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管窥隧道照明及隧道安全

2013/11/20 阅读:

1我国公路隧道在隧道照明上存在的问题

1.1传统的隧道照明会造成大量的电能浪费隧道的照明设计,根据传统方法往往会把隧道分为入口段、过渡段、中间段、出口段这四个阶段来进行照明设计。全年的行车安全要求决定了各段的长度和照度,对于洞内最大照度的设计是全年洞外最大亮度和最高行车的时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。这种设计方法对于实现照明自动控制的能力十分有限,因为常常受到诸如线路布线贿赂的限制,所以暂时只能做到2、3级自动控制。在设计过程中对于如天气、车速、车流量等参数,通常是考虑最大值,这就导致隧道照明系统无法在天气、车速、车流量等常变参数在变化时对整个隧道的照明进行合理的调试,这就是传统方法设计出的隧道照明系统会造成大量电能浪费的原因

1.2传统的隧道照明能耗控制与隧道运营安全相矛盾传统的隧道照明系统的运营往往都但是依靠手动控制的方式进行工作。运营者在考虑到电能浪费时,往往会在隧道内只开基本灯,或者白天全开灯,晚上关闭加强灯。这种控制方式看似能起到一定的节能效果,但事实上却对隧道的车辆运行造成安全隐患。由于隧道内外亮度差异很大,司机在进入隧道直至穿出隧道的整个过程要经历好几个阶段的视觉适应期。例如,司机在进入洞口时,洞口必须保持足够的照明亮度,否则在进入隧道时,司机的视觉无法适应如此大的亮度差异,产生“黑洞效应”,在这种情况下驾驶员所驾驶的车辆极易与前方行驶较慢的车辆或障碍物产生相撞,从而造成交通事故。所以,实现隧道内的照明节能绝不是能通过简单的开关灯具就能完成的,照明节能必须要建立在行车安全的基础上。

1.3传统的隧道照明能耗控制与隧道内的安全监控相矛盾夜间是传统隧道照明的能耗控制与隧道安全监控矛盾最为尖锐的时刻。隧道运营者在夜晚时常常会关闭隧道内的高功率灯具,以达到节省电能的效果。而我国目前对于隧道的监控通常是采用非红外线摄像头等设备,这种设备在照度低的环境中使用效果并不理想,十分影响监控效果。当在隧道内发生偷窃、破坏等违法犯罪行为时,无法被管理人员及时发现,尤其是当隧道内发生交通事故的时候,不仅无法对事故进行有效的监控,而且过于低的照度还会在救援和调查时无法提供足够的照明。所以在设计中应当对节能、照明、监控、安全等因素进行综合考虑。

2提高隧道照明节能控制以及安全监控能力的措施

2.1隧道照明节能控制的措施实现隧道节能控制的基本前提就是在隧道处在不同的运营情况(交通事故、正常运营、火灾等)和外部环境(车速、亮度、车流量等)等各种条件下,作出最符合现状的照明设置。该控制系统由照明控制计算机、车辆检测器、光亮度检测仪、传输网络、无级调光控制器和LED灯组成。根据LED灯的控制特点及排布设置的方式,无级调光控制系统可以将整个隧道分解成基本照明控制和加强照明控制两个方面。运用这种方式来对隧道的照明区域进行分解是因为隧道的入口段、过渡段加强照明直接受到了洞外亮度、车流量、车速等因素的影响。而只实行基本照明的区域只需要考虑车速以及车流量两个因素。根据这些特点,在隧道入口前可设置两个断面(VD1,VD2)、隧道出口处设置一个断面(VD3)的车辆检测器,该检测器可以用来隧道内车辆通行的情况,从而避免了隧道内无车辆通行时的无效照明。以上描述可以得出一个结论:无级调光控制系统可以根据隧道洞内外亮度的实测值来调节LED灯的即时照明亮度,以满足司机进出隧道时视觉适应的需要。在调节洞内的照明亮度时,为了避免灯光亮度过于频繁地转换,故应考虑灯光转换的时间延迟。

2.2隧道照明安全监控的措施目前大部分隧道照明都是采用逻辑开关法,该方法通常以最大亮度进行照明,会造成电能的大量浪费。因此我们可以考虑结合逻辑开关法和无级调光法,研究人员从此种职能监控的方案中提出模糊控制方法的概念。模糊控制,是以模糊集合论、模糊语言变量以及模糊逻辑推理为基础的一种计算机判定方法。该种方法可以通过逻辑开关对照明子回路进行控制,既比逻辑开关法降低了能耗,提高了照明光线对于人眼的舒适度;又比无级调光法降低了照明控制的复杂程度,对可靠性也有很大的提高。

3结语

随着我国公路隧道建设的发展,隧道照明的节能问题也愈发地受到重视。在进行隧道照明的节能设计时,不能仅仅依靠降低照明来作为节能标准,还应当考虑到隧道内的监控摄像头的效率和隧道内的行车安全。就目前我国的隧道照明节能的现状来看,只有通过现代科技手段才能达到隧道照明系统的节能以及安全监控双赢的目的。

作者:姚红艳单位:贵州大学职业技术学院

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