光源與照明24年4月刊-單光源可調(diào)色溫LED在隧道照明的應(yīng)用分析

單光源可調(diào)色溫LED在隧道照明的應(yīng)用分析摘要：隨著我國高速公路和隧道工程的快速發(fā)展，隧道照明系統(tǒng)的重要性日益凸顯。LED隧道燈作為一種新興的照明設(shè)備，因其節(jié)能、環(huán)保、高效等特點逐漸在隧道照明領(lǐng)域嶄露頭角。傳統(tǒng)的隧道照明通常采用高壓鈉燈或LED燈具，但它們在色溫調(diào)節(jié)方面存在一些問題。為了解決這些問題，本文研究了單光源可調(diào)色溫LED在隧道照明中的應(yīng)用。單光源可調(diào)色溫LED是一種新型的LED照明技術(shù)，它可以通過調(diào)整電流或電壓來改變LED的發(fā)射光譜，從而改變色溫。這種技術(shù)具有色溫可調(diào)范圍寬、節(jié)能環(huán)保、易于維護、安全性高等優(yōu)點。本文旨在研究單光源可調(diào)色溫LED在隧道照明中的應(yīng)用效果，為提高隧道的照明質(zhì)量和視覺舒適度提供新的解決方案。關(guān)鍵詞：隧道照明光熱一體化設(shè)計單光源LED色溫隨著我國交通化進程的加快，隧道作為交通的重要組成部分，其照明系統(tǒng)的重要性日益凸顯。隧道照明系統(tǒng)能耗約占整個隧道用電量的70%，巨額的電力費用已成為隧道運營商的沉重負擔(dān)。智能化的燈光控制系統(tǒng)可以有效地提高車輛的亮度，降低車輛的能耗，降低車輛的能耗。由于隧道交通處于地下，需要24小時全天候運行，所以對其防眩光學(xué)設(shè)計、路面照度及均勻度等方面都有較高的要求。本文詳細介紹了相變散熱技術(shù)與壓鑄法相結(jié)合的生產(chǎn)工藝，以滿足隧道照明對高功率密度COB光源導(dǎo)熱散熱的需求。通過這種技術(shù)路徑，形成了具有“芯”散熱和對流通道的結(jié)構(gòu)，有效提高了光源的散熱效率。這一創(chuàng)新解決方案，不僅有助于提高光源的性能和使用壽命，同時也為隧道照明領(lǐng)域提供了新的技術(shù)參考。利用高導(dǎo)熱“芯”和低密度散熱墻結(jié)合的集成技術(shù)，達到快速散熱，體積小，重量輕，成本低的目的。采用光學(xué)玻璃鏡片，改為，其具有標綠逗號改為頓號其具有耐高溫、耐沖擊、耐腐蝕、高透光率等優(yōu)點，保護級別為IP66，能適應(yīng)全室外使用，維修簡單，可靠性高。本文介紹了多色溫智能調(diào)光技術(shù)，可以在1800～~6500K范圍內(nèi)任意調(diào)整色溫，并可以針對不同應(yīng)用場合和使用者的需要，對智能部件進行靈活組合，以滿足安全、綠色、健康以及智慧交通的需求。改為，其具有標綠逗號改為頓號～1LED照明燈具的發(fā)展及原理1.1LED照明燈具的發(fā)展LED照明燈具的發(fā)展歷程可以分為三個階段：實用新型階段、智能控制階段和替代接受階段。在實用新型階段，隨著市場對LED燈具的認可和接受，其環(huán)保、體積小、高可靠性等特性逐漸凸顯。LED燈具的環(huán)保特性主要表現(xiàn)在其節(jié)能降耗上，相比傳統(tǒng)光源，LED燈具有更高的能效，可以節(jié)省大量的能源，減少環(huán)境污染。另外，LED燈具體積小，可以靈活設(shè)計，適用于各種場合。同時，LED燈具具有高可靠性，其壽命長，耐用性強，可以大大降低維護成本，提高使用效率。在智能控制階段，隨著物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的發(fā)展，LED作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，將其高可控性特點發(fā)揮到極致。從家庭到辦公樓，從道路到隧道，從汽車到步行，從輔助照明到主照明，具備智能控制的LED照明燈具系統(tǒng)給人類帶來更高等級的服務(wù)。LED燈具產(chǎn)業(yè)也經(jīng)歷了從做產(chǎn)品，到設(shè)計產(chǎn)品，到提供整體解決方案的歷程。在替代接受階段，LED燈具主要體現(xiàn)出其光效高（能耗?。勖L的特點。因為售價較高，這一階段主要為商照市場?？蛻粲幸粋€接受的過程，首先是使用習(xí)慣和外觀上的過渡與接受。在與傳統(tǒng)光源一致的使用情況下，LED燈具的節(jié)電頓號、長壽等特點使得市場容易接受它的相對高價。頓號2隧道照明設(shè)計及案例分析根據(jù)中華人民共和國交通運輸部交通運輸部于2014年施行的JTG/TD70/2-01—2014《公路隧道照明設(shè)計細則》執(zhí)行，對隧道照明進行了相應(yīng)的規(guī)范。隧洞可劃分為進洞區(qū)、進口區(qū)、過渡區(qū)、中間區(qū)和出口區(qū)，各區(qū)段的設(shè)計要求各不相同。其中，過渡階段為司機提供了足夠的時間來調(diào)整進口與中段的光強變化。本項目以我國道路交通安全為背景，針對道路交通安全問題，以道路交通安全為研究對象，針對道路交通特點，開展道路交通安全評價研究。因此，在入口、中段、出口道路上，合理的燈光設(shè)計與規(guī)范設(shè)置，是提升道路安全與舒適的關(guān)鍵。交通運輸部2.1隧道照明單光源可調(diào)色溫LED產(chǎn)品本項目擬通過一體化集成熱傳輸技術(shù)、多個自由曲面的精準光照設(shè)計、自動過補償及快速精準組裝等技術(shù)，最終獲得一種具有調(diào)光調(diào)色功能的單光源集成式隧道照明產(chǎn)品，以適應(yīng)各種城區(qū)公路、隧道的需要。其關(guān)鍵技術(shù)如下。。。2.1.12.1.12.1.1該產(chǎn)品采用壓鑄工藝將散熱結(jié)構(gòu)一體化，有效減少風(fēng)阻，同時通過增加燈具的散熱面積來提升熱能傳導(dǎo)效率。使用的涂料不僅具備卓越的耐腐蝕性，還能在高溫環(huán)境下保持性能穩(wěn)定。結(jié)合先進的相變散熱技術(shù)，這種設(shè)計能夠有效解決高功率COB光源的導(dǎo)熱散熱問題。相變材料在溫度變化時能吸收或釋放大量熱量，有助于快速散熱，確保光源在高溫環(huán)境下依然保持良好的性能，從而保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。這一創(chuàng)新技術(shù)在隧道照明等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，能夠提高照明設(shè)備的壽命和效率，同時降低能耗和維護成本。2.1.22.1.22.1.2結(jié)合隧道的具體情況，對產(chǎn)品進行了多個自由度的“點-面”的精確照明設(shè)計。產(chǎn)品的色溫范圍從2200K改為浪線~~5700K不等，在2200K的色溫范圍內(nèi)均有優(yōu)異的透光度，即使在多云、雨天也能保證良好的道路照明。改為浪線~2.1.32.1.3單光源、無虛影2.1.3相比多光源LED隧道燈，單光源燈具照射物體不會產(chǎn)生任何虛影，保障行車安全。2.1.4靈活的智能控制現(xiàn)代隧道照明系統(tǒng)，為了提升照明效率與節(jié)能環(huán)保，通常會設(shè)計預(yù)留調(diào)光接口的燈具。這類燈具能夠接受不同范圍的調(diào)光信號，如1~5W、1~10V或PWM（脈沖寬度調(diào)制）信號，以實現(xiàn)對光線亮度的精確控制。通過與智能控制系統(tǒng)的結(jié)合，隧道內(nèi)的照明可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整，以適應(yīng)各種交通情況和環(huán)境亮度變化。這種智能控制系統(tǒng)通過感應(yīng)器收集隧道內(nèi)的光線、車流量和車速等信息，然后自動調(diào)整照明強度。在隧道入口段，亮度較高，以保障駕駛員適應(yīng)隧道內(nèi)的光線變化；在隧道中段，亮度保持適度，以提供清晰的視野；在出口段，亮度逐漸降低，幫助駕駛員適應(yīng)外部環(huán)境。這樣的按需照明不僅節(jié)約了電能，降低了能耗，同時也極大地提升了駕駛員的視覺舒適度，優(yōu)化了行車的光環(huán)境。通過科學(xué)合理的照明設(shè)計，可以有效減少眼睛疲勞，增加安全性，營造更為舒適和安全的行車體驗。2.2隧道照明設(shè)計本文結(jié)合某隧道的燈光改造，從入口、過渡、出口三個方面對其進行了燈光設(shè)計，以期對公路隧道的燈光設(shè)計有一定的借鑒作用。該隧道路面為瀝青混合料路面，維修率為0.7，進口部分使用了150W的單光源LED隧道燈，在2mm左右的位置上，布置了2m左右的對稱布置，其平均亮度是71cd/m2上標，平均照度是1120lx，均勻性是0.84；在過渡階段，我們使用了50W的單光源隧道燈，在6mm的位置上，進行了6m的對稱布置。光照強度和均勻度分別為139lx和0.82；在出氣口部分，以90WWLED為光源，以6mm的對稱布置方式，得到了14cd/m2上標的平均亮度、224lx和0.82的均勻性。隧道照明模擬要求及數(shù)據(jù)見表11，在入口部分、過渡部分和出口部分，為了改善亮度的均勻性，降低了眩光的危害，在入口部分、過渡部分和出口部分，都使用了大量的自由曲面，進行了逐點式的精確分配。m上標mWm上標1表1隧道照明要求及模擬數(shù)據(jù)表序號路段名稱使用燈具功率/W亮度設(shè)計要求/（cd/m2上標）上標模擬平均亮度/（cd/m2上標）上標模擬平均照度/lx模擬均勻亮度1入口段15052.57111200.8392過渡段505.258.881390.8213出口段9011.25142240.8212.3隧道照明智能控制系統(tǒng)設(shè)計隧道照明智能控制系統(tǒng)包括：隧道外部亮度探測器、隧道內(nèi)部亮度探測器、隧道智能照明控制柜、車流量探測器等。隧道外部光強探測器將探測到的光強信息上傳到智能照明控制箱，通道光強探測器將探測到的光強信息傳送到智能照明控制箱。在此基礎(chǔ)上，通過對隧道內(nèi)的實時車流量、隧道外部亮度、隧道內(nèi)部亮度以及設(shè)計冗余等信息，以及現(xiàn)有的照明設(shè)計規(guī)范，對不同路段的加強照明與基礎(chǔ)照明的需求進行求解，同時，該系統(tǒng)還能對強化光源及基礎(chǔ)光源的輸出功率進行控制，通過改變光源的輸出光強，實現(xiàn)對照明光源的亮度進行調(diào)控。在燈光控制電腦與隧道內(nèi)的通信信被切斷的情況下，隧道內(nèi)的智能燈光系統(tǒng)會自動調(diào)整燈光亮度，以適應(yīng)外界環(huán)境的變化。信通過對LED燈的綜合運營管理及智能控制技術(shù)的研究，可以有效地降低LED燈的工作溫度，極大地提高LED燈的使用壽命；解決因洞口外部光照及交通流量變化而造成的過渡光差，達到隨需照明的目的；夜間供電可同步進行一半，以防止單側(cè)燈光造成“斑馬”現(xiàn)象，影響行車安全。2.4項目實施本課題以避免使用第一人稱某隧道入口路段為實例，以單光源150W的LED產(chǎn)品為例，按2mm對稱布置，在100%光照條件下，道路表面的照度達到1021lx，均勻度達到0.83；在70%的照明條件下，道路照明的平均亮度分別為760lx和0.81。避免使用第一人稱m本項目燈具結(jié)合智能控制系統(tǒng)，燈具色溫通過對隧道外部的色溫進行調(diào)整，使其與隧道外部的色溫接近，并與隧道外部的照明強度進行協(xié)調(diào)，以防止“白洞效應(yīng)”“黑洞效應(yīng)”的發(fā)生，從而改善隧道照明的舒適度、清晰度和安全性。在運行管理上，通過綜合考慮時間、隧道內(nèi)外照明、車流量、車輛速度等信息，實現(xiàn)照明系統(tǒng)的智能化調(diào)整與控制，實現(xiàn)二次節(jié)能30%以上。該系統(tǒng)能夠?qū)φ彰髟O(shè)備的故障進行分析，并給出了照明設(shè)備的具體位置。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的軟件開發(fā)方法。3結(jié)論單光源可調(diào)色溫LED照明技術(shù)具有高光效、低能耗、長壽命、可調(diào)色溫等優(yōu)點，能夠滿足隧道照明對亮度、色溫、照度分布等方面的需求。通過調(diào)整LED光源的色溫，可以實現(xiàn)不同場景的照明需求，如日常照明、緊急照明等。此外，單光源可調(diào)色溫LED照明系統(tǒng)還具有易于控制、安全性高、環(huán)保等優(yōu)點。在隧道照明中，單光源可調(diào)色溫LED照明技術(shù)可以提高照明效果，降低能耗，延長照明設(shè)備的使用壽命，減少維護成本。同時，通過控制單元實現(xiàn)亮度和色溫的調(diào)節(jié)，可以滿足不同場景的照明需求，提高駕駛員的舒適性和安全性。此外，LED光源不含紫外線和紅外線，不會對環(huán)境造成污染，符合綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢。參考文獻含以下目錄中的參考文獻不少于2篇（為便于核查符合下面條件的參考文獻的刊名或整條用紅字標注，各刊參考文獻自引不是符合要求條件之一，參考文獻中是不含本刊的含以下目錄中的參考文獻不少于2篇（為便于核查符合下面條件的參考文獻的刊名或整條用紅字標注，各刊參考文獻自引不是符合要求條件之一，參考文獻中是不含本刊的，見附件）：①當代體育科技②文化創(chuàng)新比較研究 ③南京體育學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）④碩士、博士學(xué)位論文⑤外文參考文獻⑥影響因子為0.5及以上的期刊。（核查辦法見各刊網(wǎng)站）請再補充或替換1條以符合要求[1]潘冬，郭林，李玉善.高速公路隧道智能照明控制系統(tǒng)研究[J].山東交通科技，2021（3）：89-92.[2]陸游.高速公路隧道照明智能調(diào)光系統(tǒng)設(shè)計[J].光源與照明，2022（2）：89-91.[3]李東平，王曙琿，魏序康，等.河惠莞高速隧道智能調(diào)光照明節(jié)能系統(tǒng)升級改造方案探討[J].中國交通信息化，2022（8）：132-136.[4]王靜，李一鋒，曹登平.隧道照明智能調(diào)光控制系