罗振坤

摘要：在我国高速公路规模不断扩大的背景下，各种公路隧道也不断增多。为了保证行车安全，在高速公路隧道内照明系统十分重要，当前在高速公路隧道照明系统设计中，为了营造舒适的灯光环境，往往会密集设置照明系统，缺乏节能设计意识，导致高速公路整体运营成本显著提高。为此要重点对高速公路隧道照明系统进行节能控制，制定科学高效的节能设计方案。

关键词：公路隧道;LED照明;节能控制

在我国高速公路系统快速发展的背景下。各种交通隧道的设计能够极大缩短施工里程，减少公路里程数，提高车辆行驶的效率。大量隧道建设也会导致行车安全受到威胁因此需要重点对公路隧道LED照明节能控制系统进行全面分析探究。运用新型节能灯具以及先进的照明控制算法，可以加强对隧道的控制质量减少能源资源浪费，为高速公路稳定运行提供重要保障。

一、公路隧道照明节能系统设计的主要思路

在隧道照明系统设计中，需要充分考虑不同的视觉现象，尤其是在白天隧道外的亮度显著高于隧道内。如果隧道足够长，驾驶员会产生明显黑洞现象，如果隧道较短也会产生黑框现象。在进入隧道内部，由于明亮的外部突然转变为较暗的隧道，会导致人的视觉系统有一定缓冲期，被称之为适应滞后现象。在隧道中间段由于车辆行驶会产生大量的废气产生烟雾，汽车前照灯也会被这些烟雾所吸收散射影响了能见度。在隧道照明系统设计中需要加大对入孔照明，内部照明出口照明的科学设计，严格控制入口照明，尽量保证与外界亮度相仿，亮度逐渐降低[1]。在白天隧道入口照明亮度处需要结合车速入口处视场和隧道长度进行确定。受驾驶人员视觉特征的影响，隧道照明质量的影响因素，包括洞内亮度变化，洞口亮度和均匀度变化。我国公路隧道照明系统设计中，对洞内亮度变化和均匀度变化还不够完善，尤其是很多设计单位为了减少施工周期，往往会照搬其他隧道照明系统，使得整个设计严重超出需求，还有部分运营商为了降低运营成本，少开或不开隧道，使得路面光照均匀度严重下降，容易引发重大交通事故。

二、隧道照明主要方式

（一）采用高效节能灯具

高效率的光源能够保持原有的照明亮度基础之上，降低电能消耗，尤其是现代化功率LED制造工艺的快速发展，在隧道照明系统中的应用效果十分显著，尽管单个LED光源，照明灯具的价格比普通照明灯具更高，但从综合投资角度来看，选用普通高压钠灯的成本会显著增加，而且LED照明灯具具有使用寿命长耗电率低，维护成本低等显著优势，最终使用效果会远低于高压钠灯，非常适用于在隧道照明系统中应用[2]。

（二）合理设计照明智能控制系統

在公路隧道LED照明控制系统设计中，需要结合不同的车流量，客观环境进行分析和判断，如果照明设计参数值不够准确，也很难达到预期的照明效果，还会增加耗电量。对于短隧道或地级公路照明系统设计，可以通过手动控制的方法由人工根据不同时段和环境特点进行开关。在时序控制中根据洞外亮度进行统计，并且利用远程管理计算机，对照明控制系统进行自动化控制。但是这种控制方式并没有考虑洞外亮度。也没有对车流量和平均车速等相关参数进行严格控制，导致电能的极大浪费，因此在节能设计中，需要尽可能地加强对隧道照明系统的节能控制，尽量利用洞外亮度传感器对洞外亮度信息全面采集，结合车流量和平均车速，对灯光实现智能调节，既可以延长灯具的整体使用寿命，又能够节省电能。

三、公路隧道LED节能控制系统的主要架构

（一）主程序设计

在公路隧道LED节能控制系统设计中，需要根据不同的车辆照明需求进行全面分析，保证照明系统节能效果显著提高。在主程序设计中，如果主程序开始会自动进入开机自检，对故障进行排查，保证系统初始化运行。如果发现系统存在异常，则需要对系统的故障进行全面修理，并依次退出主程序，节能控制系统在实现初始化和自检过程后，能够实现正常运转主程序。通过脉冲信号对车辆的行驶速度进行准确预估，并根据车辆位置进行自动化控制，确保系统误差控制在1%以内，在误差修正后需要对车辆的具体位置进行控制，保证照明系统得到有效调节[3]。

（二）车辆位置模拟系统

计算车流量会直接影响照明控制系统的运行效率，要加大对车辆位置云模拟系统计算云模拟控制系统，也是公路隧道节能系统的重要组成部分。在程序系统设计中，需要根据采集到的车辆信息上传至DSP，根据车辆位置对数据进行预估处理，发送至变电器传输端完成照明控制。在公路隧道照明控制系统中，需要利用云模型对车速进行计算，得到车辆的具体位置预估。

（三）高速公路隧道照明控制程序设计

在继电器控制系统设计中，对前端所采集到的车辆数据信息进行及时处理，并发出对应动作，控制照明灯具，所有的控制信号输出为低电平继电器断开，反之则继电器快速吸合[4]。云模拟系统是控制高速公路隧道照明系统节能程序的核心部分，程序系统将采集到的车辆位置信息传至DSP，在车辆位置预估程序完成数据处理后，交由TMS320F/28035发送至继电器输入端，从而完成照明控制。

结束语：

在我国社会经济高速发展的背景下，公路隧道工程数量不断增多，为了有效保障行车安全，需要高度重视隧道照明系统的建设，但过去忽略了对照明系统节能控制设计，造成隧道运营出现严重的开支浪费。通过高速隧道照明系统资源浪费情况进行全面分析和调查，制定一系列的节能控制措施，包括更换节能照明灯具，加强智能控制，有效提高公路隧道LED照明系统的运行质量，既能够满足公路隧道基本照明需求，同时也可以保证隧道根据车辆行驶的具体情况提供相应的证明，有效节能降耗为公路系统的可持续发展作出重要保障。

参考文献：

[1]高伟，徐圆圆，阮军.LED照明团体标准化工作实践分析——以规格接口标准T/CSA 016为例[J].标准科学，2020（08）：52-60.

[2]曹小兵，梁秀英，丁晴，孙长富，万燕平，林金填.LED照明产品能效标识制度实施研究[J].中国照明电器，2020（06）：1-5.

[3]交通运输部发布公路隧道LED照明灯具产品质量行业监督抽查实施规范[J].照明工程学报，2020，31（06）：80.

[4]谢晓琳，陈仁，何敏，陈国杰，陈泽畑，周兰君，陈秋娥.隧道LED照明设计与节能研究[J].照明工程学报，2020，31（06）：137-143+150.

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