公路隧道太阳能照明系统研究

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1、公路隧道太阳能照明系统究研究报告简本公路隧道太阳能照明系统研究报告简本一、项目研究目的意义由于我国山地众多，幅员辽阔，为了缩短公路里程，提高运输效益，节省用地和保持生态环境，公路建设中越来越重视隧道建设。公路隧道具有其功能特殊性，确定了其建设复杂性。照明系统是隧道机电工程中最重要的设施之一，也是整个隧道机电工程总投资最大的一个系统。公路隧道照明，不论白天还是夜间都很重要，并且白天照明问题比夜间更复杂。为了满足公路隧道运行要求，隧道灯具应适应公路隧道使用特点，节约能源，提高照明效果，保证行车安全性、舒适性，能有效地

2、进行营运管理。随着我国公路建设的快速延伸，地形复杂、人口稀少地区电力资源贫乏，电力成本巨大的问题日益突出，尤其是公路隧道照明系统的供电问题更趋严重。依据国家规范400米以上的公路隧道需设照明设施，因此开发一种既可降低工程造价，又能降低运营管理成本的适应此发展需求的公路隧道太阳能照明系统就已十分迫切。为了能够利用丰富太阳能资源及有效的太阳能技术，为西部及边远地区公路隧道提供一种有效的照明及供电手段，保障公路隧道运营安全，提高公路隧道交通安全可靠性和有效性，项目组在国家交通部和吉林省交通厅支持下进行了《公路隧道太阳能

3、照明系统研究》。本项目研究的主要目的是设计制造能耗低而适宜公路隧道的照明系统及研究与其匹配的太阳能供电系统。二、国内外技术现状1.公路隧道照明研究现状目前全国已建和在建公路隧道已达1000多公里，并以飞快的速度发展。但公路隧道安装照明系统的非常少，大都不设置照明或设置照明系统并不使用，因此照明质量非常低。我国公路隧道照明灯具研制起步较晚，基础较差，特别是针对隧道照明灯具要求和特性方面的深入研究极其缺乏，设计、制造的灯具与国外存在较大差距。近年来，虽然复旦大学、上海灯具研究所、重庆交通科研设计院、浙江交通规划设计院

4、等少数单位拥有研究条件和一定试验设备，重视隧道灯具研究外，公路隧道太阳能照明系统究研究报告简本大部分灯具厂家没有公路隧道灯具研究条件和试验设备，自主开发隧道灯具能力差。国内隧道灯具厂多为小厂或主要从事其他领域照明器材生产，技术、工艺和装备落后，生产分散，专业化水平低，效益不高。2004年交通部提出了《公路隧道太阳能照明系统研究》并在西部发展科技项目中立项，要求国内企业研究以降低照明系统功耗为支撑，满足太阳能供电需求的基础上改进灯具。公路隧道灯具的开发方面缺乏足够认识和必要投入，与国外照明电器工业生产集中度相比，远

5、未达到应有的经济规模；另一方面国内使用的隧道灯具大多存在光带窄，配光质量不够，能耗高，质量稳定性差，寿命短，档次不高的问题，直接导致公路隧道照明效果不佳，不能满足公路隧道照明要求，严重影响行车安全性。隧道照明的光源应满足隧道特定环境下的光效、光通量、寿命、光色和显色性要求；同时还能保证在汽车排放形成的烟雾中有良好的能见度。隧道照明的效果必须依靠可靠的光源来实现。公路隧道一旦投入使用，正常状态下照明系统几乎处于长期点亮状态，因此选择一种适宜的光源,是隧道照明的重要环节。公路隧道照明通常依据现行规范把隧道分为入口段、

6、过渡段、中间段和出口段设计，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。实现照明自动控制的也是非常有限的控制，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系统进行自适应方式的调节控制。因此，从这一点上讲

7、，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的浪费问题。1.LED照明研究现状国外研究现状近年来，随着国外LED技术研究水平的不断提高，相关照明研究也逐步深入。在LED技术研究方面，美国波士顿LightResearchCenter研究中心研发出了一种蓝、黄波长的半导体光源，其所发出光令人感觉为白光。这种LED光效与目前市场上LED相比高10倍甚至更高，但目前尚未商品化。另一公司0SRAM0S公司开发的薄型MD，只有6mm高，沿边安装(s5de-mounted)将光射入一个导光材料(Hght-guidema

8、teria)，其光均匀地分布表面。这种模块可以为灯具厂生产商所用，内置于产品，作通道、走廊、剧场或影院座号定向照明，其模块能耗从一瓦到几瓦不等。由于国外政府在节能环保的巨大压力下，采取相关政策鼓励和推广LED照明产品应用。公路隧道太阳能照明系统究研究报告简本美、日、欧盟等发达国家皆由政府成立专项，编列预算与计划推行：日本的“21世纪光照明”计划从1998年～2002年，耗