隧道照明节能分析及系统设计方案
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温室气体自愿减排项目方法学-公路隧道照明系统节能
2024/8/5
核心点:项目范围、计入期及减排核算,多隧道整体开发、LED照明及节能技术 项目开发条件:本方法学明确了对于多座公路隧道的照明系统节能项目,项目寿
命期的开始时间为多座公路隧道中最早正式运营的日期,项目寿命期的结束时间为多座公路隧道中最早不能满足使用要求或再次升级改造的日期,项目的计入期不得超过项目寿命期,与国际通行做法一致。
从项目可操作性及可行性考虑,一同开发温室气体自愿减排项目的多座公路隧道应在同一省(自治区、直辖市)内,且属于同一法人所有,对于项目隧道的规模不做要求。
技术路线:目前在升级改造或新建的公路隧道照明系统项目中,采用初始光效
150lm/W以上的高光效隧道照明灯具的隧道数量占比不超过10%,且成本比普遍使用的初始光效120lm/W的照明灯具高20%以上。
如果采用智能照明控制系统,则需要加装一定数量的照明控制柜和前端感知单元,与不采用智能控制系统的隧道相比,成本增加10%—30%,明显高于当前主流技术。
公路隧道照明系统节能项目边界M M M
市场分析:隧道照明一般属于公路隧道养护公司运营。
由于单个公路隧道的温室
气体减排量不大,从项目规模和经济效益的角度来看,方法学明确了同一法人拥
有的多个公路隧道可以作为一个整体来开发和申请登记,以提高项目的整体效益和可行性。
公路隧道照明系统设计公路隧道的照明系统设计是保障驾驶安全的重要环节之一。
随着交通发展和城市化进程的加速,公路隧道的建设日益增多,这就对照明系统设计提出了更高的要求。
本文将从灯具的选择、照明亮度、能效以及紧急照明等方面,探讨公路隧道照明系统设计。
首先,选择适合的灯具非常关键。
在公路隧道中,由于通风条件差,一般选用防爆、防水、耐高温的灯具。
采用LED灯具是当前公路隧道照明系统设计的主流趋势。
LED灯具具有寿命长、节能、亮度高等特点,同时也较为环保,符合可持续发展的要求。
其次,照明亮度是公路隧道照明设计的重点之一。
适当的照明亮度可以提高驾驶员的视觉舒适度,降低事故发生的可能性。
根据照明亮度的标准,公路隧道的照明亮度应保持相对均匀且适中。
这样可以避免因亮度差异过大而引起驾驶员视觉暂时失明的情况,确保驾驶员在隧道中有足够的视野来观察道路情况。
第三,节能也是公路隧道照明系统设计的一个重要指标。
隧道的照明系统需要全天候工作,因此能耗也较高。
为了实现节能的目标,我们可以采用智能控制系统来调节照明亮度。
该系统可以根据天气状况、交通流量等因素自动调整照明亮度,以达到节能减排的效果。
除了常规照明系统设计,公路隧道照明系统还需考虑应急情况下的照明需求。
在突发事故或紧急情况下,隧道照明必须能够提供足够的亮度,确保人员疏散和救援工作的进行。
因此,在设计隧道照明系统时,应考虑设置紧急照明设备,如应急灯具和标识灯等,以满足紧急情况下的亮度需求。
在公路隧道照明系统设计中,还需考虑照明效果的均匀性。
隧道内部的光线分布应尽量均匀,避免过高或过低的亮度区域。
通过合理的灯具布局和照明亮度的调整,可以实现隧道内光线的均匀分布,提高视觉舒适度,避免驾驶员的视觉疲劳。
此外,公路隧道照明系统设计还需考虑光照环境的保护。
隧道照明会产生一定的光污染,对周边环境造成一定的干扰。
为了减少光污染,设计人员应根据隧道的具体情况选择合适的灯具和照明角度,避免过度照明,保护周边生态环境。
新型隧道道路照明系统节能方案袁晓安;曹俊侠【摘要】Tunnel lighting is becoming more common in transportation field. In order to give better play to the effect of lighting device in the tunnel,to make people feel comfortable to adapt luminance change when passing through the tunnel and to achieve energy conservation and environmental protection,“double power energy⁃saving magnetic ballast system”which emerges in recent years is presented in terms of theory,possibility of practical application,cost and energy saving effect. Large amounts of data analysis are performed. The new⁃type energy saving scheme of tunnel lighting system was obtained according to actual experimental results.%隧道照明目前在交通领域越来越普遍,为了能在隧道中更好地发挥照明器件的效果,使人适应隧道内外环境的变化,达到节能环保的目的,从近年来新兴的节能成果“双功率节能电感镇流器系统”入手,从原理、实际应用的可能性、成本及节能效果等方面进行了阐述,并有大量的数据分析,根据实际实验结果得出了新型隧道照明系统的节能方案。
城市隧道照明节能设计摘要:在我国社会经济不断发展的现阶段,人们对于环境保护的重视程度也越来越高,且我国政府已经将控制温室气体的排放放在了实现可持续发展的总体规划工作当中,最终实现节能减排的目标。
然而,在城市化建设进程不断深入的当下,隧道照明能耗较为严重,照明节能措施显得单一。
文章对城市隧道照明节能设计相关问题进行了探讨,为实现经济、社会和生态效益的统一而建言献策。
关键词:城市隧道;照明设计;节能技术随着城市化建设进程的逐渐深入,大量的隧道也不断的投入运营,作为城市交通中的重要工程,对于社会的发展起到了积极的促进作用;然而,隧道作为能源消耗的主要方面,再加之人们节能减排意识的提高,使得城市隧道照明节能的重要性和紧迫性被越来越多的人所重视,我国城市隧道照明节能工作正面临着新的形势和严峻的挑战。
在这种情况之下,如何彻底解决城市隧道照明设计中存在的实际问题,实现节能减排的目标,是城市实现健康发展中需要解决的实际问题。
1 结构与设计参数的合理选择1.1 整体结构的平衡性城市隧道照明系统是一个有机的整体,要想实现照明节能,首先应该保证系统整体结构的平衡性和合理性;在对城市照明系统中的配电网络进行设计的时候,必须要在规范标准允许的条件下,对高压电源的引入点进行合理的确定,对变电所的位置要合理的布置,尽可能的避免因电源引入点和变电所数量过多而引起的能耗增加问题;另外,在对城市隧道照明系统进行节能设计的时候,要严禁出现虎头蛇尾的状态,必须要对每个设备的具体容量进行仔细的核实,对所需要的系数实现准确的确定,并在确定总负荷的前提下,平衡远期容量备用率和变压器的经济负荷率,从而避免能源的浪费。
1.2 设计参数的合理性加强照明是城市隧道照明节能中的重要环节。
通常情况下,加强照明的功率要占据到整个隧道照明功率的60%~80%,具体数值是根据隧道的长短来决定的。
按照相关规范标准的要求,加强照明中的平均亮度需求值主要是由洞外亮度L20所决定的,由于其在正常情况下无法实现测量,但一般的取值是在4000~5000cd/m2的范围当中,使得优化后的照明和运营费用节省了15%~20%。
公路隧道LED照明调光系统设计标准1. 前言公路隧道的照明系统设计标准一直受到广泛关注。
随着LED技术的快速发展,LED照明在公路隧道中的应用成为了一个热门话题。
本文将探讨公路隧道LED照明调光系统设计标准,帮助读者全面了解这一主题。
2. LED照明在公路隧道中的优势LED照明具有节能高效、寿命长、色彩良好等优点,因此在公路隧道中得到了广泛应用。
而LED照明调光系统的设计标准则更加重要,因为它可以进一步提高LED照明的能效,延长使用寿命,并且为隧道用户提供更好的照明环境。
3. LED照明调光系统设计标准的深度分析在LED照明调光系统设计中,首先需要考虑的是光照度的标准。
根据《公路隧道照明设计规范》,隧道照明应保证车辆驾驶员和行人的安全视野,同时避免光照度过高造成反射和眩光。
LED照明调光系统设计标准需要根据隧道的长度、曲率和交通量等因素进行合理选择。
4. LED照明调光系统设计标准的广度探讨除了光照度标准外,LED照明调光系统设计还需考虑节能性、环保性和可靠性等因素。
调光系统应具备自动感应、亮度实时调控和状态监测等功能,以适应不同时间段和交通流量的变化。
系统的稳定性和故障自动检测功能也至关重要,以确保LED照明在隧道中长期稳定运行。
5. 总结与回顾在本文中,我们深入探讨了公路隧道LED照明调光系统设计标准。
我们了解到,LED照明调光系统的设计应根据光照度、节能性、环保性和可靠性等多方面因素进行全面考量。
只有这样,才能确保LED照明在隧道中发挥最佳效果,提高交通安全性和用户体验。
6. 个人观点个人而言,我认为LED照明调光系统设计标准的重要性不言而喻。
随着交通建设的不断发展,LED照明调光系统设计标准的合理性将直接关系到行车安全和城市交通环境的优化。
我希望相关部门能够在制定LED照明调光系统设计标准时,充分考虑到各种因素,制定出科学、合理的标准,为公路隧道的LED照明带来更好的运用体验。
在本篇文章中,我们从深度和广度的角度对公路隧道LED照明调光系统设计标准进行了全面评估和讨论,希望对您有所帮助。
隧道照明节能方案研究[摘要] 针对隧道照明节能的问题,结合隧道正常运营工况、事故运营工况、阻塞工况时照明参数与控制的关系,提出了隧道照明节能的控制方案,并用于工程实际。
结果表明,该方案能实现隧道照明系统节能40%以上,符合国家建设节能性社会的发展目标,给社会带来巨大的经济效益和社会效益。
[关键词] 隧道工程节能照明方案LED灯0.引言随着隧道运营水平的提高,各种新型照明技术的不断创新发展以及计算机技术的发展和新的控制理论研究成果,隧道安全与节能技术将沿着系统化、智能化、综合化的方向发展,使隧道节能达到一个新的技术水平。
因此针对隧道节能的研究也迫在眉睫。
由于隧道内的环境参数(CO ,浓度、可见度、风速等) 受交通流量、行车种类和气候条件影响很大, 这些因素都是随机变化的, 而且不同的隧道内部形状参数(长度、高度、截面积、坡度、歪曲度等) 相差很大, 因此必须根据隧道的特点, 采用智能控制方法,对隧道照明系统进行控制。
为此,本文结合实际隧道工程对隧道照明节能方案进行研究,以期取得好的节能效果。
1.照明控制研究1.1照明控制思路隧道照明控制不仅是隧道内路面亮度的控制,还有照明节能设备的控制。
目前隧道照明亮度的控制主要采用根据洞外亮度变化、但按照最大交通量来进行有级控制,加强照明段分为晴天、云天、阴天及重阴天(傍晚)四级调光,基本照明段分为白天和深夜二级调光。
对隧道路面亮度的控制没有考虑基于交通量的变化进行调光,即在洞外亮度变化时,因交通量的不同,而造成路面亮度过高、浪费能源,或路面亮度过低,影响行车安全等问题。
本文通过调查、分析天气状况即洞外亮度、交通量变化对照明控制的影响,研究隧道正常运营工况、事故运营工况、阻塞工况时照明参数与控制的关系,以及交通量与车速、照度的关系,研究隧道照明系统自动控制的、可编程的节能控制技术,解决现有的隧道照明控制模式存在的节能与安全之间的矛盾。
1.2 照明光源的对比研究及应用隧道照明系统的节能措施除了合理选择设计参数外,科学选用电光源也是照明节能的重要问题。
浅析高速公路隧道照明与节能系统摘要:当前,我国正在大力发展高速公路建设,隧道越来越多。
对于我国这样一个综合性地形的国家来说,隧道是公路设计中不可或缺的一环。
高速公路隧道要想充分发挥其功能,必然要依赖于照明系统。
但是,由于高速公路隧道的照明系统需要消耗大量的能源,因此,节能控制极其重要。
关键词:高速公路;隧道;照明;节能0 引言国家节能减排“十二五”规划中指出:要推动节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等战略性新兴产业发展。
近年来,随着我国经济的发展,隧道和桥梁建设是实现高速公路建设的重要部分,而隧道照明系统是隧道内安全行车的重要保障。
但是,目前大多数隧道照明系统是采用长明灯照明模式,电能浪费极大,对社会经济的发展产生了一定的负面影响,因此,隧道照明系统节能技术的探索与研究势在必行。
1 高速公路隧道照明系统的特点高速公路隧道大体上是半封闭空间,空间内部由特殊管状结构构成。
这种设计容易造成隧道内外交通环境差别过大,导致车辆通过隧道时产生明暗交替,影响行车视觉。
所以,以隧道通行安全性与运行环境舒适性为前提,高速公路隧道在设计过程中,需要综合考虑影响照明质量的因素,例如闪烁现象、亮度均匀度、视觉特效、路面亮度等。
根据国际照明委员会规定,高速公路隧道在设计过程中需要考虑到驾驶员的暗适应、明适应能力。
2 隧道照明系统中普遍存在的问题2.1隧道照明模式存在问题结合某高速公路隧道照明的相关管理人员介绍,部分高速公路隧道中,只有在夏季才将所有照明设备打开,进而使照明回路有所增强。
而在其他的时间内,仅采用两种照明模式。
当处于白天时,仅将一半的照明回路开启;在夜间,则将一半的基本照明回路开启。
这种照明模式不仅不够节能,同时还存在着一定的不安全因素。
2.2隧道照明系统存在过度设置问题对隧道照明系统进行过度设置,是当下我国高速公路运营过程中的一个“通病”。
以某高速公路为例,其隧道主要是以中、长隧道居多。
公路隧道照明设计与节能措施摘要:基于节能技术在公路施工中的应用,优化公路隧道照明节能设计不仅是降低公路运营方经济负担的重要举措,也是提高隧道照明质量,保证出行安全的重要办法。
本文通过对隧道照明照明的特点和影响照明质量的因素分析,阐述公路隧道照明设计节能的具体策略,以此为隧道照明提供安全、高校的节能照明系统。
要害词:隧道照明;节能设计;安全1引言LED灯是日前公路隧道照明系统所采取的主要灯源,但是其操纵系统的滞后导致LED灯的节能效果没有得到良好的发挥,因此本文结合工作经验对节能照明系统进行优化设计,以此提高隧道照明系统的节能效果。
2公路隧道照明的特点及影响因素由于公路隧道是当前山区公路建设常见的,因此配置相应的照明设备是保证出行安全的必要手段,与一般的公路照明相比,隧道照明在白日也需要进行照明,这样一来必定会涉及到节能问题,例如假如该隧道长时间没有车辆通过,但是隧道内的照明设施却一直亮,这样就会涉及到能源浪费问题。
结合相关的实践经验,公路隧道照明对于视觉的影响呈现以下特点:驾驶员刚进入隧道前的视觉问题。
一般由于隧道内外亮度差距,使得驾驶员在刚进入隧道内时存在黑洞问题;在进入隧道内时驾驶员存在适应滞后现象,也就是由于内外亮度的差别导致视觉在短时间内需要适应隧道的环境。
总体看影响公路隧道照明质量的因素主要包罗:隧道洞口亮度、洞口亮度变化与均匀度等。
3公路隧道照明系统节能设计策略3.1合理计算隧道洞外亮度隧道洞外亮度是驾驶人员接近隧道洞口时表示的亮度,实践证实假如隧道洞外的亮度过大,则对于隧道亮度的要求较高,因此基于节能考虑需要减小洞外亮度。
因此在公路施工设计中要尽可能降低隧道洞口的高度,经数据分析得,若把洞外亮度参数有4000cd/m2降低为3000cd/m2,可使照明费用降低25.4%。
3.2选择具有节能性强的照明灯具一般公路隧道内的灯具基本上处于长期工作的状态,因此对于隧道内的照明灯具而言具有较强的使用寿命要求,一般隧道照明灯具主要选择高压钠灯、无极灯以及LED灯。
LED光源隧道照明系统节能方案关键字:LED光源隧道灯用太阳能电池板作为光强传感器隧道内的亮度自动调节,LED驱动器PWM脉冲调光,雷达测量车流量一、设计原则为了对隧道照明进行优化设计,就必要先了解些基本的视觉问题。
如白天的黑洞现象;隧道内部“适应的滞后现象”。
隧道出口处会出现一个很亮的出口,“白洞”现象;为此隧道照明通常分为入口照明,过渡照明,基本照明和出口照明。
其中对入口照明的要求更加严格,要求从外界相仿的亮度逐渐降低。
具体而言,白天隧道入口照明的亮度要根据隧道外的亮度、车速、入口处的视场和隧道长度来确定的。
国际照明委员会将隧道入口照明分为(从隧道口开始)阈值段和过渡段。
而日本的隧道照明标准中更进一步将隧道入口照明分为引入段、适应段、过渡段。
阈值段是为了消除“黑洞”现象,让驾驶员能在洞口辨认障碍物。
隧道过渡段照明是为了避免阈值段照明与内部基本照明之间的强烈变化而设置的照明段,其照度进一步逐渐降低。
为此我国根据《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)要求“入口段加强照明白天分晴天、云天、阴天、重阴4级控制,基本照明分交通量大、交通量小2级控制,出口段加强照明分白天夜晚2级控制”。
隧道照明通常分入口照明、基本照明和出口照明(引入段、适应段、过渡段、中间段、出口段)。
二、隧道照明设计系统1、入口照明的设计要点“黑洞”会引起视度降低,消除这种现象,要提高入口照明的亮度,设计要根据隧道外的亮度、行车速度、入口处的视度和隧道长度等条件确定。
首先进行洞外亮度计算法是在接近洞口段起点S处,亮度传感器采用太阳能电池板检测。
假设在S处测得亮度3200cd/m²,一般隧入口属于明视觉的范畴,在明视觉条件下,采用白光照明光源(显色指数大于75)时,照明标准取“JTJ026.1-1999”《公路隧道通风照明设计规范》规定值的0.88倍;可以取L(S)=3500cd/m²。
当确定洞外入口处的亮度后,就可以计算出隧道入口段亮度:Lth(S)=k*S=0.045*3500=157cd/m ² Lth(S)-入口段平均亮度 (cd/m ²)K-入口段平均亮度的折减系数(《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999表4.3.1)表4.3.1入口段亮度折减系数2、过渡段和中间段照明隧道过渡段平均亮度公式(《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999表4.4.1) Ltr1=0.3Lth=0.3*157=47.1cd/m ²; Ltr2=0.1Lth=0.1*157=15.7cd/m ² 表4.4.1过渡段亮度隧道中间段平均亮度按(《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999表4.2.1) 表4.2.1中间段亮度即Lin=9.0cd/m ²3、出口照明隧道出口由于白天野外亮度很高,“白洞”眩光使通过人员在出口附近视力降低,看不清障碍物,所以在隧道出口部分要有过渡区间,并要加强垂直照度。
隧道内部照明系统的节能改造途径是什么在现代交通体系中,隧道扮演着至关重要的角色。
然而,隧道内部照明系统的能耗问题一直是一个需要关注和解决的重点。
为了实现可持续发展,降低能源消耗,对隧道内部照明系统进行节能改造显得尤为重要。
那么,隧道内部照明系统的节能改造途径究竟有哪些呢?首先,我们可以从照明灯具的选择入手。
传统的隧道照明灯具,如高压钠灯,虽然具有一定的照明效果,但能耗较高。
而新型的 LED 灯具则具有显著的节能优势。
LED 灯具具有更高的发光效率,能够在提供相同照明亮度的情况下,消耗更少的电能。
此外,LED 灯具的寿命通常比传统灯具长得多,减少了灯具更换的频率和成本。
在选择 LED灯具时,要注意其光色、显色指数等参数,以确保照明质量符合隧道使用的要求。
智能照明控制系统是另一个重要的节能改造途径。
通过传感器和控制器,可以根据隧道内的交通流量、外部环境亮度等因素,实时调整照明亮度。
例如,在交通流量较小的时段或夜间,适当降低照明亮度,在保证行车安全的前提下实现节能。
智能照明控制系统还可以实现分区控制,对不同路段的照明进行独立调节,进一步提高节能效果。
这种按需照明的方式,能够避免不必要的能源浪费。
优化照明设计也是节能改造的关键环节。
合理的灯具布置可以提高照明均匀度,减少照明盲区,从而在保证照明效果的同时降低灯具数量和功率。
例如,采用双侧交错布置或中央布置等方式,可以使光线分布更加均匀,避免过度集中或分散。
此外,根据隧道的长度、形状和坡度等因素,精确计算照明需求,避免过度照明。
充分利用自然光也是一种有效的节能方法。
在隧道的进出口部分,可以设置透光结构,如采光井或透明板材,让更多的自然光进入隧道。
这样在白天光线充足时,可以减少人工照明的使用。
同时,采用反光材料来增加隧道内部的光线反射,提高光线利用率,也能在一定程度上降低照明能耗。
对供电系统进行优化也是节能改造的重要方面。
选用高效的变压器和配电柜,减少电能在传输和分配过程中的损耗。
桥I隧丨工I
程勃一
公路隧道照明安全节能设计分析
胡国涌(广西交通投资集团柳州高速公路运营有限公司,广西柳州545000)
摘 要:文章以隧道入口段为研究对象,进行隧道照明安全节能设计与分析。根据隧道照明
与行车安全之间的关系,确定行车速度与隧道内照明亮度之间的关系;根据入口段隧道照度的 要求,制定LED隧道照明方案;采用DIALux软件进行仿真设计,并进行照度计算和经济效益分 析,得出采用两侧对称布置LED灯具隧道照明设计可以满足照度要求,且具有良好经济效益的
结论。
关键词:公路隧道;安全节能设计;照度 中图分类号:U453. 7
文献标识码:A DOI: 10. 13282/j. cnki. wccst. 2021.09. 039
文章编号:1673 -4874(2021 )09-0136 - 03
0引言隧道照明不仅要保证安全通车,还要充分考虑节约能源消耗
。车辆在进入或驶出隧
道时,如果隧道照明设计不合理,很容易产生炫光或黑框效应,影响行车安全m。因此
,
必
须在安全节能的原则下,合理调节照明亮度。而隧道出入口的照明设计更是照明设计的
重点,为了提高隧道内路面照度均匀度,本文通过对比分析确定照明灯具及其布置方式,
并进行了建模设计,明确了隧道安全节能照明设计的经济性。
1隧道照明与行车安全的关系1. 1
驾驶安全视认分析
车辆驶入隧道后,由于亮度发生变化,驾驶员需要一定时间适应,进行驾驶安全视认 分析図。适应时间越短,驾驶视认的速度就越快,就可以根据洞内交通情况操作车辆
。进
入隧道后,驾驶员通过识别交通标志标线等确定安全行驶路线,而这就需要隧道内部有
足够的照明亮度。在入口段,驾驶员白天进入需要有一个视觉适应阶段,时间长短与隧 道内外亮度差异有关,差异越小适应时间越短叫在驶入隧道中间段以前,
驾驶员已经
经过入口段、过渡段,逐渐适应了隧道内部的亮度,可以达到一个相对稳定的速度。在出 口段,如洞内外亮度差异较大,白天驶出容易产生眩光,夜晚驶出需要经历一个“暗明”视
隧道照明工程方案模板范本1. 项目背景隧道是现代交通建设中重要的组成部分,为了保障隧道内车辆和行人的安全通行,隧道照明工程至关重要。
本文将针对隧道照明工程的方案进行详细设计,并做出相应的施工计划和材料选用。
2. 照明需求分析首先,需要考虑隧道内的照明需求。
隧道是一个相对封闭的空间,光线较暗,而车辆和行人需要在其中通行。
因此,隧道照明需满足以下几个条件:- 保证隧道内良好的照明效果,确保驾驶员和行人能够清楚地看到隧道内的道路和周围环境,降低交通事故的发生几率;- 考虑节能环保因素,选择低能耗、高光效的照明设备,降低能耗;- 考虑易维护性,选择较为耐用、易维护的照明设备,减少后期维护成本。
3. 灯具选择根据上述需求,我们建议采用LED照明灯具作为隧道照明设备。
LED灯具具有较高的光效,能够在较低的功率下提供充足的照明效果,节能环保。
同时,LED灯具寿命长,免维护,能够在较长时间内稳定使用,符合隧道内照明设备的使用需求。
4. 灯具布局为了确保隧道内的整体照明效果,我们建议采用均匀分布的方式进行灯具布局,确保整个隧道内都能得到良好的照明效果。
同时,根据隧道的曲线和坡度,需要适当调整灯具的布局角度,确保周围环境能够得到充分照明。
5. 控制系统为了进一步节能,我们建议安装光感控制系统和时间控制系统,根据不同时间段和光线强度自动调节灯具的亮度,有效降低使用能源。
6. 施工方案在进行隧道照明工程的施工过程中,需要考虑以下几点:- 安全保障:确保施工过程中的安全措施,遵守相关施工规范,防止发生施工安全事故;- 施工进度控制:合理安排施工进度,确保照明设备能够按时完成安装,并保证施工质量;- 施工质量控制:严格按照照明设备的安装规范进行施工,并进行必要的验收,确保装置符合相关标准。
7. 预算和后期维护在项目方案中,需要统计照明设备的价格和安装成本,并做出相应的预算。
同时,需要在预算中考虑到后期的维护成本,并合理进行预算分配。
隧道照明节能分析及系统设计方案 目前有关隧道照明的节能,主要是采用高功率因数的照明灯具(配高效电子镇流器)、隧道内两侧铺反射率高的装修材料、尽量缩短供电电缆长度以减少线路损耗、合理布置配电房的位置、集中调光控制、减少洞外亮度等方法。为了进一步节能,设计者还把隧道内的灯具分为全日灯、黄昏灯、白日灯和应急灯等几个回路进行人工或自动的控制。纵观现有的这些方法,虽然有一定的节能效果,但在实际运行中还是存在着电能的浪费现象,以及营运过程中产生的与行车安全和隧道监控之间的矛盾等问题。
问题的提出
一、 现有隧道照明控制模式设计,在实际运行中存在相当大的电能浪费。 目前,隧道照明设计者依据规范通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四个段来设计照明,其中过渡段有两个,分别设计在中间段前后。各段的长度和照度(lx)是从全年行车安全要求出发,对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。能够实现照明自动控制的非常有限,通常因线路布线回路的限制,只能做到2、3级人工或自动控制,对于如天气、车速、车流量等参数只是在设计阶段给予以最大值考虑,最终各段照明的长度和照度也始终是处于最大值状态。对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制。因此,目前这种传统设计与使用的隧道照明系统存在着大量电能浪费问题。 二、现有隧道照明控制营运中节能与安全的矛盾突出。 营运者为了节省电费,往往都不采用自动控制,因为现有的自动控制没有涉及天气和车流量等实时变化因素。实际上营运者采用手动控制方式工作,在规定的时间人工开关隧道灯,白天全开灯,晚上关掉所有的灯。部分营运者考虑白天电能浪费严重,有的只开全日灯。这种灯控方式表面上有一定的节能效果,但其实当洞外亮度小于1500cd/m2时,只要确保隧道内路面亮度总均匀度U0、亮度纵向均匀度U1以及各段亮度达到相应要求,符合行车视觉要求,取其照度最小值即可,并非一定要达到开全日灯时的亮度。其次,存在一个洞口亮度不够的安全隐患问题。由于一天中洞外亮度变化很大,按照司机行车从进入到离开隧道全过程的视觉适应要求,当洞外亮度较大时,入洞口亮度应和洞外亮度及洞内亮度有较好的交替,要考虑入口端洞口排出的大量废气可能降低亮度对比度和照明效果,所以期间要保持洞口足够的亮度,否则在车子进入洞口的瞬间,司机眼前感觉一片黑暗,产生“黑洞效应”,如果前方有障碍车或行驶较慢的车辆,可能诱发连环撞车事故。同样,当隧道出口洞外亮度很高时,隧道内离隧道出口一段距离的亮度不能过低,以防止大型车辆后紧跟有小车,小车难以被发现、视认的情况发生。因此,隧道内照明的节能不是简单地开关某些灯具,而是要求建立在行车安全基础上的最大节能。 三、 有隧道照明控制营运中节能与隧道监控的矛盾。 隧道监控是隧道管理的重要组成部分,目前隧道照明与监控之间产生的矛盾主要在夜间。营运者为了省电,夜幕降临时关闭隧道内所有的灯,由于目前国内隧道普遍采用非红外线摄像头,隧道内部一片漆黑,使得无法发挥有效监控,夜间直接造成从摄像头到监视器之间大量设备电能的浪费。这种间断的监控也不符合重要隧道内所需的监控要求:夜间,在有人进入隧道或发生偷盗、破坏等现象,很难被及时发现;在车辆发生故障或发生交通事故时,不但监控不到,而且在处理时不能提供必要照明。在设计中应考虑在隧道发生紧急情况时,隧道内灯具能够根据需要自动控制照明亮度。比如隧道内发生火灾或拥挤堵塞时,为帮助隧道及时排除危险,系统自动将全部灯点亮,系统的手动控制应能够可以在多处实现,如监控中心,隧道管理房或隧道内的其他位置等。从安全、监控、节能及所能提供便利等方面综合考虑,夜间隧道内提供适当的照明是必要的。
节能方法 在隧道照明系统的设计中,通常入口段和出口段灯具的密度和照度最大,中间段最小。而中间段灯具的布设长度一般最长,其他各段灯具的布设长度根据隧道实际长度和实际要求的不同而有所不同。根据国家<>的设计要求,隧道照明的设计应考虑车流量和车速的因素,所以影响隧道内灯具照度的设计主要有车速、车流量和洞外亮度三个因素。 当平均车速较大时,应按要求适当增加入口段和过渡段照明的长度和照度,中间段、出口段的照度也应相应增加,反之相应减小。有关研究机构曾做过现场实测,在车辆通过隧道洞口前后,会很自然地降速,通过隧道时,车速普遍下降30%左右,因此在考虑车速对隧道内各段照明的长度和亮度的影响时,应注意考虑这一点。当交通量大增时,入口段、过渡段、中间段、出口段的照度应相应增加,此时路面均匀度U0和纵向均匀度U1也应相应增加,反之相应减小。影响洞内亮度设计的另一主要因素是洞外亮度,洞外亮度除了和洞口所处的位置有关外,白天主要由天气状况决定。晴天、多云、阴天、重阴的天气对洞内入口段、过渡段、出口段亮度的调节均产生较大影响,洞外亮度增加,隧道内各段灯具的照度也相应增大,反之相应减小。雨天或是大风的天气,不但影响洞外亮度,还影响车速,而车速又直接影响隧道内各段照明的长度和照度。 在整个隧道照明的设计规划中,就应该考虑节能问题。比如入口段照明通常由基本照明和加强照明两部分组成,前者的灯具布置同中间段照明相类似,后者的加强照明采用功率较大的灯具。由于洞外日光的投射进入,可利用作为入口段加强照明的部分,参照设计规范,可将离洞口10m以内的加强照明灯具予以省略。在单向交通隧道中,出口段照明的设计,其长度可与入口段有所不同,据相关资料证实,出口段长度取60米是合适的,可省去几十米入口段高密度布置的灯具,由中间段布置较为稀疏的灯具取代。出口段亮度也可有别于入口段,其亮度取中间段亮度的5倍即可。在长隧道中,由于有充分的适应(过渡)时间,所以中间段亮度可适当降低。 为了提高司机行车安全系数,在设计较长隧道的照明时,过渡段应设计为TR1、TR2、TR3三个照明段,其亮度与长度的划分可采用CIE适应曲线作为依据。 由于隧道长度超过100米就要设置照明,当隧道里安装照明灯具时,它的长度通常是几百米、几千米,如果隧道交通是单向,灯具安装总长度可能达到几公里甚至更长,如按照全年最大照度设计,单从洞外亮度这一指标分析,只要天气不是晴天,洞内亮度就是多余的,长时间势必造成电能的极大浪费。所以,要把隧道内各段照明的长度和照度设计成能够根据实际要求(如洞外亮度等)不断调整变化,动态地实现对隧道内各段灯具照明的自动控制。在长度小于1000米的隧道,设计时应实现对各段灯具照度的自动控制,在隧道长度超过1000米,设计时应实现对各段的照明长度和照度的全面动态控制,才能从根本上杜绝隧道照明能源的浪费,并提高行车安全系数。
举例分析 大坪山隧道地处泉厦高速公路泉州段,全长1070米,设计为单向双车道交通,隧道照明分为3级,分别为0、1、2级。0级照明在夜间使用,1级照明在早晨和傍晚使用,2级照明在白天使用。其中全日灯250w,24小时工作;白日灯、黄昏灯分别为400w,白日灯只在白天工作,黄昏灯工作区间为从早上到黄昏。隧道内灯具设计分为入口段、过渡段、中间段、出口段四个分段区间。其中入口段102米,两个过渡段分别为42米,中间段786米,出口段102米。 大坪山隧道照明系统在设计中,中间段照明及夜间照明电能浪费严重:中间段设计亮度为8 cd/m2,根据车辆通过大坪山隧道时80km/h的平均车速及500辆/h左右的交通量,其亮度只要达到2 cd/m2即可;夜间,设计照度为83Lx,但根据大坪山隧道的交通量,其照度设计达到22lx即可。除了晴天时,入口段亮度设计(90cd/m2)符合要求外,洞内各段在其他时候均造成电能浪费,如在阴天时,入口段亮度只需23cd/m2即可。在运营管理中,大坪山隧道白天只开全日灯,其照度只相当于夜间的照度(83lx),而晴天时洞外亮度超过3000cd/m2,所以白天入口段照明存在"黑洞效应"的严重安全隐患。大坪山隧道夜间全关灯,根据国家有关隧道内夜间调光的规定,在交通量较大时,夜间洞内亮度与白天中间段亮度(lin)相等,在交通量较小时,其亮度为0.5lin,但不小于1cd/m2。根据车辆通过大坪山隧道的平均车速,隧道的过渡段长度可适当延长二、三十米,以更好地适应司机行车视觉要求。综合节能考虑,其出口段长度取60米,亮度取中间段亮度的5倍(10 cd/m2)即可。
系统实施方案 目前的隧道照明系统可通过自适应模糊控制技术,实时优化各段照明,以达到进一步节电节能的目的。要实现如大坪山隧道照明系统的节能,主要是如何对每盏高压钠灯完成开关网络的改造,并通过洞口的亮度检测器获得的参数,进行自动化控制。 为了减少灯具的改造费用,可以在不更换灯具的情况下,只在每盏灯上增加能实现连网的遥控开关控制器即可。或者将旧的电感式镇流器更换成具有联网控制功能的高压钠灯电子镇流器,其性能更佳。 为此,方案可采用目前在自动化控制方面先进的新型CAN (Controller Area Network控制器局域网)网络来完成。CAN网络系统是德国BOSCH公司专为汽车自动控制开发的,并已取得国际标准化组织论证(ISO11898),总线结构参照了ISO/OSI参考模型。其成本较低、实时处理能力强,在恶劣的强电磁干扰环境下能可靠工作,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。介于CAN网络的节点数量受物理线路特性的限制, CAN网络的节点数量分配通常是一根电缆挂接100多个以内的终端,其传输距离超过5公里,是普通的485总线传输距离的5倍以上。结合隧道照明特点,我们设计的隧道照明节能控制系统实施方案如下图所示: