安全、有序的隧道照明

hth下载地址 陳聰

前言

雙碳數字化能源管理對高速公路來說是個(ge) 新鮮事。今年的經濟工作會(hui) 議提出：將“做好碳達峰、碳中和工作”作為(wei) 2021年的主要任務之一，而我國高速公路裏程15.5萬(wan) 公裏，對能源的需求與(yu) 日俱增，碳排放量增速明顯。高速公路雙碳數字化能源管理，就是利用智慧能源管理係統，將高速公路的所有場景納入檢測範圍內(nei) ，通過管理實現節能降耗。

關(guan) 鍵字：高速公路、隧道照明、節能、能耗監測

1、隧道照明節能的必要性

常言道“日落西山，華燈初上”，通常的照明的能耗都是集中發生在夜間。但是有一些照明應用的場景是全天24小時都耗能的，而隧道照明就是其中之一。甚至由於(yu) 高速公路隧道照明的特殊性，為(wei) 避免日間的“黑洞效應”，白天的照明能耗會(hui) 高於(yu) 夜間的，晴天的會(hui) 高於(yu) 陰雨天的。

隧道的長期照明對電能有較大的消耗，隧道的電費支出在運營單位的日常開支中占比非常高。根據某高速隧道管理運營單位的統計，電費支出在日常隧道運維開支中的占比高達85%。

所以，通過技術與(yu) 管理手段來提高隧道照明的能效，對於(yu) 節能減排、降低隧道運營成本，早日實現雙碳目標具有不可估量的價(jia) 值。

2、節能與(yu) 安全之間的平衡

今天我們(men) 討論隧道照明的節能議題，但是在討論這個(ge) 議題前有一個(ge) 基礎的前提不能不提。隧道照明的基本要求是確保隧道內(nei) 部的光線強度均勻合適，從(cong) 而保障高速公路隧道交通的安全。所以不能以犧牲隧道內(nei) 交通通行的安全性或幹擾交通的便利性為(wei) 代價(jia) 來提升照明的節能效果。 

3、隧道照明節能的技術路線與(yu) 措施

隨著新材料、新技術的發展，目前隧道照明的節能主要手段有以下這些：

A）光源替換

隧道照明節能簡單直接的方法就是燈具（光源）的更換。過去隧道內(nei) 照明主要采用高壓鈉燈作為(wei) 光源，具有能效低、壽命短、無法靈活調節輸出等缺點。近些年隨著LED照明技術的推廣，新的高光效LED在保證同樣照度輸出的前提下可以提升50%以上的節能效果。

B）采用可調光照明係統，解決(jue) 隧道照明亮度過高造成的能源浪費

為(wei) 了滿足駕駛員在隧道行駛過程中的明適應和暗適應反應，故隧道照明按照不同的區段可劃分為(wei) 引入段（入口段）、適應端（過渡段）、基本段和出口段照明，按照不同的區域設置不同的光照亮度。根據《公路隧道照明設計細則》（JTG/T D70/2 - 01-2014）的規定設計時速120km/h的高速公路，其隧道中間段可按100km/h對應亮度取值。以下為(wei) 某隧道的設計亮度值與(yu) 實測亮度的對照表

由此可見，在沒有調光係統的情況下隧道絕大部分的實際亮度都遠高於(yu) 設計亮度，如果我們(men) 采用可調光燈具和隧道調光控製係統，通過調光的技術手段將洞內(nei) 亮度調節到剛好滿足設計亮度的水平，就可以在不影響照明效果和交通安全性的前提下進一步為(wei) 我們(men) 帶來可觀的節能收益。

C）通過綜合能耗分析，實現照明節能的有序、精細化管理

隧道照明能耗占比很高，但是究竟有多高，什麽(me) 時候高？夏季高還是冬季高？哪些區域哪些分段高？本月與(yu) 上月的環比如何？與(yu) 去年的同比又如何？照明能耗與(yu) 交通量相對照的曲線數據如何？

以上這些問題，絕大部分隧道管理養(yang) 護單位都無從(cong) 回答。由於(yu) 缺少具體(ti) 統計數據的支撐，就沒有抓手來進一步深化節能措施。對於(yu) 已經采取的節能手段也無法評估其效用。

通過精細化的綜合能效采集與(yu) 分析，我們(men) 可以掌握每一個(ge) 區段、每一個(ge) 回路的實時與(yu) 曆史用能細節數據，配合隧道內(nei) 現場大量的傳(chuan) 感器設備（車流量傳(chuan) 感器、照度傳(chuan) 感器、溫濕度傳(chuan) 感器）。我們(men) 就好比有了CT機的醫生，可以一眼望盡所有隧道照明能耗的細枝末節，了解每一份電能的實際去向，了解哪裏還有很大的提升與(yu) 改進餘(yu) 地，該往哪裏投資。

4、AcrelEMS高速公路微電網能效管理平台與(yu) 智能照明解決(jue) 方案智慧點亮隧道

Acrel高速公路綜合解決(jue) 方案對高速公路沿線變電站內(nei) 的高低壓配電設備 、 發電機、變壓器 、UPS、EPS 、外場照明 、 隧道內(nei) 的變壓器與(yu) 照明 、通風及排水等機電設備進行實時分布式監控和集中管理 , 實現無人值守 , 確保高速公路安全通暢, 提高 自動化管理水平 , 降低機電設備的運行維護成本 。

高速公路綜合解決(jue) 方案包括隧道變電所、服務區變電所、收費站變電所、沿線箱式變電站、互通樞紐等區域的電力綜合監控。

4.1 照明開關(guan) 驅動器

ASL220Z係列開關(guan) 驅動器(以下簡稱模塊)，是hth下载地址ALIBUS智能照明控製係統的控製模塊。該模塊和其他模塊（諸如智能麵板、傳(chuan) 感器等）連接到一起，組成一套完整的控製係統，實現大型工程照明係統的智能控製。

該整機作為(wei) 驅動模塊，直接控製負載電源的通斷,實現多種控製功能，如：開關(guan) 功能、電流檢測、故障報警、延時功能、場景控製、閾值功能等。

4.2 隧道照明管理與(yu) 綜合能耗分析係統

智能照明控製

對隧道的敞開段、入口段、過渡段、基本段、出口段、管廊與(yu) 逃生通道的照明進行管理，可以實現實時手動控製，定時控製，通過傳(chuan) 感器實現自動控製。

照明能耗分析

實現隧道照明的能耗數據化、數據可視化、節能指標化

5、總結

目前全國仍有900多個(ge) 縣沒有國道覆蓋，有18個(ge) 新增的城鎮人口超過20萬(wan) 的城市和29個(ge) 地級行政中心未實現與(yu) 國家高速公路網相連。根據《國家公路網規劃（2013年-2030年）》，國家高速公路將新建2.5萬(wan) 至3.3萬(wan) 公裏。加速綠色交通基礎設施建設對我國碳達峰、碳中和戰略具有重要意義(yi) 。