城市隧道LED照明控制方式的研究 （1）

1、城市隧道 LED 照明控制方式的研究摘要：在城市隧道中，设计人员需要坚持节能的原则，控制好光源的亮度和设计冗余，处理好照明与节能之间的关系。因此，本文结合实际情况，针对城市隧道 LED 照明控制方式进行研究，然后提出相应的解决对策和建议。关键词：城市隧道；LED；照明控制；方式；方法就目前而言，城市隧道在照明过程中，普遍存在过度照明和耗电量巨大的问题，甚至耗能高达 90%。随着 LED 照明技术的发展，实现明亮度智能无极控制，有效提升光照度，节约了能源和资源，在实际过程中，得到了广泛的应用。因此，本文主要针对城市隧道 LED 照明控制方式进行分析，从而为做好照明设计提供借鉴和帮助。一、影响城市隧道照明能耗的因素 在城市隧道中，影响照明耗能的因素有很多，下面就分别展开论述。第一，从洞外的亮度上讲，隧道内照明的标准都是分析隧道外的亮度进行分析。根据实际试验的结果，洞外的亮度对隧道耗能会产生很大的影响，这为节能提供了巨大的空间。在实际设计过程中，为了提升光度的效果，需要按照夏天中午最大的洞外亮度进行分析，然后考虑实际的冗余，从而保证灯具的亮度衰减到额定值以下，满足实际设计的要求。但是在实际运

2、行过程中，洞外的亮度会根据天气和季节的变化而变化，因此，为了满足隧道实际照明的需求，需要做出相应的变化，选择最佳的照明方式，避免对电造成巨大的浪费。随着照明技术水平不断提升，在进行隧道照明设计过程中，设计人员可以利用无线控制系统，对洞外的亮度进行追踪，然后动态的调节洞内亮度，从而满足实际的节能目标。比如进行东西向城市隧道照明设计过程中，东侧为隧道的入口，那么在上午的时候，太阳照射在隧道的东面，就会提升东面洞口的亮度。过了午后之后，东面的隧道就会转为阴暗面，洞外的亮度就会出现急剧下降的趋势。在这种情况，城市隧道的光照强度就会出现非常明显的变化。在采用高度智能无线控制技术以后，洞内照明系统就会随着周围气候条件的变化而变化，在满足隧道照明的同时，节约电能，节能率可以达到 80%以上。第二，从隧道光源上讲，照明的标准值是有明确规定的。在实际设计过程中，如果超出行业标准，就属于过度照明。对城市隧道而言，光照灯具基本满足40120W 的标准即可。但是在实际应用过程中，基本照明主要选择 100W 或150W 的高压钠灯，在单侧开灯的情况下，开灯的亮度不够，但是双侧开灯的情况下，又会产生资源的浪费。选

3、择 LED 灯具，设计的功率一般在 2070W 之间，但是根据实际照明的结果，依然存在过度照明的问题。在实际设计过程中，采用 LED 照明亮度智能无级控制系统，有效的提升了照明的智能化水平，系统会根据城市隧道的实际情况，对亮度进行自动的调节，满足隧道照明设计的要求，从而有效的避免出现浪费电能的问题。第三，从电源方面设计来看，以气体放电灯为例，对电源电压的稳定性要求很高，需要控制在一定范围内，否则就会增加耗能，减少光源的的寿命。根据实际运行情况，在夜晚，电源电压高达 250V，其中高压钠灯的功率大概为378W，比额定值增加了 40%左右，在长时间运行的前提下，就会大大减少钠灯的寿命，在通常情况，足额的寿命不足 30%，这就是钠灯用在路灯实际的功耗会超出额定功耗的主要原因。采用 LED 灯，在实际应用过程中，功耗不会随着电压电源的变化而变化，从而为节能创造良好的空间。第四，在进行隧道灯具功率分析过程中，需要充分考虑维护系数，充分考了光源的亮度衰减问题，满足隧道照明的要求。根据我国公路隧道通风照明设计规范的要求，维护系数主要为 0.7。比如在城市隧道设计过程中，如果选择100W 的灯具，在实

4、际设计过程中，需要选择功率大于 143W 的灯具，但是依然存在不少的问题，一旦光源的效果达不到实际规范要求，在灯具使用一段时间之后，亮度就会低于既定的亮度要求。因此，为了保证城市隧道灯光能满足实际规范要求，在实际设计过程中，设计人员需要做好冗余设计，在通常情况下，要控制在 1.2 倍左右。在灯具实际照明过程中，如果只打开单侧灯，亮度就会不够，如果打开双侧灯，就会出现过度照明的问题，增加了实际的耗能，由此可知，这是恒定亮度灯具一个非常大的弊端。在利用 LED 亮度无级控制过程中，可以控制好设计的维护系数，防止出现电能浪费的问题。二、城市隧道 LED 照明亮度智能无级控制分析就目前而言，在城市隧道照明过程中，其中 70%的电能浪费在过度照明上。因此， 在进行隧道照明节能设计过程中，设计人员需要从过度照明入手，控制好灯具的功率，避免出现单纯减小灯具设计功率以减少过度照明的方法，因为采用这种方法，在运营一段时间后，就会低于实际规范的要求。因此，根据实际节能设计的要求，在进行城市隧道灯具照明强度调整过程中，可以采取以下两种方式：第一，可以采用多回路分级调光的方式，在通常情况相下，可以调到6 级，

5、白天为 4 及，晚上为 2 级，通过这种简单分级的方式，可以有效解决过度照明。第二，采用无极调光的方式，采用这种方式，只需要两个回路， 就是基本照明回路和加强照明回路，在实际调整过程中，主要基于 LED 光源基础上实现的。因此，在实际调整过程中，设计人员可以结合实际的亮度进行全面的调整，保证实际的亮度满足实际要求，避免出现过度照明的问题，有效的节约电能。下面就针对实际案例进行分析。第一，从系统结构上看，在实际设计过程中，需要设计出完善的隧道 LED 照明亮度智能无级控制系统实施方案，通过监测装置把隧道外亮度信号传输到控制装置上，然后利用直流信号模拟出 LED 灯具的输出功率，有效控制好灯具的亮度。第二，在灯具控制方式上，主要采用以下几种控制方式。首先，基本照明控制。对城市隧道而言，为了保证隧道内的亮度，需要保证 24 小时持续性的照明。因此，根据实际情况，设计人员要充分考虑设计的冗余量，结合实际灯具功率进行设计。在灯具出现光衰以后，管理人员可以通过控制系统，增加灯具的输出功率，避免出现过度照明的情况。其次，加强照明的控制。在进行隧道加强照明灯具控制过程中，需要结合实际情况，通过控制装置

6、，控制好早上开启和晚上关闭的时间，并且会搜集相应的亮度数据，经过计算以后，可以得出灯具的实际输出功率，自动调节隧道的照度，有效的避免出现过度照明的问题，节约电能。最后，在进行应急照明控制过程中，在城市断电以后，控制装置就会把基本照明灯具控制在额定功率的 15%，可以保证应急照明的配光特性与原先的基本照明相同，有效避免出现交通事故，保证隧道运行安全。三、LED 调光控制的优势在城市隧道采用 LED 照明亮度智能无级控制系统后，具有多方面的优势，下面就分别展开论述。第一，实现亮度的无级别控制，更加具有良好的节能效果，其中比钠灯节能 70%以上。第二，对加强照明灯具而言，在通常情况下，属于低功率工作，有效延长了灯具的使用寿命，减少了 LED 灯的光衰，获得更多的经济效益和社会效益。第三，在下半夜，LED 灯具配光特性保持不变，但是同步功率减半，从而避免出现单侧关灯的危险性，保证隧道运行安全。第四，从整体设计而言，在实际设计过程中，只需要两个回路，就能满足实际要求，具体包括一个基本照明回路和一个加强照明回路，可以保证在断电的情况，保证照度的均匀性。第四，采用 LED 照明亮度智能无级控制系统以后，可以根据车流量对隧道内部照明强度进行折减，设计人员可以进行随意设定，有效的节省电能，避免出现过度照明的情况。综上所述，城市隧道 LED 照明控制方式设计过程中，设计人员可以 LED 照明亮度智能无级控制系统，可以有效节能电能，延长灯具寿命，LED 调光控制的优势，创造更多的经济效益和社会效益，满足城市隧道安全运行的要求。参考文献：1訾爱新.公路隧道照明节能方法探析J.资源节约与环保,2015(04):55-56+63.2包宜栋.城市隧道中几种照明方案的优劣分析J.市政技术,2013,31(03):84-86+105.3林卫,朱培根,田义龙,涂江峰,梅健.城市隧道运行环境与能耗实验研究J.制冷与空调(四川),2012,26(03):219-222.4黄军.城市隧道照明系统优化J.灯与照明,2011,35(02):13-15.5沈蓉.LED 调光控制在人民路隧道照明中的应用J.中国市政工程,2010(S1):36-37+145-146.6刘向,臧增辉,马小军.城市道路隧道照明设计J.现代建筑电气,2010,1(07):41-46.

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