高速公路隧道照明系統(tǒng)布燈參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著我國高速公路的快速發(fā)展，公路隧道的數(shù)量和規(guī)模都進(jìn)入了世界的前列，隧道照明能耗也逐年增加，照明已成為隧道運(yùn)營的巨大負(fù)擔(dān)。公路隧道中間段是隧道中最長的部分，且隧道越長，中間段也越長。隧道中間段所使用的照明燈具最多，其照明耗電量在總耗電量所占的比重最大，因此，降低隧道中間段的照明能耗將大大降低隧道照明總能耗。我國對(duì)隧道照明節(jié)能方面的研究主要集中在照明控制方面，在布燈參數(shù)優(yōu)化方面相對(duì)較少。本文將從優(yōu)化布燈參數(shù)方面對(duì)隧道中間段照明節(jié)能進(jìn)行研究

2、，在滿足隧道照明基本要求的前提下，最大限度的降低能耗。
　　根據(jù)公路隧道照明設(shè)計(jì)規(guī)范，以燈具安裝高度、燈具縱向間距、燈具橫向間距、燈具安裝仰角和單燈功率為優(yōu)化參數(shù)，以總功率最小為目標(biāo)，以路面照度滿足照明要求為約束條件，分別建立了隧道中間段采用中央布燈、兩側(cè)對(duì)稱布燈、兩側(cè)交錯(cuò)布燈、拱頂側(cè)偏布燈以及逆光布燈照明系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化模型。
　　以江西九景高速公路雁列山隧道中間段為研究對(duì)象， LED燈，分別利用中央布燈、兩側(cè)對(duì)稱布燈、兩側(cè)

3、交錯(cuò)布燈、拱頂側(cè)偏布燈以及逆光布燈照明參數(shù)優(yōu)化模型，優(yōu)化得出各布燈方式的最優(yōu)布燈參數(shù)以及路面各計(jì)算點(diǎn)的照度，與《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》要求值比較可知，燈具在光衰30％以后路面照度和均勻度依然滿足照明要求。比較了各布燈方式最優(yōu)布燈參數(shù)下的照明總功率：對(duì)于單排布燈，中央布燈方式比拱頂側(cè)偏布燈方式更節(jié)能；對(duì)于雙排布燈，兩側(cè)對(duì)稱布燈比兩側(cè)交錯(cuò)布燈更節(jié)能；各優(yōu)化布燈方案均比原布燈方案和改造后的布燈方案有較大幅度的節(jié)能。利用Dialux軟件建立了雁

4、列山隧道的三維仿真模型，按照各布燈方式的優(yōu)化布燈參數(shù)在仿真模型中設(shè)計(jì)了LED照明系統(tǒng)并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，仿真值和優(yōu)化計(jì)算值比較接近，路面最小照度最大誤差<3%，且基本都滿足照明規(guī)范要求，證明了優(yōu)化模型的正確性。仿真研究了燈具安裝高度、縱向安裝間距、橫向安裝間距和安裝仰角單一參數(shù)變化(其它參數(shù)保持不變)對(duì)隧道路面照明效果的影響。
　　對(duì)隧道中間段各布燈方式的優(yōu)化布燈方案進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析，估算了燈具在使用100000h后的總費(fèi)用，與原布