浅谈LED照明灯在公路隧道中的应用

【摘 要】公路隧道结构因为处于地下的原因，需要利用相应的照明设备来帮助照明，以实现通行目的。而LED隧道照明灯因为具有高亮度、使用时间比较长以及节能等优势被应用在公路隧道照明中。因此，本文主要介绍了LED照明灯具有的特征，并且讲述了LED隧道照明灯具备的优势特点等。根据公路隧道特点进行选择照明设备以及应用，并针对使用过程中出现的问题进行分析解决。

【关键词】隧道照明；LED照明灯；节能；公路隧道

0.前言

高速公路结构中公路隧道也属于整个公路结构的重要构成，其与普通路段相比施工过程相对比较复杂。例如公路隧道中空气环境以及亮度等都非常差，隧道空间宽度、高度等非常有限，因此没有多余的空间进行扩展。所以为了车辆行驶安全，在公路隧道中提供足够的亮度非常必要。除此之外，因为隧道内部需要安装大量照明设备，耗电量非常多。近年来，国内大部分公路隧道中照明灯均是采用高压钠灯，所需照明费用非常巨大[1]。因此，探讨采用何种方法帮助减少照明费用是同行企业都非常关注的问题之一。

1.分析LED隧道照明灯具备特征

（1）使用时间较长：与高压钠灯使用寿命相比，LED照明灯使用时间比较长。

（2）发光效率较好：普通钠灯光效只达到40～50lm/w，而LED照明灯具有的光效通常情况下可以达到70～80lm/w。

（3）具有的显色性比较高：如果显色指数（Ra数值）越高，在亮度一样的环境下，人们的视力会更清楚看到视线范围中的物体。普通高压钠灯具有的显色指数值仅为23，明显低于LED照明灯所具有的显色指数（Ra=80）。

（4）LED照明灯色温较低：普通高压钠灯具有的色温值大约为2000k，但是LED照明灯可以达到5000～8000k。

（5）具有良好的环保效果：普通高压钠灯光源中携带有金属钠、汞元素，其属于有害元素，并且使用时间较短与LED照明灯，废品处理过程中会对环境造成严重污染。LED照明灯不含有钠、汞等有害元素，因此对环境造成污染程度小。

（6）价格费用比较贵：因为LED照明灯属于新型照明设备，灯具价格是高压钠灯价格的3.5倍左右，灯具价格比较贵。

2.LED隧道灯在公路隧道照明工作中所具备的优势特点

近年来，我国高速公路得到较快发展，公路隧道也随之增多，使隧道照明费用也不断增多，给企业带来了一定压力。目前，随着LED照明灯的采用，在隧道照明工作中凸显了其优势作用，能帮助高速公路运营企业减少照明费用。LED照明灯所起到的照明优势与其具备的特点有着非常密切的关系，正是这些特点使其在使用中发挥着独特的优势。（1）因为LED灯具光效比较高，通过相关计算可以了解到：相同亮度条件下，LED灯照明使用电量以及功率仅是普通高压钠灯的59%左右[2]。如果是耗电量非常多的隧道，采用LED灯能帮帮助减少耗电量，节约电能的优势非常明显。（2）其持续使用时间非常长，普通高压钠灯使用寿命长短仅有几千个小时，LED等却可以达到上万个小时的使用时间，是钠灯使用寿命的一倍。另一方面，LED灯光衰与高压钠灯相比也比较小，在长时间使用过程中灯具更换次数明显少于高压钠灯，所需维护成本也比较少。（3）采用LED灯能起到保护环境的作用，其不含有金属汞、钠等有害元素，在后续废品处理过程中不会对环境造成太大影响。加上LED隧道照明灯使用寿命长、更换次数低，在很大程度上帮助企业节省了一笔可观的费用。

3.LED应用在公路隧道的具体实施措施

3.1根据不同隧道照明级别做好各隧道地段的照明亮度的确定工作

不同公路隧道级别不同，其所需照明亮度要求也有所不同。因此在安装照明设备时应根据灯具照明原理以及特征，对公路隧道不同路段亮度要求以及照明分布情况进行精确计算，然后做出正确分析。可以采用测试方法，帮助验证计算所得结果，然后对设计方案进行优化。

3.2按照亮度需要进行选择类型LED照明等以及其他相关设备

（1）LED隧道照明灯是采用光学透镜这一原理来进行配光工作，经过建模以及修模方式帮助获得精确的配光图。这种方法在配光过程中拥有分配自由度比较大，从而可以帮助提高光效，还能达到均匀分布照度的目的。

（2）LED照明灯结构中采用LED，其处于高温环境中性能会急剧下降，严重者会对灯具造成破坏。因此，解决散热工作是确保LED照明能继续发挥作用的关键环节。在实际工作中，可以根据隧道通风情况，选择通道式散热设备。该散热器选用的是小型通透设备，对于照明单元结构的散热情况比较有利。因为其能在热量达到照明灯具前，热量就可以通过小散热器发散出去。另外，由光源单元组合而成的灯具设备也携带有通透工作的结构，使散热效果显著增大，不仅解决了大功率LED工作过程中的散热难题，还帮助减轻了灯具重量。

（3）为了方便公路隧道的日常维护工作，可对直流稳压电源作进一步可维护性以及可靠性设计。例如，开关电源结构可以选择隔离分体类型的电源设计，其具有散热功能好，性能比较可靠稳定。更换电源非常方便，方柏霓了现场维护工作，还能起到帮助维修工作人员以及灯体结构的安全。

（4）根据隧道车辆通行量、隧道外亮度情况来开发满足不同隧道路段的LED隧道灯智能控制系统，这种方法也能获得节省电量的目的[3]。设计供电线路时要确保每盏照明灯都可实现独立开启和关闭操作。因为车流量以及亮度需求控制为企业智能控制系统提供了一定的物理条件，从而实现了LED照明灯自动调节亮度，帮助减少了耗电量。

3.3做好照明灯适应安全检测工作以及日常检查工作

（1）为了保证所用的灯具起到节能效果，需要对灯具进行严格测试。因为LED灯属于新型照明设备，目前还没有统一的标准规范对灯具质量进行约束，因此不同企业生产的灯具性能指标也存在差异。因此公路建设以及运营企业都要严格根据相关设计文件来选取隧道照明灯具，然后对灯具光效、光衰情况以及配光性能等性能进行精确测试，从而选择节能、可靠的照明灯具。

（2）对照明灯具定期进行监测维护，确保照明灯具拥有良好的工作条件。隧道结构中油渍物质、粉尘物质等较多、环境差，这些都会对照明灯具的光效以及散热作用产生不良影响。因此，运行企业需要定期检测隧道路面的照明程度，若出现异常情况应立即寻找问题所在，确保隧道照明正常，不影响车辆通行。

4.分析LED照明灯在使用过程中存在的一些问题

该类灯具从研发工作到投入使用，这一过程中也出现了一些问题。LED隧道照明灯其设计工作的重点是要掌握隧道照明需求，其需要符合隧道结构中的不同路段照明要求、隧道环境情况以及车辆行驶舒适度需求等条件。但是LED照明灯研发技术还没得到完善、成熟，因此照明灯在使用过程中还是存在某些不足，表现为：①存在某些LED产品，其光衰减比较严重，无法满足墙面照度相关需求；②有些产品在设计过程中没能根据隧道工程特点、照明路段划分等，造成配光效果不佳；③一些产品存在效率差、监测和控制工作不易开展等问题，在实际中电源使用寿命较短，没有达到最长使用寿命要求；且无法完成照度监测工作，无法实现自动调节光照亮度；④灯具标准化：不同企业生产的产品规格都存在差异，没有一个统的标准规范。

5.结束语

综上所述，LED隧道照明灯因为具有使用寿命长、对环境污染小、光效高、光衰小等特点，在隧道照明工作中能帮助降低照明费用，安全可靠。随着高速公路的不断发展，公路隧道结构也随之增多，运行企业需要花费大量资金确保隧道照明工作。而采用LED照明灯具可以实现节约电能，帮助企业减少了费用成本，同时提高了隧道照明质量。

【参考文献】

[1]陈梅，林华彬，侯峰.探讨LED隧道灯在高速公路隧道中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2012（07）：340-342.

[2]韩直，戚飞.公路隧道LED照明灯的检测与应用[J].公路交通技术，2009（06）：129-131.

[3]宋全威.浅谈高速公路隧道LED灯具照明与应用[J].广东公路交通，2012（02）：57-59.