“低碳经济”和“节能减排”形势下公路隧道照明节能措施探讨

“低碳经济”和“节能减排”形势下公路隧道照明节能措施探讨摘要：在世界“低碳经济”发展和我国“节能减排”战略背景下，照明节能是当前关注的焦点问题之一。公路隧道照明系统全天运行，是公路隧道最大的能耗系统之一，随着我国公路隧道数量不断增加、长大公路隧道及隧道群不断出现，公路隧道“节能”与“安全”之间的矛盾日益凸显。本文分析了公路隧道运营照明存在问题，提出了公路隧道照明节能技术措施，供大家参考。关键词：公路隧道照明“低碳经济“节能减排”中图分类号：U459.2文献标识码：A文章编号：1前言在高速公路建设中采用隧道节能照明技术可以节约电能，降低运营成本，提高高速公路的经济效益和社会效益。目前隧道照明的节能，主要是采用高功率因数的照明灯具(配高效电子镇流器)、隧道内两侧铺反射率高的装修材料、尽量缩短供电电缆长度以减少线路损耗、合理布置配电房的位置、集中调光控制、减少洞外亮度等方法。为了进一步节能，设计者还把隧道内的灯具分为全日灯、黄昏灯、白日灯和应急灯等几个回路进行人工或自动的控制。这些方法，虽然有一定的节能效果，但在实际营运中电能的浪费还是十分严重，营运过程中为了节约电能产生了照明与行车安全和隧道监控之间的矛盾等问题。2公路隧道运营照明存在问题近20年来，我国交通运输部门投入大量科研经费，围绕公路隧道照明工程的实际问题开展技术研究并取得许多重要成果，强有力地推动了我国公路隧道照明技术的进步。但在工程设计、运营管理中仍存在诸多问题，主要表现为以下方面。21照明设计参数有待完善公路隧道通风照明设计规范颁布实施至今已有10余年，在这期间，我国公路隧道数量、规模及类型都发生了较大变化，同时新理论、新技术、新设备、新材料不断涌现，因而部分照明设计参数有待进一步修正和完善，如短隧道照明设计方法、洞外亮度L。(s)参考取值、各照明区段亮度指标等。国际照明委员会(CIE)制定的公路隧道和地道照明指南固然对我国公路隧道照明设计有借鉴之处，但并不完全适用。22照明控制方式较为落后部分高速公路中、短隧道照明无法实现远程人工现场实时自动控制，甚至需要隧道管理人员在现场人工控制，若高速公路全线中、短隧道数量较多，则每日现场工作量较大：一方面，造成不必要的电能浪费；另一方面，耗费较大的人力、物力去开关照明灯具，运营管理效率太低。绝大多数公路隧道照明采用时序分级调光控制法，虽然其控制模式简单、可靠，但无法结合天气、洞外亮度、交通量等时变参数从宏观层面对整个隧道照明系统进行自适应控制，同时受照明配电回路所限，只能实现36级照明控制等级，“过度照明”、“无效照明”现象较为严重。23照明节能理念存在误区公路隧道照明节能并非简单地开关某些灯具，而是要求建立在行车安全基础上的最大节能，即公路隧道照明节能不能以牺牲交通安全为代价。部分隧道管理人员一味追求节电省钱，致使公路隧道照明控制方案的随意性、主观性很大，这种做法其实忽视了公路隧道照明的特点和本质，对隧道行车安全危害极大。24现有隧道照明控制营运中节能与隧道监控的矛盾隧道监控是隧道管理的重要组成部分，目前隧道照明与监控之问产生的矛盾主要在夜问。部分营运者为了省电，夜幕降临时关闭隧道内所有的灯，由于目前国内隧道普遍采用非红外线摄像头，隧道内部一片漆黑，使得无法发挥有效监控，夜间直接造成从摄像头到监视器之问大量设备电能的浪费。这种问断的监控也不符合重要隧道内所需的监控要求。夜间，在有人进入隧道或发生偷盗、破坏等现象，很难被及时发现，在车辆发生故障或发生交通事故时，不但监控不到，而且在处理时不能提供必要照明。在设计中应考虑在隧道发生紧急情况时，隧道内灯具能够根据需要自动控制照明亮度。比如隧道内发生火灾或拥挤堵塞时，为帮助隧道及时排除危险，系统自动将全部灯点亮，系统的手动控制应能够可以在多处实现，如监控中心，隧道管理房或隧道内的其他位置等。从安全、监控，节能及所能提供便利等方面综合考虑，夜问隧道内提供适当的照明是必要的。3公路隧道照明节能技术应用针对新建公路隧道和在运营公路隧道不同的照明节能需求，本文给出了上述节能措施的应用方案。工程实践表明，综合运用公路隧道照明节能技术，可实现公路隧道照明综合节能20%以上的总体目标。(1)采用先进的隧道照明控制和管理系统在隧道实际运营过程中，隧道照明取值与车速、车流量、洞外光照有密切的关系。隧道照明控制参数研究的一个目标，是在确保安全的前提下，实现隧道照明的高效节能。隧道照明节能综合控制系统，以检测得到的洞外亮度、车速、车流量等交通参数为输人，以照明节能控制器为执行设备，开发照明节能控制系统，该系统能够根据交通参数和环境参数，自适应调节控制灯具亮度，使隧道进出I：1段的加强照明的自动调光系统与外部光线的强度对应，设置信号反馈控制装置，力求做在保证安全行驶条件的前提下，实现灯具照明的最优控制。(2)采用隧道照明分区控制方法在隧道照明系统中，除按照规范要求，分为入口段，过渡段，中间段，过渡段，出口段外，并设置灯光分区域分组控制系统，当夜间车流量减少时，自动采集跟踪筛选调整照明灯具数，从而减少照明能耗。(3)增大光反射比选择合适的灯具，设置合理的安装角度，并且处理增大顶棚和墙壁的反光比，使隧道顶棚、墙和路面之间产生多次反射作用，预计可使隧道照明反射光增量系数比表面未作处理的隧道约增大20，即可达到节电20左右的效果。(4)制定有效的管理维护操作规程管理维护操作规程应有效的制定长效机制，对隧道内光源、灯具等按规定进行维护，对灯具进行定期清洁工作，对光源和附件进行检修，尤其是检查气体放电光源的无功补偿电容有无击穿，此外还需要对照明控制装置进行调整等，提高照明灯具的维护系数，使照明系统处于良好的工作状态下，使隧道照明系统不但满足照明要求，而且达到节能要求。总之，隧道照明系统从以上角度，可以有效达到隧道照明管理节能。4结束语隧道的优点是缩短里