一種把大量陽(yáng)光導(dǎo)入到隧道用于照明的技術(shù)方案

于穎杰

摘要：隧道照明在公路能耗方面占有相當(dāng)?shù)谋戎?。隧道照明直接影響駕駛員視覺(jué)效應(yīng)特點(diǎn)導(dǎo)致視覺(jué)功效的改變，延遲或縮短駕駛員應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間，我今天帶來(lái)的是我們研發(fā)的一種技術(shù)方案，稱(chēng)為一種把大量陽(yáng)光導(dǎo)入到隧道用于照明的技術(shù)。

我們都知道，隧道照明不同于普通室內(nèi)或夜間照明，它最顯著的特點(diǎn)是要調(diào)整隧道內(nèi)外照度差。由于隧道外的照度主要由陽(yáng)光提供，那么由陽(yáng)光來(lái)提供隧道的加強(qiáng)照明部分就是最合理的選擇。

基于陽(yáng)光照明只是對(duì)陽(yáng)光照射范圍進(jìn)行轉(zhuǎn)移而沒(méi)有能量轉(zhuǎn)換，我們提出這樣一個(gè)公式：

S_內(nèi)L_內(nèi)=S_外L_外k

S_內(nèi)：隧道內(nèi)照射面積

L_內(nèi)：隧道內(nèi)照射強(qiáng)度

S_外：隧道外陽(yáng)光采集面積

L_外：隧道外陽(yáng)光照射強(qiáng)度

K：設(shè)備整體效率

*本公式未考慮隧道基本照明。

隧道內(nèi)外照度對(duì)比為：

Q= L_內(nèi)/ L_外= S_外k/ S_內(nèi)

對(duì)于陽(yáng)光隧道照明而言，控制隧道內(nèi)各個(gè)階段的Q值就是我們的目標(biāo)，而由于隧道內(nèi)照射面積（S_內(nèi)）是確定的，設(shè)備的效率在選定設(shè)備方案時(shí)就基本確定，因此控制陽(yáng)光的采集面積（S_外）就是核心工作。

一般而言，陽(yáng)光照明設(shè)備的都應(yīng)包括陽(yáng)光采集、光線(xiàn)傳輸和隧道內(nèi)布光三個(gè)部分。具體到我們帶來(lái)的這套系統(tǒng)，則具化為匯聚陽(yáng)光、光線(xiàn)定向、導(dǎo)光、分光和發(fā)散投射5個(gè)子系統(tǒng)組成。

根據(jù)具體設(shè)計(jì)需求，隧道陽(yáng)光系統(tǒng)的采集階段應(yīng)包括陽(yáng)光定向和匯聚兩個(gè)部分組成。我們采用最簡(jiǎn)潔的透鏡式望遠(yuǎn)鏡式方案，由于我們不是成像設(shè)備，可以大幅降低設(shè)備精度要求，故用拼接菲涅爾透鏡作為望遠(yuǎn)鏡主鏡和副鏡進(jìn)行拼裝組合。

對(duì)于定向系統(tǒng)，我們采用了自己研發(fā)的雙鏡式定日鏡，這種設(shè)備可以保證陽(yáng)光在定向過(guò)程中陽(yáng)光投影面積穩(wěn)定不變，且系統(tǒng)封閉耐候性良好。

導(dǎo)光、分光和投射系統(tǒng)目前市場(chǎng)比較成熟，可以直接采購(gòu)。

本系統(tǒng)的有著采集面積大，系統(tǒng)損耗低，投射深度大且耐候性適應(yīng)性良好的特點(diǎn)，能夠?yàn)樘岣咚淼勒彰魉?，提高隧道安全性能，同時(shí)節(jié)約大量能源。

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（作者單位：天津定日科技發(fā)展有限公司）