白光LED光源在我國公路隧道照明領域的推廣應用

2012年3月白光LED光源在我國公路隧道

照明領域的推廣應用主要內容示范工程介紹2發(fā)展展望43335檢測技術與標準化研究白光LED在公路隧道照明節(jié)能中的應用公路隧道照明應用背景31公路隧道照明應用背景經(jīng)濟建設發(fā)展與公路路網(wǎng)建設相互促進經(jīng)濟建設——飛速發(fā)展公路建設——舉世矚目1.1我國公路運輸安全形勢我國公路通車里程統(tǒng)計圖a

等級公路截止2010年底的數(shù)據(jù)統(tǒng)計等級公路總里程達330萬公里；高速公路達7.41萬公里。b

高速公路公路隧道照明應用背景交通運輸安全的現(xiàn)狀卻不容樂觀2005年以來交通事故和死亡人數(shù)已呈下降趨勢；統(tǒng)計數(shù)據(jù)總量依舊驚人。1.1我國公路運輸安全形勢1.1我國公路運輸安全形勢2010年全國交通事故統(tǒng)計顯示：全國共發(fā)生道路交通事故近22萬起，造成65225人死亡、254075人受傷，直接財產(chǎn)損失達9.3億元；公路交通事故死亡人數(shù)占到了總比例的71.34%；全年34起特大道路交通事故中，公路交通事故占到了31起。為提高公路安全通行能力，交通運輸部門在優(yōu)化工程建設，改善安全條件方面投入了巨大的人力、物力，公路隧道工程就是研究、建設的重點之一。

1.2公路隧道事故特點公路隧道的建設不僅能夠縮短兩地間車程，提高公路通行能力，還具有節(jié)約用地、保持生態(tài)環(huán)境等作用，是建設資源節(jié)約、環(huán)境友好型交通的重要措施之一，在現(xiàn)代公路路網(wǎng)運輸中起著不可替代的作用。事故多發(fā)路段；易導致二次事故；事故對公路通行影響較大。區(qū)別于一般道路，隧道作為公路特殊構造物，其管狀空間結構及半封閉特性使得隧道交通事故往往具有以下特點：

1.2公路隧道事故特點白光LED在公路隧道照明

節(jié)能中的應用2.1照明在公路隧道安全運營中的作用

公路隧道照明的主要功能就是為駕駛人員提供良好的視覺條件，保障交通安全，其功能主要體現(xiàn)在以下三方面：提供識別公路線形，發(fā)現(xiàn)路面異常的必要環(huán)境亮度；幫助駕駛人員適應隧道內外強烈的亮度差異；緩解駕駛人員在隧道封閉空間內行駛的視覺疲勞和壓迫感。隧道方案在公路建設過程中被廣泛采用，截止2010年底共建設公路隧道7384處、總長512.26萬延米。包括秦嶺終南山隧道、上海崇明隧橋、廈門翔安海底隧道等重大隧道工程相繼完工并投入運營，收到了良好的社會經(jīng)濟效益。

2.2我國公路隧道建設規(guī)模，能耗壓力與此同時，隧道照明能耗問題日益突出，對部分省份隧道管理部門的調查表明，照明能耗已成為公路隧道運營中最主要的開支。以我國現(xiàn)有公路隧道通車里程估算，用于公路隧道照明的年能耗已超過25億千瓦時，折合標準煤30余萬噸。公路隧道建設規(guī)模

2.3白光LED在公路隧道照明節(jié)能中的應用公路隧道照明節(jié)能要以保證行車安全為前提，在此條件下常采取的節(jié)能措施包括實施節(jié)能控制、改善燈具配光結構等，LED燈具良好的動態(tài)響應特性和配光設計使其在節(jié)能應用中如魚得水。常見的節(jié)能控制措施主要有：分級控制通過開啟或關閉照明配電回路的方式控制工作燈具數(shù)量。動態(tài)調光控制通過脈沖寬度調制（PWM）的方法調節(jié)LED光源光通量。以上節(jié)能措施可根據(jù)洞口亮度、車流量時間分布的統(tǒng)計結果進行編程控制，也可通過光度傳感器和車輛檢測器獲得實時數(shù)據(jù)進行調節(jié)。示范工程介紹3.1交通行業(yè)公路隧道LED照明示范工程為了降低公路隧道照明能耗，公路建設運營管理單位在光源選擇、電路控制等方面采取了一系列的節(jié)能措施。隨著大功率LED照明產(chǎn)品技術逐漸成熟，白光LED光源在公路隧道照明領域獲得了一系列的應用。其中收獲的經(jīng)驗、成果，將為白光LED在公路隧道照明節(jié)能領域的推廣應用起到良好的參考示范作用。3.1交通行業(yè)公路隧道LED照明示范工程（1）交通運輸部節(jié)能減排示范項目——

江西景鷹高速黃竹山隧道LED節(jié)能照明實施方案：采用LED燈具照明方案代替原設計高壓鈉燈照明方案，主要在隧道基本段和出口段安裝了LED節(jié)能燈具，燈具參數(shù)及安裝情況如下照明段燈具功率燈具安裝情況出口段48W、64W48W和64W交替雙側對稱布設間距3m基本段48W雙側對稱布設間距6m3.1交通行業(yè)公路隧道LED照明示范工程1）交通運輸部節(jié)能減排示范項目——

江西景鷹高速黃竹山隧道LED節(jié)能照明效果評價：項目原設計方案：基本段和出口段共安裝高壓鈉燈110盞，總功率12500W。實際建設方案：替代采用LED燈具包括48W規(guī)格150盞和64W規(guī)格14盞，總功率共計8096W。根據(jù)項目實測能耗數(shù)據(jù)計算得到：相比于高壓鈉燈照明設計方案，變更后的白光LED照明每延公里年節(jié)能7.2萬千瓦時，同時減少維護費用1.5萬元。3.1交通行業(yè)公路隧道LED照明示范工程（2）廣西靈峰至八步公路隧道LED照明工程

項目背景：廣西靈峰至八步公路全線共設有大桂山、石板尾等4座隧道，單洞長度11479m。

原設計方案：

照明燈具采用高壓鈉燈，照明系統(tǒng)總功率為1145kW。

變更設計方案：

調整為LED燈具，并相應調整電路、變壓器、照明節(jié)電器等相關設備，實際功率480kW。3.1交通行業(yè)公路隧道LED照明示范工程（2）廣西靈峰至八步公路隧道LED照明工程

節(jié)能效果評價：按照基本照明24小時全開，加強照明日平均工作12小時計算，白光LED照明比原設計節(jié)能57.6%。廣西靈峰至八步公路項目大桂山隧道隧道中間段、出口段照明隧道入口段照明3.1交通行業(yè)公路隧道LED照明示范工程（3）云南小磨高速勐遠1號隧道LED照明工程

小磨高速勐遠1號隧道太陽能供電系統(tǒng)項目介紹：勐遠1號隧道全線采用白光LED作為隧道照明光源，并通過太陽能供電系統(tǒng)進行供電。該隧道選擇的LED照明燈具包括三種規(guī)格共計394盞，總功率43.78kW，而原設計需安裝高壓鈉燈近150kW，節(jié)省安裝功率達65%。

3.1交通行業(yè)公路隧道LED照明示范工程（3）云南小磨高速勐遠1號隧道LED照明工程

針對隧道處于山區(qū)多云霧路段，且夜間車流量較小的特點，勐遠1號隧道采用了照明分級控制和車輛監(jiān)測連動的形式。

分級控制：根據(jù)洞外亮度控制隧道照明條件，包括睛天、云天、陰雨天、夜晚和深夜五個工作模式；車輛監(jiān)測：實時監(jiān)測洞外前方來車情況，在沒有車輛通行時，洞內照明處于關閉狀態(tài)，當檢測到車輛行駛至距洞口200m時，照明系統(tǒng)自動開啟，車輛駛出隧道后照明延時關閉。該方案大大降低了小交通流時段的照明能耗。3.1交通行業(yè)公路隧道LED照明示范工程

（4）其他公路隧道LED照明示范工程陜西柞小高速渡船口隧道

福建泉三高速曹源隧道

重慶繞城高速張家山隧道

安徽安景高速前家山隧道

云南富廣硯高速公路董來隧道

3.2三部委半導體照明示范項目

為了進一步推動綠色照明工程，促進我國LED照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設部、交通運輸部聯(lián)合組織開展了半導體(LED)照明產(chǎn)品應用示范工程。示范工程包括20個半導體室內照明應用項目、15個半導體路燈應用項目和15個半導體隧道燈應用項目，涉及LED道路/隧道燈、LED筒燈、反射型自鎮(zhèn)流LED燈三大類產(chǎn)品，通過公開招標的形式確定入圍廠家28家。3.備2三部牌委半聯(lián)導體亞照明哪示范宇項目半導弄體隧畏道燈麻應用奏示范弱工程窗入選垂項目們名單序號主報單位項目名稱1山西山西大運高速雁門關隧道LED隧道燈改造工程2浙江錢江隧道半導體照明產(chǎn)品應用示范工程3廣東廣州至樂昌高速公路隧道半導體照明示范工程項目4陜西國家高速公路網(wǎng)十堰至天水聯(lián)絡線（G7011）陜西境白河至略陽公路磨河村隧道、才子隧道照明系統(tǒng)5云南LED在迪慶州維西（塔城）至德欽二級公路改建工程隧道照明中的應用6廣東粵湘高速公路博羅至深圳段隧道半導體照明示范工程7四川特殊環(huán)境隧道LED照明示范工程8甘肅永古高速公路YG11標段、YG12標段古浪隧道9福建泉州南安至惠安高速公路隧道LED照明應用10江西福銀高速公路江西熊村隧道照明改造工程11河南連霍高速公路河南境鞏義段隧道群LED改造工程12重慶重慶高速公路隧道節(jié)能照明工程（巫奉高速公路）13安徽安徽省銅黃高速公路隧道半導體照明改造工程14湖北滬渝高速公路女娘山隧道LED照明改造項目15湖南湖南省懷新高速船溪隧道LED燈節(jié)能改造項目福銀恭高速鋪江西捷熊村倍隧道著照明撫改造工程憤改造弓前后腐對比檢測粘技術即與標遣準化突研究4.深1公路鉤隧道泳照明合工程網(wǎng)檢測嬌技術除了縮慧照明住燈具勢的選辟擇以毯外，高公路尚隧道足照明旗效果抖還要爭受到憤設計壯、建記設安舞裝、斗運營杰養(yǎng)護當?shù)榷喙戏矫娣档挠皶r響，沸因此檢，公借路隧燈道現(xiàn)足場的楚照明朝交竣坦工驗繪收和污跟蹤保、養(yǎng)評護檢詢測是曠客觀黃、準似確評俊價隧易道照獎明整歡體效把果最習為有德效的擔方法調。在JT頁J0羨26均.1舅-1當99渣9《公路港隧道紹通風停照明惜設計喂規(guī)范》中，該對于刃公路鑄隧道谷照明邀技術件指標計的要套求主認要包噴括照培度和務亮度囑兩部貞分，躁包括照度競平均哨值；照度伸總均陸勻度謎；亮度畏平均盞值；亮度杜總均料勻度雙；亮度鑒縱向熊均勻廟度；隧道初洞壁以亮度者平均墳值與葬路面盟亮度冤平均共值的沃比值紫等。4.泄1公路依隧道途照明戴工程足檢測買技術《規(guī)范》中規(guī)叫定了步一定愚照明無條件右下某我點的至亮度漫值計寺算方敲法，公式嘩如下閉所示Lpi——燈具i在計移算點p點產(chǎn)劇生的星亮度鋪，cd煙/m2；Lp——p點總鼻亮度市，cd仆/m2；Β——觀察消面與寇光入猜射面貢間角荷度，°；γ—柿—p點對芹應的襲燈具忍光線避入射自角，°；Icγ——燈具期在計驚算點p的光帥強值藍，cd；r（β，γ）——簡化膀亮度豆系數(shù)。亮度斥計算造示意姐圖簡化匪亮度幕系數(shù)水泥罰混凝拔土路敲面簡鞠化亮圣度系剪數(shù)表瀝青挨路面謎簡化售亮度銷系數(shù)御表4.始1公路晉隧道全照明寧工程威檢測毀技術檢測口中存瘡在的肝問題程：受到津隧道六路面虹材質拔不同感，坡鄙度、擺磨損嚴等情獅況差尊異的凡影響吊，上靠述換瓶算系東數(shù)往驢往不味能準券確的詞反應曉路面暫平均被照度牌和平獸均亮把度的軋關系扎。水泥宴混凝均土路塑面簡先化亮流度系莊數(shù)表瀝青而路面京簡化寺亮度武系數(shù)惹表4.語1公路蚊隧道艷照明團工程辦檢測醬技術在現(xiàn)送場測紋試過灑程中粒采用莖影像壤式亮的度計問對區(qū)乖域路救面的床亮度旋值進有行了蜓多點感同步躁測試被，原撇始圖礦片如則下圖它所示琴，其虛中圖運右側寧標尺蝦表示奸了色旅彩與密亮度殺指標訓的對廢應關列系。隧道橫出口亂、引喇道亮蝴度測習試圖隧道余入口棍亮度領測試綱影像4.程1公路淋隧道中照明黨工程溫檢測惕技術選擇鼠測試庭區(qū)域模板點選擇幾何朽還原副后的區(qū)戒域選乳擇亮度賞總均候勻度蟲計算行公式亮度績縱向侍均勻掩度計母算公汁式4.涌1公路茶隧道基照明弓工程毅檢測騙技術由于守傳統(tǒng)婆的高公壓鈉鞏燈色貸溫變狹化范輔圍較燥窄，水顯色庭指數(shù)址也比凍較低屠，因伏此在格以往屢的現(xiàn)清場測林試中盾并沒墊有引國起重還視。而隨揭著白臉光LE目D等新待型光輪源在箏公路省隧道淘照明標領域合的應摸用推昏廣，融不同電產(chǎn)品疲在色訪溫、觀顯色孝指數(shù)本方面低的差州異逐酬漸顯周現(xiàn)，濾而且游已經(jīng)興能夠苗影響源到人栽眼對詞照明永效果易的感盞知。鑒于睛此種撞情況夫，在暫日常費的隧就道照喘明現(xiàn)糕場檢緞測中筋，已熱經(jīng)增捆加了鏈對隧串道環(huán)刻境內棄色溫危、顯切色指士數(shù)等房誠參數(shù)準的要汗求。4.霉2標準坡化研羽究（1）產(chǎn)香品標責準的耀制定現(xiàn)行令公路昆隧道浸照明成燈具孩產(chǎn)品躍標準——JT咽/T怖60扯9-爭20睛04《公路圍隧道厚照明晨燈具》頒布勺實施蔑較早竿，主濫要是鋼針對兼高壓習鈉燈構、熒婆光燈礙等氣戰(zhàn)體放棗電燈樓，其墾性能減指標女要求距和技貌術參堤數(shù)并咐不完烏全適挽用于視大功祖率LE對D照明渠燈具摘。交通切運輸該行業(yè)漢近年辮開始野制定所新的召行業(yè)辜標準《公路LE崗D照明氣燈具》，標冷準草露案主間要內饑容包住括，公路鉤外場請機電溜產(chǎn)品蹄通用乏要求貢：安全星要求增、電俗磁兼咽容性劍能、訪環(huán)境于適應毯性能批等；LE紐奉D照明埋燈具余技術叉指標騎：燈具根色溫蓋、顯納色指泡數(shù)、件光效拘、光欲通量疤維持楊率等涉。參數(shù)摩指標棄要求景和試方驗方志法規(guī)怖定，嫩兼顧良與現(xiàn)助行或夾即將案頒布秒標準國規(guī)范鋒的銜千接，紐奉以及LE箱D照明泄相關繞技術逢和產(chǎn)嘴品的瘦發(fā)展機趨勢孝。4.修2標準謹化研披究（2）設僅計規(guī)衣范中索有關部中間奪視覺裳的修拘訂公路唯隧道睡照明債條件其下，哲中間耀段和兩部分遙過渡恩段的敞亮度濱水平扁處于投人眼繼中間斗視覺浩范疇罵已經(jīng)鞏得到扣了照慎明行仁業(yè)的宇廣泛話認可桿；國際朋照明烏學會20叨10年發(fā)甲布的CI臥E1勾91技術旺報告《Re軌co彼mm績en卻de余d射Sy濤st國em述f浙or碌M灘es陪op傳ic嶄P蟲ho活to夏me帽tr鋼y妖Ba勝se巷d糊on寸V奇is老ua喘l碧Pe想rf換or姨ma打nc繪e》為中親間視揉覺理畏論的木應用勵奠定站了理北論基輸?shù)A?！豆匪ニ淼滥z照明嗓設計閉規(guī)范》編制戒