淺談隧道LED照明技術及其發展機遇

來源：  發布日期：2011-10-19  點擊次數：3914

隨著我國交通事業的迅速發展，隧道作為道路的一部分得到了長足的發展，隧道照明是隧道的基本組成，照明質量直接影響到行車安全，照明耗能在隧道運用在中成本中占了很大比重。LED隧道照明以其優異的性能正成為當今世界高速公路、隧道和城市道路照明的主流光源。本文從“綠色照明”理念及隧道照明特性出發，對LED照明技術及其節能效應進行了綜述。

　　0引言

　　隧道——地下人工建筑，是人類社會發展的產物，人類智慧的結晶。最早的人工坑道可追溯到古代戰爭時期，作為轉移通道、庇護場所和引水設施等。在近代坑道被廣泛用于探礦、交通及軍事實施中，隨著現代交通的不斷發展，隧道在交通運輸中的地位及重要性不斷提高。用于交通運輸的隧道幾乎遍及世界上各大城市，青函海底隧道及英法海峽隧道的修建，更是人類隧道建造史上的偉大創舉。

　　照明是隧道的基本組成，照明質量不僅直接影響到行車安全，而且照明在隧道中的能耗是最大的。。在我國，照明用電兩約占全社會用電量的12%，道路照明用電量約占其中的20%-30%，在隧道中，為了保證行駛的安全性和舒適性，無論白天和黑夜都離不開照明，故隧道照明用電在道路運營成本中占到了很大的比重[1]。

　　1、“綠色照明”

　　20世紀80年代，隨著全球能源危機及全球環境保護浪潮的興起，保護環境，節約能源成為全人類的共識。 “綠色照明”是九十年代初國際上對采用節約電能、保護環境照明系統的形象性說法。1993年11月中國國家經貿委開始啟動中國綠色照明工程，并于1996年正式列入國家計劃。

　　2、公路隧道照明

　　隧道是一種特殊的管狀構造物，與洞外明亮寬敞的道路不同，車輛通過隧道是一個從明亮進入黑洞，又從黑洞走向明亮的過程，對于由明到暗或者由暗到明需要一個適應過程，在適應過程中，按現有規范認為司機很難辨認洞內路面目標或物體，因而產生視覺和心理的障礙，使行車顯得不安全。隧道照明的目的就是通過設置燈具認為調節亮度將亮度的過渡變化控制在人的視覺適應曲線范圍內，減輕亮度急劇變化，保證行車的安全性和舒適性。

　　3 、LED照明技術

　　隨著我國道路交通建設的迅速發展，公路隧道的建設規模及數量也越來越大，隧道照明也由此出現了如節能、安全等亟待解決的問題，要在隧道照明實現節約能源、提高照明效果并保證行車的安全性和舒適性，通?？梢詮恼彰髁炼燃捌渚鶆蚨?、眩光、頻閃效應、照明控制等方面來考慮。

　?。?）避免眩光、提高亮度均勻度及避免頻閃效應

　　隧道中大功率LED光源可根據需要進行并、串聯組合，降低單個隧道燈得功率、縮短燈具之間的間距。由于降低了單個隧道燈得功率（滿足亮度要求的條件下），其亮度就會降低，從而避免在行車過程中，特別是逆光照明條件下由于光源過亮所產生的眩光干擾；又因為燈具之間的距離較短，不易出現燈具之間的“暗區”，同時配合良好的二次光學設計，則可以大大提高隧道路面的亮度均勻度和目標可見度。

　　頻閃效應與明暗的亮度變化、明暗變化的頻率、頻閃的總時間有關系。這三者與所使用燈具的光學特性、車輛的行進速度、照明器安裝間距、隧道長度有關。一般而言，頻閃的頻率小于 2.5和大于 15Hz 時所帶來的頻閃現象是可以接受。而較短的燈具之間的距離易使得閃爍頻率高出15Hz，亮度分配較均勻的光源也利于減弱頻閃效應所帶來的不舒適現象。

　?。?）有利于隧道照明的智能無級控制

　　隧道照明無級控制方法是基于SCR（可控硅整流器）的控制方法。此方法根據隧道外部環境亮度變化，動態調整隧道內部照明亮度，實現節能。傳統的隧道光源（高壓鈉燈和金鹵燈）主要是靠關閉部分光源來達到調光要求，這種方式一方面會增加燈具數量和照明回路，另一方面還會降低隧道照明質量，容易產生“斑馬效應”。[3]然而而LED光源因具有良好的亮度可調性，采用 LED可以實現燈具的無極調光，進一步提高LED隧道燈具的節能效果，實現智能化的隧道照明，且不會產生“斑馬效應”，有效避免過度照明，在滿足安全舒適的前提下最大限度地節約照明能耗。

　　4、結語

　　LED光源作為新一代的照明光源，以其高效、節能、環保等優點得到國家和地方政府的大力支持和推廣。其應用領域與逐漸由信號指示、應急照明等小功率照明拓展到道路照明及公路隧道照明等大功率照明。在隧道照明中，LED光源除了具有良好的光學性能外，還具有避免眩光及頻閃效應、提高亮度均勻度、采用智能無級控制等優勢，這為LED光源在隧道照明中的應用帶來了很好的機遇。