高速公路隧道照明技术分析

时间：2020-09-04 09:55:09 所属分类：应用电子技术 浏览量:

当前国民经济水平和科学技术水平不断提高，为高速公路的建设提供了更大的平台和更多的机遇，同时建设的数量和规模都逐渐增加，在高速公路的隧道中，照明系统的耗电问题已经越来越突出，主要表现为运营过程中电能的消耗浪费现象非常严重。在高速公路隧道照明

　　当前国民经济水平和科学技术水平不断提高，为高速公路的建设提供了更大的平台和更多的机遇，同时建设的数量和规模都逐渐增加，在高速公路的隧道中，照明系统的耗电问题已经越来越突出，主要表现为运营过程中电能的消耗浪费现象非常严重。在高速公路隧道照明营运中，为了能够有效地节约电能资源，时常导致行车安全隧道监控与照明系统之间发生冲突。因此，要通过新技术来对照明技术进行改造，一方面能够更好地降低电能资源的消耗，另一方面也能降低高速公路运营中的电能成本，提供更加安全的行车环境，提高高速公路的经济效益和社会效益。文章首先阐述高速公路照明系统的作用和意义，接着分析高速公路隧道照明系统改造技术的现状，最后研究如何对高速公路隧道照明系统进行改造，希望能给有关人员提供参考。

　　1高速公路隧道照明的作用

　　隧道是高速公路中的特殊路段，处于封闭的环境中，能见度较低，并且通常存在一定的污染，相比于其他的公路路段，无论是行车安全、行车速度还是通行指数都要差许多。特别是在隧道的入口处，极容易产生黑洞现象，导致司机的视觉瞬间缩减甚至停滞，这种现象而导致的交通事故数不胜数。并且在隧道的中段，由于汽车废气聚集而导致烟雾的产生，前灯被烟雾散射吸收，产生的光幕对司机的能见范围有很大影响，不利于司机的正常行驶。除此之外，在出口处，由于驾驶员从光线较弱的地带行驶出，无法适应强烈的眩光，影响驾驶员视线，很难及时看清路况，容易造成交通事故。在高速公路的隧道中，如果照明系统设计的合理，在适当位置进行照明设施的设置，就能有效地消除隧道行驶过程中的黑洞和白洞现象，对于行车安全有着至关重要的作用。

　　2隧道照明系统改造技术现状

　　为了降低电能资源的消耗，更好地节约资源，很多高速公路隧道照明系统上都采用高功率高压气灯，同时采用高反射率材料，缩短电缆长度。除此之外，合理的调节和布置洞外和配电房的亮度灯可以起到一定的效果。但是就实际来说，仍然存在着许多电能资源浪费的问题。在运营中，如果车流量减少，隧道往往采取开启单侧灯以及交错间隔开灯等措施，如此便违背依照照明系统改造设计的初始目标，对于行车安全不利。为此应当依托更为科学的照明改造，让隧道在照明方面的需要得到满足，进而科学运用资源，让电损减少。为了响应构建节能型社会的号召，改造高速隧道照明系统有不可忽视的作用。隧道照明灯除了要满足隧道对于通光量、光效、光色等基本要求外，还要考虑到节能效果、环保效果以及排烟中的能见度效果等。当前LED照明技术逐渐成熟，LED光寿命较长、节能效果良好，同时寿命较长，因此广泛应用于功能性照明领域当中。当前高速公路隧道照明系统改造中通常分为两种，第一为全部改造为LED灯，第二种为LED灯与高压钠灯的组合，通过高压钠灯来实现加强照明，通过LED等来实现基本照明。某高速公路照明系统如图1所示。图1某高速公路照明系统举例来说，某高速公路的隧道照明系统改造中，选择了LED+高压钠灯的方案。高压钠灯具有较强的透雾能力，在自然光照强度较高时，黄色光的对比灵敏度较高，能提高观测效果。同时由于隧道封闭没有外来光源，LED灯能能够满足驾驶安全需求，显色性较好，同时其改造成本较低。该高速公路某路段隧道的调光系统采用的是电力线载波通讯方式。其优点在于只需通过电线就能传输数据，无需额外增设通讯线缆。但是隧道供电线路较多，并且多为三相供电电缆，因此当叠加有载波信号的电线通讯距离较短时，不同相间都有受到信号干扰的可能，并且三相电力线间信号损失会较大。特别是如果电力线上如果有很重的负荷，很可能出现载波信号衰减较高的问题。在该隧道调光控制系统实际调试时出现通信不畅、信号不稳的问题，经过研究发现是由上述原因所造成。最终新增一根专为LED灯电源供电的双芯单相电线才得以解决，不仅耗费资源，同时掩盖了电力载波通讯的优点。因此在路段中的其他隧道均选择RS485总线形式的系统来进行调光控制，具有带载能力和抗干扰能力较强的优点。

　　3高速公路隧道照明系统节能改造意义

　　隧道的建设是必不可少的，而要想保证车辆行驶的安全与连贯，隧道照明系统是至关重要的一个环节。因此如果不对其进行一定的改造，照明用电量将很难下降。通过高速公路隧道照明系统的改造，能够一定程度上缓解能源负担，更好地保护生态环境，降低公路的运营成本，同时通过当前先进的照明技术，更加有利于营造良好的隧道行车环境，为安全行驶提供保障，提高公路运营的经济效益和环保效益。

　　3.1改善行车环境，提高驾驶安全性

　　如果隧道内没有较大的车流量，传统中通常采用开启单侧灯以及交错间隔开灯的方法，虽然这种措施能够在一定程度上节约能源和成本，但是却无法提供良好的驾驶光照条件，因此要对灯光输出进行合理的调节，通过调光灯调节照度均匀度，以减少安全事故的发生。

　　3.2降低照明系统能耗，实现最大化经济效益

　　由于隧道的照明系统会消耗较多的能源，因此通过改造技术，合理灯具布置，同时选择较为适宜的墙面材料和灯具类型，通过智能的控制系统以及高效节能灯具来改造隧道照明系统，可以有效降低照明能耗，在保证照明质量的前提下降低运营成本，同时提高公路运营的效益。

　　3.3加强维护和管理，降低运营成本

　　通过对公路隧道照明系统进行分类管理，并采取智能照明控制，提高照明系统的稳定性，大大有利于对隧道照明系统的维护和管理，从而保障行车安全。

　　3.4减少环境污染，实现环境效益

　　通过对隧道照明系统的改造，运用高新技术来降低资源的浪费，同时减少污染物的排放，保护生态环境，实现更高的环境效益。

　　4高速公路隧道照明系统节能改造措施

　　4.1运用隧道照明管控技术，改进管理系统

　　在目前时期，高速公路隧道照明系统大多依托时间进行管控，将昼夜的照明启动与关闭时间分别进行设计。在夏天时，白天时间长夜晚时间短，冬天时白天时间短夜晚时间长，春季和夏季昼夜相等，为此若不基于现实状况对照明系统进行调控，在每个季节均运用固定的开灯与关灯时间，便会导致电能的白白浪费。尽管能够依托维修工作者对开关灯时间进行调节，然而会导致公路养护开支增高。在目前可采用先进方式处理该问题，即在隧道内部与外部的照度比较值比1∶15小的时候，自行开灯。另外，在公路隧道照明体系管控期间可运用《基于CDMA移动通讯网络技术的城市照明集中监控管理系统》这种管控方式实施更为全方位的监控，以获取优良的环境保护成效和照明成效。

　　4.2改良分段间隔照明管控方式

　　在常规的隧道照明管控系统中，大多包括白昼与夜晚2个时间段，经过对照明系统进行管控实现照明系统的科学化。但是立足于实际状况而言，该种方式会产生较多的电损。为此可结合路段的实际状况加以改造，设定为白昼、傍晚、夜晚3种方式，各自运用适宜的照明模式，进而让各时段的照明需求得到满足。该种模式不但可以降低电能损耗，还可以让公路隧道的运行费用缩减。

　　4.3保证电路通畅，维护隧道配电设备

　　在高速公路隧道的实际运营中，要时刻确保电路保持通畅状态，维护隧道通行环境，定期对配电设备进行全面的保养和维护，加强隧道实际管理，这对于隧道的交通安全有着至关重要的作用。随着当前经济和科技的发展，在高速公路设计方面也逐渐趋于完善，功能更加齐全，同时行车安全也逐渐得到保障。因此可以需要采取操作简单、经济实惠、先进可靠、易于检修的机电系统来更新原有设备，实现智能化、信息化、自动化的隧道运行管理，保证隧道运营的科学性和合理性。

　　5结束语

　　在当前发展阶段，世界各国都面临着可持续发展的难题，既要实现较好的发展，又要注意资源的节约。在高速公路领域更是如此，一方面国家经济发展形势较好，更加需要公路的建设，山区高速公路的里程不断增加，公路隧道的建设规模和数量都在不断提高。为了防止发生由于隧道光照和视野问题的造成的交通事故，要不断提高照明效果和质量。同时，如果盲目的加大照明又会导致资源的大量浪费，不符合当前节能环保的趋势。因此必须要重视高速公路隧道的节能改造技术，通过当前先进的技术手段来设计和改造隧道照明系统，同时引进先进的管理方法，保证公路运营的科学性和合理性，将照明系统的效益最大化，实现社会利益与经济利益的双丰收。

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　　《高速公路隧道照明技术分析》来源：《大众标准化》，作者：孟彬

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