淺談LED照明燈在公路隧道中的應(yīng)用

李俊才

【摘 要】公路隧道結(jié)構(gòu)因?yàn)樘幱诘叵碌脑?，需要利用相?yīng)的照明設(shè)備來幫助照明，以實(shí)現(xiàn)通行目的。而LED隧道照明燈因?yàn)榫哂懈吡炼?、使用時(shí)間比較長以及節(jié)能等優(yōu)勢(shì)被應(yīng)用在公路隧道照明中。因此，本文主要介紹了LED照明燈具有的特征，并且講述了LED隧道照明燈具備的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)等。根據(jù)公路隧道特點(diǎn)進(jìn)行選擇照明設(shè)備以及應(yīng)用，并針對(duì)使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析解決。

【關(guān)鍵詞】隧道照明；LED照明燈；節(jié)能；公路隧道

0.前言

高速公路結(jié)構(gòu)中公路隧道也屬于整個(gè)公路結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)成，其與普通路段相比施工過程相對(duì)比較復(fù)雜。例如公路隧道中空氣環(huán)境以及亮度等都非常差，隧道空間寬度、高度等非常有限，因此沒有多余的空間進(jìn)行擴(kuò)展。所以為了車輛行駛安全，在公路隧道中提供足夠的亮度非常必要。除此之外，因?yàn)樗淼纼?nèi)部需要安裝大量照明設(shè)備，耗電量非常多。近年來，國內(nèi)大部分公路隧道中照明燈均是采用高壓鈉燈，所需照明費(fèi)用非常巨大[1]。因此，探討采用何種方法幫助減少照明費(fèi)用是同行企業(yè)都非常關(guān)注的問題之一。

1.分析LED隧道照明燈具備特征

（1）使用時(shí)間較長：與高壓鈉燈使用壽命相比，LED照明燈使用時(shí)間比較長。

（2）發(fā)光效率較好：普通鈉燈光效只達(dá)到40～50lm/w，而LED照明燈具有的光效通常情況下可以達(dá)到70～80lm/w。

（3）具有的顯色性比較高：如果顯色指數(shù)（Ra數(shù)值）越高，在亮度一樣的環(huán)境下，人們的視力會(huì)更清楚看到視線范圍中的物體。普通高壓鈉燈具有的顯色指數(shù)值僅為23，明顯低于LED照明燈所具有的顯色指數(shù)（Ra=80）。

（4）LED照明燈色溫較低：普通高壓鈉燈具有的色溫值大約為2000k，但是LED照明燈可以達(dá)到5000～8000k。

（5）具有良好的環(huán)保效果：普通高壓鈉燈光源中攜帶有金屬鈉、汞元素，其屬于有害元素，并且使用時(shí)間較短與LED照明燈，廢品處理過程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。LED照明燈不含有鈉、汞等有害元素，因此對(duì)環(huán)境造成污染程度小。

（6）價(jià)格費(fèi)用比較貴：因?yàn)長ED照明燈屬于新型照明設(shè)備，燈具價(jià)格是高壓鈉燈價(jià)格的3.5倍左右，燈具價(jià)格比較貴。

2.LED隧道燈在公路隧道照明工作中所具備的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

近年來，我國高速公路得到較快發(fā)展，公路隧道也隨之增多，使隧道照明費(fèi)用也不斷增多，給企業(yè)帶來了一定壓力。目前，隨著LED照明燈的采用，在隧道照明工作中凸顯了其優(yōu)勢(shì)作用，能幫助高速公路運(yùn)營企業(yè)減少照明費(fèi)用。LED照明燈所起到的照明優(yōu)勢(shì)與其具備的特點(diǎn)有著非常密切的關(guān)系，正是這些特點(diǎn)使其在使用中發(fā)揮著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。（1）因?yàn)長ED燈具光效比較高，通過相關(guān)計(jì)算可以了解到：相同亮度條件下，LED燈照明使用電量以及功率僅是普通高壓鈉燈的59%左右[2]。如果是耗電量非常多的隧道，采用LED燈能幫幫助減少耗電量，節(jié)約電能的優(yōu)勢(shì)非常明顯。（2）其持續(xù)使用時(shí)間非常長，普通高壓鈉燈使用壽命長短僅有幾千個(gè)小時(shí)，LED等卻可以達(dá)到上萬個(gè)小時(shí)的使用時(shí)間，是鈉燈使用壽命的一倍。另一方面，LED燈光衰與高壓鈉燈相比也比較小，在長時(shí)間使用過程中燈具更換次數(shù)明顯少于高壓鈉燈，所需維護(hù)成本也比較少。（3）采用LED燈能起到保護(hù)環(huán)境的作用，其不含有金屬汞、鈉等有害元素，在后續(xù)廢品處理過程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成太大影響。加上LED隧道照明燈使用壽命長、更換次數(shù)低，在很大程度上幫助企業(yè)節(jié)省了一筆可觀的費(fèi)用。

3.LED應(yīng)用在公路隧道的具體實(shí)施措施

3.1根據(jù)不同隧道照明級(jí)別做好各隧道地段的照明亮度的確定工作

不同公路隧道級(jí)別不同，其所需照明亮度要求也有所不同。因此在安裝照明設(shè)備時(shí)應(yīng)根據(jù)燈具照明原理以及特征，對(duì)公路隧道不同路段亮度要求以及照明分布情況進(jìn)行精確計(jì)算，然后做出正確分析。可以采用測(cè)試方法，幫助驗(yàn)證計(jì)算所得結(jié)果，然后對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。

3.2按照亮度需要進(jìn)行選擇類型LED照明等以及其他相關(guān)設(shè)備

（1）LED隧道照明燈是采用光學(xué)透鏡這一原理來進(jìn)行配光工作，經(jīng)過建模以及修模方式幫助獲得精確的配光圖。這種方法在配光過程中擁有分配自由度比較大，從而可以幫助提高光效，還能達(dá)到均勻分布照度的目的。

（2）LED照明燈結(jié)構(gòu)中采用LED，其處于高溫環(huán)境中性能會(huì)急劇下降，嚴(yán)重者會(huì)對(duì)燈具造成破壞。因此，解決散熱工作是確保LED照明能繼續(xù)發(fā)揮作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實(shí)際工作中，可以根據(jù)隧道通風(fēng)情況，選擇通道式散熱設(shè)備。該散熱器選用的是小型通透設(shè)備，對(duì)于照明單元結(jié)構(gòu)的散熱情況比較有利。因?yàn)槠淠茉跓崃窟_(dá)到照明燈具前，熱量就可以通過小散熱器發(fā)散出去。另外，由光源單元組合而成的燈具設(shè)備也攜帶有通透工作的結(jié)構(gòu)，使散熱效果顯著增大，不僅解決了大功率LED工作過程中的散熱難題，還幫助減輕了燈具重量。

（3）為了方便公路隧道的日常維護(hù)工作，可對(duì)直流穩(wěn)壓電源作進(jìn)一步可維護(hù)性以及可靠性設(shè)計(jì)。例如，開關(guān)電源結(jié)構(gòu)可以選擇隔離分體類型的電源設(shè)計(jì)，其具有散熱功能好，性能比較可靠穩(wěn)定。更換電源非常方便，方柏霓了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作，還能起到幫助維修工作人員以及燈體結(jié)構(gòu)的安全。

（4）根據(jù)隧道車輛通行量、隧道外亮度情況來開發(fā)滿足不同隧道路段的LED隧道燈智能控制系統(tǒng)，這種方法也能獲得節(jié)省電量的目的[3]。設(shè)計(jì)供電線路時(shí)要確保每盞照明燈都可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立開啟和關(guān)閉操作。因?yàn)檐嚵髁恳约傲炼刃枨罂刂茷槠髽I(yè)智能控制系統(tǒng)提供了一定的物理?xiàng)l件，從而實(shí)現(xiàn)了LED照明燈自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，幫助減少了耗電量。

3.3做好照明燈適應(yīng)安全檢測(cè)工作以及日常檢查工作

（1）為了保證所用的燈具起到節(jié)能效果，需要對(duì)燈具進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試。因?yàn)長ED燈屬于新型照明設(shè)備，目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)燈具質(zhì)量進(jìn)行約束，因此不同企業(yè)生產(chǎn)的燈具性能指標(biāo)也存在差異。因此公路建設(shè)以及運(yùn)營企業(yè)都要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)文件來選取隧道照明燈具，然后對(duì)燈具光效、光衰情況以及配光性能等性能進(jìn)行精確測(cè)試，從而選擇節(jié)能、可靠的照明燈具。

（2）對(duì)照明燈具定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)維護(hù)，確保照明燈具擁有良好的工作條件。隧道結(jié)構(gòu)中油漬物質(zhì)、粉塵物質(zhì)等較多、環(huán)境差，這些都會(huì)對(duì)照明燈具的光效以及散熱作用產(chǎn)生不良影響。因此，運(yùn)行企業(yè)需要定期檢測(cè)隧道路面的照明程度，若出現(xiàn)異常情況應(yīng)立即尋找問題所在，確保隧道照明正常，不影響車輛通行。

4.分析LED照明燈在使用過程中存在的一些問題

該類燈具從研發(fā)工作到投入使用，這一過程中也出現(xiàn)了一些問題。LED隧道照明燈其設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)是要掌握隧道照明需求，其需要符合隧道結(jié)構(gòu)中的不同路段照明要求、隧道環(huán)境情況以及車輛行駛舒適度需求等條件。但是LED照明燈研發(fā)技術(shù)還沒得到完善、成熟，因此照明燈在使用過程中還是存在某些不足，表現(xiàn)為：①存在某些LED產(chǎn)品，其光衰減比較嚴(yán)重，無法滿足墻面照度相關(guān)需求；②有些產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中沒能根據(jù)隧道工程特點(diǎn)、照明路段劃分等，造成配光效果不佳；③一些產(chǎn)品存在效率差、監(jiān)測(cè)和控制工作不易開展等問題，在實(shí)際中電源使用壽命較短，沒有達(dá)到最長使用壽命要求；且無法完成照度監(jiān)測(cè)工作，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)光照亮度；④燈具標(biāo)準(zhǔn)化：不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格都存在差異，沒有一個(gè)統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

5.結(jié)束語

綜上所述，LED隧道照明燈因?yàn)榫哂惺褂脡勖L、對(duì)環(huán)境污染小、光效高、光衰小等特點(diǎn)，在隧道照明工作中能幫助降低照明費(fèi)用，安全可靠。隨著高速公路的不斷發(fā)展，公路隧道結(jié)構(gòu)也隨之增多，運(yùn)行企業(yè)需要花費(fèi)大量資金確保隧道照明工作。而采用LED照明燈具可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能，幫助企業(yè)減少了費(fèi)用成本，同時(shí)提高了隧道照明質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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