隧道LED無極調光系統(tǒng)設計

針對二級公路沿線環(huán)境脆弱、交通量較小、經濟落后的現(xiàn)狀，在工程施工圈設計評審會上，與會專家提出若迭項目所有隧道要采用起電量小的節(jié)能LED燈，其中的采古、九龍峽l號、丸1.e峽2號、科布、居傲隧道采用LED無極調光控制系統(tǒng)，為今后省內新建、改建公路隧道LED無根調光控制系統(tǒng)的推廣應用和J累經驗。

一、方案設計

本工程LED燈無極調光控制系統(tǒng)從基本照明、加強照明和應急照明等3方面提出LEDX丁無極調光控制應用萬案。本路段全長144公里，共計6座隧道，均為單洞Y;J向行駛的隧道，相對分散。因此，照明萬案在設計上采用分散控制方式．依據(jù)車流量和洞內外亮度調節(jié)隧道內LEDt丁具的照度，以保證隧道內亮度的均勻性和各段之間亮度的平滑過誼，滿足公路隧道現(xiàn)場實際照明控制需要，這到較好的節(jié)能效果，如圖斤示。

確保1J案的高可靠性和穩(wěn)定性，項目統(tǒng)一采用某廠家的具高智能電廂的LID，汀，每盞燈配置一個單燈控制器，單燈控制器與集中控制器之間的通信采用RS 485總統(tǒng)傳遞信號，集中控制器與上位機之間的通信，采用光纖傳遞信號。

二、調光控制

1、基本照明控制

隧道內基本照明燈需要全天持續(xù)工作，在設計基本照明亮度時考慮足夠的冗余量2 在傳統(tǒng)照明設計方式下，燈具投入運營初期的亮度超出規(guī)范基本要求，形成一E程度的 “過度照明，避免過度照明造成電肯呂i良費．同時減小LIDH光衷，延長LED光掘和驅動電源使用壽命，在實際運營肘，可將基本照明的功率設定。

2、加明照明控制

隧道加強照明燈早晨開自和晚上關閉的時間以及燈具開啟后的亮度調節(jié)均由無級調光控制器完成?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)闊外亮度檢測數(shù)據(jù)，經計算分析后，控制LEDt丁的輸出功率。這種自動跟蹤洞外亮度，調節(jié)洞內亮度的照明方式，有效避免了過度照明，實現(xiàn)了按需照明的目標，最大限度節(jié)約了電能。

三、應用分析

1、照明效果

本項目隧道為單洞1J向通行，照明燈布設采用中排布置方式，洞口亮度按3500cd／時，設計，入口段亮度折減取值0.015,入口段亮度52.5cd/m2。為了測試照明效果，按照設計調光原則，特選取丸龍山夾隧道入口段作為觀測點，在晴天分別選取10%、 .50%、100%亮度值，通過洞內照明儀測得照度值分別為117Lux、 366Lux、700Lux，洞外亮度儀測得的亮度值為358Lux、364Lux、 378Lux，從實測數(shù)據(jù)可以看出，在晴天入口加強照明調光到 50%，即可滿足隧道照明效果。當然，在不同的季節(jié)，不同的時段需要長期觀測，將洞外亮度值按日、周、月、年實測得到的規(guī)律值輸入照明監(jiān)控計算機，來調控j同內照明亮度。這種通過自動跟蹤洞外亮度，調節(jié)洞內亮度的照明方式，有效避免了過度照明，實現(xiàn)了按需照明的目標。

2、節(jié)能效果

節(jié)能效果可以從按需照度調節(jié)和智能綜合營理兩個方面來看。以九龍山夾隧道群為例，隧道入口段和出口段加強照明120W燈具176盞，隧道入口段和出口段基本照明104W燈具156盞，中間段基本照明45W燈具80盞，8W燈具307盞，按隧道照明的實際應用，白天開基本照明＋加強照明，基本照明按80%亮度運行，加強照明根據(jù)外界光照度采用30%-80%的照度進行調節(jié)，亮燈時間為6:00--17: 00；夜間開基本照明，基本照明按80'元亮度運行，亮燈時間為17:00--22: 00；深夜開基本照明，基本照明接50% 亮度運行，亮燈時間為22:DD-6: 00，在不使用智能調光控制系統(tǒng)的日用電量為914.4KWh，年用電為365·914.4·333756KWh;使用智能調光控制系統(tǒng)后的日用電量為709.8KWh，年用電為365·709.8=259077KWh；按當?shù)仉娰M0.85元／KWh計算，節(jié)約電費( 333756-25CXJ77 ) ·0.85=63477.15元。數(shù)據(jù)表明，采用LED無極調光系統(tǒng)，節(jié)能效果明顯，若從全路段來計算，每年節(jié)約的電費不算小數(shù)日。

3、電源效率

為了驗證測試調光系統(tǒng)電掘效率，在加強段任意選取一組 120W的LEDXT進行測試，實驗數(shù)據(jù)如下表所示。

通過以上數(shù)據(jù)可以看出：隧道燈在調光使用時在0%-100% 的功率范圍內均連續(xù)可洞，不僅降低了燈具的功耗，節(jié)省了電費，還降低了燈具的發(fā)熱反光源的工作瘟度。在較低的工作溫度下工作，可以有效延長光灑的壽命。隧道LED無極調光系統(tǒng)可以定時巡檢燈具的電流、電壓等數(shù)據(jù)，并在軟件界面上很明顯地表述出來，很明確地顯示出哪段燈具出現(xiàn)了問題，無需大量排查，實現(xiàn)精確維護，省時省力。