光系统在隧道中的应用做出了分析,对今后的隧道照明LED无极调光系统的使用提供了参考依据,希望对同行们带来一定的帮助与借鉴。
关键词:LED;隧道照明;无极调光系统;应用0引言在我国的山区中的公路的建设里,有很多的路段都是隧道,所以在隧道建成以后投入使用时就需要消耗相当大的电量,进而造成使用的成本增加。
又因为在偏远的山区,经济不够发达,通过的车流量也较少,所以在高速公路隧道中所使用的灯光照明费用已经变成该地区管理部门的一笔非常沉重的负担。
所以怎样改善公路隧道中的能源消耗问题已经成为我们需要解决的问题。
LED灯具凭借它自身所拥有的能耗使用低、无极调光性、绿色环保以及成本低的优点,被广泛的应用到了隧道中的照明系统里。
因此可以这样说,在以后的高速公路的隧道照明的系统里,LED无极调光系统的应用前景非常的广阔,目前正在处于推广的阶段。
1隧道的照明系统的现状目前在我国的公路隧道的照明系统中,其关于节能的技术与国外的水平还依然有很大的差距。
而在高速公路的隧道照明系统中所采用节能的常用手段主要是通过在选择灯具时采用低功率的设备、在隧道的内部选用一些反射率较高的装修材料、使用节能的光源、选择合理的灯具布置等方法来实现节能。
但是这些方法的节能效果不能让人完全满意,因此特别需要一种新的节能方案。
2隧道的照明系统中使用的各种灯具的特点我国的隧道中目前经常使用的照明灯具的品种有很多种。
因此下面对各种灯具的优缺点进行了一一的分析:(1)高压钠灯的使用特点:优点为使用寿命比较长、性能比较稳定、发光效率良好、透雾性能较强等;缺点为其光电参数大约是100-130lm/W、山区受弯电压不稳导致实际的使用寿命比较低等。
(2)低压钠灯的使用特点:优点为其光通的维持率极高、发光的效率较高、透雾性能比较强等;缺点是等的显色性能较差、使用的寿命不长和运营维护过程较困难。
基于无极调光的隧道智慧照明系统研究及应用发布时间:2021-06-29T11:14:19.053Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:刘凤华[导读] 摘要:随着我国交通基础设施的逐渐完善,隧道数量及里程不断增加。
葛洲坝集团交通投资有限公司湖北武汉 430000摘要:随着我国交通基础设施的逐渐完善,隧道数量及里程不断增加。
隧道智慧化程度还处于起步阶段,隧道“黑洞效应”及“白洞效应”亟待解决,能耗有待进一步降低,通过研究基于无极调光隧道智能照明系统以及在实际工程中的应用成效,分析对比隧道照明传统控制方式的不足,提出了智慧隧道照明系统的设计方法,阐明了智慧隧道照明节能及安全优势。
关键词:隧道照明;无极调光;应用成效0引言随着自动控制技术的快速发展以及推广,国内外在隧道照明控制方面的研究也随之发展。
传统的隧道照明大部分是手动控制,少量的半自动控制,而在日后大量的隧道照明控制研究中,许多研究者提出了智能化控制方案。
李列[1]提出采用多级调光控制策略实现隧道照明节能的目标,但不能根据隧道的周围环境(洞外亮度、车速、车流量等)实现智能控制。
Mohamed Salah Musa[2]对隧道采用三级控制策略,并且测量隧道照度以及车流信息,通过自适应调整方法来达到闭环控制效果,其节能效率为22.1%。
Hong Zeng[3]以交通信息和隧道外部环境为参数,采用模糊控制算法对浙江省某高速公路隧道实现照明控制,实验结果表明其节能达到87%。
肖华[4]提出模糊控制理论与神经网络相结合,将其应用于隧道照明控制系统中,但该系统只通过理论分析得到其在建设及能源节约效果。
1隧道照明控制方式对比研究公路隧道照明控制技术是隧道物联网、互联网技术等新一代信息技术不断发展而不断进步的,其控制方式由经历了两个阶段,即传统的人工方式到自动控制方式,通过表1分析对比隧道照明的传统控制方式与智慧控制方式的优缺。
表1隧道智慧控制方式概况表2.通常采用LED灯照明,能耗低。
隧道照明中电磁感应无极灯应用可行性探讨
引言
经济的急速发展,带来了道路网络的高度发达,但同时,也带来也拥挤的巨大问题,于是在实际应用中,隧道结构被广泛采用,以此提高交通流量,并且保护地面环境。
为了更好地利用隧道来提高交通流量,合理的隧道照明有至关重要的作用。
本文结合无极荧光灯的特点探讨无极荧光灯在隧道照明中应用的前景。
1 隧道照明简介
隧道照明的作用首先是能够让车辆或行人能够安全地进入、通过和离开隧道区域,在此基础上要求车辆通过隧道时不会发生流量减缓的情况,以保证隧道的畅通。
当经过隧道时司机本能会有一种不安全感,因此会不由自主地降低速度,这样会造成交通拥挤。
为了减缓甚至消除这种情况,我们就必须利用合理的隧道照明,使司机能够快速适应照明环境并轻易看清路面状况,这样可以快速看到路面上可能的障碍物,使司机安全感提高,通过隧道是车速就不会降低。
隧道照明的另一个特点是白天特别照明,主要是白天隧道内和隧道外的亮度相差太大,而晚间照明反而可以弱一点。
在CIE 中规定隧道内需要的光线由隧道外面光线的亮度和该点在隧道中的位置决定(CIE88-1990)。
在设计隧道照明时需考虑5 个区域的情况(如1.1 引入区
这是隧道入口前的部分路面,严格说来它不是隧道部分。
在这一区域驾驶员必须能够看清隧道内部和可能的障碍物,才不至于降低车速。
这一区域的驾驶员的亮度适应情况将决定了下一区域需要的亮度水平。
CIE 计算这个亮度适应的方法是L20 方法,它计算的是在进入区的起点以驾驶员的视线为中心的。
高速公路隧道LED无极调光智能控制系统及应用摘要:中国高速公路隧道照明系统基本使用高压钠灯,造成大量电能浪费的同时,也无法做到结合使用场景的灯光亮度合理精准调控。
基于此,本文提出全新的高速公路隧道照明控制系统,该系统可以做到对高速公路隧道内灯光亮度的合理调控,在确保行车安全的同时减少电能损耗,有效符合国家层面提出的节能减排目标。
关键词:隧道照明;无极调光;智能控制系统;节能引言经济的飞速增长,我国高速公路的建设数量与建设规模也不断增加。
据统计,截至2020年底,我国高速公路总里程达16.10万公里,其中公路隧道已达21316处。
而陕西省作为全国的隧道大省,隧道数量众多,隧道照明用电消耗也成为隧道运营管理单位的一项巨大开支,同时为响应国家“双碳”政策号召,急需加大高速公路隧道LED照明节能技术研究力度。
20世纪中叶,以欧洲为首的西方国家选择智能调光照明控制技术,制定了相应标准,且获得了全面的发展,促进了隧道照明的发展。
对比国外,我国的隧道照明技术发展晚于国外,无完善的设计规范,一般设计按照《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)开展。
在90年代后期,为满足行车安全基本需求,贯彻安全、节能理念,开始确定灯具安装的相关方案,加大了“黑洞效应”、“白洞效应”、“灯具开启数量”几大主题的研究。
本文根据多年机电工程积累经验,研发了一套高速公路隧道LED照明智能控制系统,并应用于十天高速红石河隧道和银昆高速天台山隧道机电项目。
1常见的城市隧道照明控制技术1.1PLC控制技术PLC控制技术也被称为电力载波控制技术,需要在系统中安装PLC控制器、传输模块与终端感知设施。
在系统运行期间,由传感器持续采集现场监测信号,由PLC控制器对现场信号进行扫描识别,然后根据用户程序扫描结果选择是否执行预先设定的特殊功能指令,经由锁存电路向外接设备输出控制指令,执行照明灯具开启、关闭等控制动作。
PLC控制技术有控制方式多元化的优点,可以根据照明控制需求采取顺序控制、定时控制、环境自适应控制、闭环控制、计数控制等多种控制方式。
电磁感应灯(无极灯)在道路照明工程中的应用金丽萍【摘要】本文主要介绍了电磁感应灯的工作原理及其特点,以及在道路照明中的应用及节能效果.【期刊名称】《照明工程学报》【年(卷),期】2011(022)002【总页数】6页(P75-80)【关键词】电磁感应灯(无极灯);道路照明;节能;绿色照明【作者】金丽萍【作者单位】北京市市政工程设计研究总院,北京100089【正文语种】中文1 电磁感应灯的工作原理及特点电磁感应灯是无极灯的一种,顾名思义,无极灯就是没有灯芯的灯,大家都知道普通的白炽灯是依靠灯芯 (电极)的燃烧来提供照明的,包括道路照明上用的比较多的高压钠灯、汞灯等都是有灯芯的,无极灯没有灯芯,靠什么来照明呢?靠的就是电磁感应原理。
如图1所示:在环状的灯管外套着一对铁芯,铁芯上包着绕组,当绕组通过交流电后,根据电磁感应原理,铁芯周围就产生了交变的磁场,变化的磁场产生感应电流,再利用耦合震荡原理将产生的高频电压注入到真空的玻壳或玻管里,使低压汞和惰性气体的混合蒸气产生放电,辐射出紫外线,再通过三基色荧光粉转化为可见光。
图1 环形电磁感应灯原理同样卵形无极灯主要由灯泡、耦合器和高频发生器组成,如图2所示:其工作原理也是高频电磁场能量以电磁感应方式耦合到灯泡内,使灯泡内的气体激发和电离,形成等离子体,等离子体受激发原子返回基态时,辐射出253.7nm的紫外线,灯泡内壁荧光粉受到紫外线激发而发出可见光。
基于法拉第电磁感应定律的工作原理,电磁感应灯具有如下诸多优点:1)超长寿命:由于电磁感应灯没有灯丝和电极,从而有效的避免了灯丝和电极燃烧的损耗,寿命一般可达到60000小时以上,比普通的白炽灯长100倍,比高光效的高压钠灯,也要高出一倍以上(高压钠灯一般标称寿命为24000~28000小时)。
图2 卵形电磁感应灯原理2)高效节能:电磁感应灯的功率因数很高,一般都在0.99以上,减少了无功消耗,比白炽灯节能90%以上,比普通的节能灯节能45%以上,而普遍采用的高压钠灯即使在加装电容补偿后,功率因数也只能达到0.85~0.90,因此,电磁感应灯的节能效果是毋庸置疑的。
隧道照明中电磁感应无极灯应用可行性22 电磁感应无极灯在隧道照明应用前景电磁感应无极灯因为没有电极,所以不存在由于电极溅散或失效而造成灯寿命终止的可能,因此比传统气体放电光源的寿命长(见表3),寿命在60000 小时。
长寿命不但能够减少灯损坏造成的经济损失,同时使其维护更换的费用大大减少,隧道的维修比较困难,因此电磁感应无极灯是比较理想的隧道照明光源。
另外长寿命的光源可以减少制灯材料损耗,减少灯废弃物对环境的污染,也是符合绿色环保的要求。
电磁感应无极灯目前已经形成了从23w 到200w 的系列产品,其中大功率灯的光效能达到80lm/w 以上,因此它可以适应用于室内外的一些场所的照明。
根据我们前面对隧道照明要求的分析,电磁感应灯能够符合隧道照明的使用要求,并在在不降低照明质量的情况下能有效节能。
由于电磁感应无极灯没有电极,放电条件变化小,不会由于电极损耗而影响灯的光通量。
如采用良好的工艺和特殊荧光粉,能够保证电磁感应无极灯的光衰很小,可有效保证在灯寿命期间的照明质量。
因此在设计隧道照明时可以提高维护系数值,这样可以有效减少使用的光源数量,降低耗电量和设备成本。
根据使用的环境和要求,电磁感应无极灯的发光体的外观形状可制成不同的造型,以适配于不同类型的应用灯具,从而达到照明感觉良好好和设计符合道路照明配光灯具的要求。
另外由于采用高频工作,该光源没有造成人眼视觉不适的任何闪烁现象。
在实际的隧道照明中视觉舒适是一个重要因素,可以减轻视觉疲劳。
另外与其他气体放电灯相比,其反映物体位置的能力要强,可以给驾驶员安全感,可以有效提高交通流量。
另外一个比较突出的特点是电磁感应无极灯优异的调光性能,这在隧道设计。
隧道照明中电磁感应无极灯应用可行性探讨(第1页)来源:复旦大学电光源研究所陈育明龙奇陈大华左春兰作者:浏览:3879人次发布:2007-11-29 注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
随着经济的发展,我们的道路网络在不断发达同时也越来越拥挤,因此更多的隧道结构被采用,在提高交通流量和保护地面环境方面有重要作用。
为了更好地利用隧道来提高交通流量,合理的隧道照明有至关重要的作用。
本文结合无极荧光灯的特点探讨无极荧光灯在隧道照明中应用的前景。
随着经济的发展,我们的道路网络在不断发达同时也越来越拥挤,因此更多的隧道结构被采用,在提高交通流量和保护地面环境方面有重要作用。
为了更好地利用隧道来提高交通流量,合理的隧道照明有至关重要的作用。
本文结合无极荧光灯的特点探讨无极荧光灯在隧道照明中应用的前景。
隧道照明简介
隧道照明的作用首先是能够让车辆或行人能够安全地进入、通过和离开隧道区域,在此基础上要求车辆通过隧道时不会发生流量减缓的情况,以保证隧道的畅通。
当经过隧道时司机本能会有一种不安全感,因此会不由自主地降低速度,这样会造成交通拥挤。
为了减缓甚至消除这种情况,我们就必须利用合理的隧道照明,使司机能够快速适应照明环境并轻易看清路面状况,这样可以快速看到路面上可能的障碍物,使司机安全感提高,通过隧道是车速就不会降低。
隧道照明的另一个特点是白天特别明亮,主要是白天隧道内和隧道外的亮度相差太大,而晚间照明反而可以弱一点。
在CIE中规定隧道内需要的光线由隧道外面光线的亮度和该点在隧道中的位置决定(CIE88-1990)。
在设计隧道照明时需考虑5个区域的情况(如图1所示):
1.引入区
这是隧道入口前的部分路面,严格说来它不是隧道部分。
在这一区域驾驶员必须能够看清隧道内部和可能的障碍物,才不至于降低车速。
这一区域的驾驶员的亮度适应情况将决定了下一区域需要的亮度水平。
CIE计算这个亮度适应的方法是L20方法,它计算的是在进入区的起点以驾驶员的视线为中心的20°的视角范围内四周、天空及路面的平均亮度(如图2所示)。
很明显白天的亮度要明显高于晚间,因此隧道照明白天的要求更高。
上图的刹车距离是发现障碍物到刹车停止的距离,通常与车速有关,具体数据如表1所示。
2.阀值区
这一区域的长度等于刹车距离。
在开始部分时亮度要求保持不变并跟外部亮度L20值和交通状况有关。
后面部分可以使亮度快速下降,到结束时可以下降到初始值的40%。
3.过渡区
这一区域亮度不断下降直到跟内部段相同为止,但亮度变化的比率不得超过1:3,否则人眼对环境的适应能力就不够了。
当然在过渡段结束时,亮度为内部段的3倍。
4.内部区
这一区域在过渡段和出口段之间,通常是隧道最长的部分。
它的亮度水平要求通常决定于车速和交通状况,通常CIE设计标准如表2所示。
5.出口区
这一区域的照明水平也由外部亮度决定,但通常由于外部较亮,而人眼从暗到亮的适应是瞬时的,因此照明用来通过一定的对比度,以免突然的亮度变化产生眩光,影响视觉功能。
通常这一区域的长度在50m 左右,亮度为内部段的5倍左右。
晚间的问题就更重要一些,极端的情况是外面路面没有照明,为了防止"黑洞效应",并辅助适应,应该在出口后的200~300m道路进行照明,照明水平需要逐级递减,递减梯度小于3。
在整个隧道照明中,在入口处白天也会有"黑洞"现象,这是由于隧道比外部的亮度要低很多的缘故。
另外人眼从亮到暗的视觉适应会有一定的时间,因此从外部进入要看清隧道内部需要一定的时间,称为"
时间滞后效应"。
在设计时应该充分注意这些问题,以提高驾驶员的能见度和安全感,确保交通的畅通。
电磁感应无极灯在隧道照明应用前景
电磁感应无极灯因为没有电极,所以不存在由于电极溅散或失效而造成灯寿命终止的可能,因此比传统气体放电光源的寿命长(见表3),寿命在60 000小时。
长寿命不但能够减少灯损坏造成的经济损失,同时使其维护更换的费用大大减少,隧道的维修比较困难,因此电磁感应无极灯是比较理想的隧道照明光源。
另外长寿命的光源可以减少制灯材料损耗,减少灯废弃物对环境的污染,也是符合绿色环保的要求。
电磁感应无极灯目前已经形成了从23w到200w的系列产品,其中大功率灯的光效能达到80lm/w以上,因此它可以适应用于室内外的一些场所的照明。
根据我们前面对隧道照明要求的分析,电磁感应灯能够符合隧道照明的使用要求,并在在不降低照明质量的情况下能有效节能。
由于电磁感应无极灯没有电极,放电条件变化小,不会由于电极损耗而影响灯的光通量。
如采用良好的工艺和特殊荧光粉,能够保证电磁感应无极灯的光衰很小,可有效保证在灯寿命期间的照明质量。
因此在设计隧道照明时可以提高维护系数值,这样可以有效减少使用的光源数量,降低耗电量和设备成本。
根据使用的环境和要求,电磁感应无极灯的发光体的外观形状可制成不同的造型,以适配于不同类型的应用灯具,从而达到照明感觉良好好和设计符合道路照明配光灯具的要求。
另外由于采用高频工作,该光源
没有造成人眼视觉不适的任何闪烁现象。
在实际的隧道照明中视觉舒适是一个重要因素,可以减轻视觉疲劳。
另外与其他气体放电灯相比,其反映物体位置的能力要强,可以给驾驶员安全感,可以有效提高交通流量。
另外一个比较突出的特点是电磁感应无极灯优异的调光性能,这在隧道设计时有很大的好处。
该电磁感应无极灯采用了集成电路(IC)进行工作,具有良好的调光控制性能(调光原理如图3所示),具备在其额定功率的30%到100%范围内都能稳定工作的良好调光性能,这对隧道照明具有重要的意义。
如前所述,隧道照明跟外部环境的亮度有密切关系,通常白天隧道照明的亮度水平要求比晚间要高,而且不同的天气状况对隧道照明的亮度要求还有所变化。
目前大部分隧道的调光采用控制灯具的不同开关组合方式来进行,这样做可能会在调低照明水平时,引起路面照明均匀度变差。
而采用电磁感应无极灯可以进行无极调光,这样在调低照明水平的同时,不会影响照明均匀度,而且可以连续变化,这也符合人眼的视觉生理特性。
图4是隧道照明设计的亮度曲线,和实际能够设计的亮度的一个比较。
明显可以看到电磁感应无极灯的设计,可以是驾驶员有更好的视觉适应性能。
另外,由于电磁感应无极灯采用了集成电路的驱动电路,因此在控制方面的功能的扩充就十分方便,在隧道照明应用时可以结合隧道照明的控制设备进行照明调节和控制。
当然在实际隧道照明中应用电磁感应无极灯还需要很多的工作,例如设计合理灯具的反射器,提高灯具的效率等来解决高亮度照明的要求。
但从前面的发现和其它光源在隧道照明中应用的情况来看,电磁感应无极灯在隧道照明中的应用会有其一定的特点。
结论
综上所述,电磁感应无极灯在用于隧道照明时,可以有视觉效果和心理感觉,使驾驶员对路况的了解更轻松,提高驾驶员的安全感,因此不会降低车速,可以提高隧道的流量。
利用电磁感应无极灯还可以有效节约营运和维护的成本,有利用环境保护和可持续发展。
参考文献
[1] W J M van Bommel, Road Lighting, 1980
[2]Thorn Catalogue 2002, France, 2002
[3]林贤光等,道路照明,1990
[4]陈大华等,光源与照明(4th),2000
[5]刘宝川,隧道照明技术,中国照明电器 2000(3)。