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1、10申请公布号CN102374452A43申请公布日20120314CN102374452ACN102374452A21申请号201010259831222申请日20100823F21S8/00200601F21V19/00200601F21W131/101200601F21Y101/0220060171申请人广州珠江黄埔大桥建设有限公司地址511434广东省广州市番禺区化龙镇复甦路2号之十申请人北京交通大学72发明人张少锦谭忠盛黄成造伍尚干招国忠杜朝伟74专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人毛燕生54发明名称公路隧道光源照明系统57摘要本发明公开了一种公路隧道光源照明系统，所述照。
2、明系统中采用显色性指数大于或等于75的照明光源，所述照明光源为白光LED灯，其设置于隧道的光束角为53123。所述公路隧道被依次划分为入口段、过渡段、中间段和出口段；所述白光LED灯包括基本照明灯具和加强照明灯具；其中，所述加强照明灯具设置于所述入口段、所述过渡段和所述出口段；所述基本照明灯具设置于所述中间段。本发明公路隧道全线采用LED光源照明技术，因照明控制考虑了停车视距，降低了事故发生的可能性；而且白光LED灯显色性好，提高了行驶舒适性，避免了对人体视觉的危害；并且，在采用照明亮度控制后，可以大大的节省能源。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明。
3、书7页附图1页CN102374458A1/1页21一种公路隧道光源照明系统，其特征在于，所述照明系统中采用显色性指数大于或等于75的照明光源。2根据权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述照明光源为白光LED灯。3根据权利要求2所述的照明系统，其特征在于，所述白光LED灯的光束角范围为53123。4根据权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述公路隧道被依次划分为入口段、过渡段、中间段和出口段；所述白光LED灯包括基本照明灯具和加强照明灯具；其中，所述加强照明灯具设置于所述入口段、所述过渡段和所述出口段；所述基本照明灯具设置于所述中间段。5根据权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述白光L。
4、ED灯具还包括应急照明灯具、人行横道照明灯具和引道照明灯具。6根据权利要求5所述的照明系统，其特征在于，所述基本照明灯具及所述应急照明灯具为两排115W白光LED灯具，双侧壁对称布置；所述加强照明灯具分别辅以两排160W、200W、140W的白光LED灯具，双侧壁对称布置；所述引道照明灯为10米单臂钢杆路灯，配168W白光LED灯具，在隧道进出口两侧对称布置。7根据权利要求6所述的照明系统，其特征在于，所述白光LED灯具按照下表设置权利要求书CN102374452ACN102374458A1/7页3公路隧道光源照明系统技术领域0001本发明涉及公路隧道光源照明的技术领域，尤其涉及一种公路隧道光。
5、源照明系统。背景技术0002安全、环保、高效、节能作为公路工程建设追求的目标，在公路隧道运营管理中尤显突出。公路隧道作为道路的特殊构造物，为了保证行车环境条件，长大公路隧道运营必不可缺的隧道照明基本设施运营费用高。通过对公路隧道较多的广东、福建、浙江、重庆等地隧道管理部门的调查表明，隧道通风与照明费用已成为公路隧道运营中的一笔沉重负担。同时，隧道照明系统的安全性和节能性存在着此消彼长的矛盾，如何解决这个矛盾便成为照明工程师和交通安全工程师的共同目标。在安全行车的前提下，如何提高隧道的运营效率、降低能源消耗，成为隧道建设和运营单位迫切需要解决的问题。发明内容0003本发明的目的在于提供一种公路隧。
6、道光源照明系统，该系统不仅能够满足隧道的照明亮度要求，保证行车安全，而且节省能源。0004本发明公开了一种公路隧道光源照明系统，所述照明系统中采用显色性指数大于或等于75的照明光源。0005上述照明系统，优选所述照明光源为白光LED灯。0006上述照明系统，优选所述白光LED灯的光束角范围为53123。0007上述照明系统，优选所述公路隧道被依次划分为入口段、过渡段、中间段和出口段；所述白光LED灯包括基本照明灯具和加强照明灯具；其中，所述加强照明灯具设置于所述入口段、所述过渡段和所述出口段；所述基本照明灯具设置于所述中间段。0008上述照明系统，优选所述白光LED灯具还包括应急照明灯具、人行。
7、横道照明灯具和引道照明灯具。0009上述照明系统，优选所述基本照明灯具及所述应急照明灯具为两排115W白光LED灯具，双侧壁对称布置；所述加强照明灯具分别辅以两排160W、200W、140W的白光LED灯具，双侧壁对称布置；所述引道照明灯为10米单臂钢杆路灯，配168W白光LED灯具，在隧道进出口两侧对称布置。0010上述照明系统，优选所述白光LED灯具按照下表设置说明书CN102374452ACN102374458A2/7页400110013相对于现有技术而言，本发明具有如下优点公路隧道全线采用LED光源照明技术，因照明控制考虑了停车视距，降低了事故发生的可能性；而且白光LED灯显色性好，提。
8、高了行驶舒适性，避免了对人体视觉的危害；并且，在采用照明亮度控制后，可以大大的节省能源。附图说明0014图1为现有技术中公路隧道照明系统的灯具布置示意图；0015图2为本发明公路隧道照明系统的灯具布置示意图。具体实施方式0016为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。0017为了解决大断面隧道照明系统的节能减排，基于研究特大断面隧道的照明系统的控制方式、灯具布置方式和所用光源等问题，本发明提供了一种公路隧道光源照明系统。该系统适用于大断面隧道，既满足隧道的照明亮度要求，保证行车安全，又节省能源；既可解决工程的实际问题，对以后类似的。
9、特大断面公路隧道的运营管理也能提供良好的参考经验，促进我国交通事业的进一步发展。同时，本发明提出的LED隧道节能照明技术可直接应用于已建和在建隧道，具有非常广阔且巨大的市场推广价值，将推动公路隧道照明技术的发展。为实现上述技术效果，本发明做了以下研究0018A、照明亮度控制0012说明书CN102374452ACN102374458A3/7页50019通过研究能根据天气变化、车速、车流量设置等运行参数进行自动控制的、可编程的隧道照明控制技术，解决现有的隧道照明控制模式存在的节能与安全的矛盾。0020B、照明灯具布置方式0021通过研究适用于双洞八车道隧道照明灯具的布置方式，结合洞口环境亮度、隧。
10、道长度、路面形式、车流量、车速、灯具的管理养护等情况，提出最佳的灯具布置方案。0022C、照明光源实验0023隧道照明系统的节能措施除了合理选择设计参数外，科学选用电光源也是照明节能的重要问题。目前的隧道照明规范或准则都是以照度和亮度作为设计参数，而忽略了照度和显色性之间的关系。像高压钠灯等光源，其显色性较差，而荧光灯等光源的显色性相对就要好很多。通过实验研究节能光源的性能衰减、使用寿命等、节能光源在隧道中的应用和设计原则。0024大跨公路隧道LED光源照明技术方法及原理先通过在依托工程实体隧道实测，确定照明模拟参数，使仿真结果符合实际，提高发明成果的实用性。通过分析，提出交通量、速度与亮度之。
11、间的关系，实现照明亮度控制，从而既满足行车安全对亮度的要求，又达到节能的效果；再通过仿真实验，得到大跨公路隧道灯具的节能布置方式，布置方式的仿真实验包括1单灯实验；2传统型灯具与多曲面新型灯具对比实验；3常规灯具与逆光灯具对比实验；4实验数据处理、分析；5提出特大断面隧道的照明灯具的布置方式；通过实验，得到大跨公路隧道照明光源的最佳方案，实验包括1通过实验来测试节能光源的性能参数，对各种参数进行比较分析，研究各种节能光源对隧道照明的影响及实用性；2通过计算照度、亮度、均匀度的计算，提出适用于大断面隧道的照明节能光源的性能参数。0025实例0026该实例依托同三、京珠国道主干线绕广州绕城公路东段。
12、广州珠江黄埔大桥的关键工程龙头山隧道，设计公路隧道照明系统。龙头山隧道是目前国内最长的双向分离式八车道高速公路长隧道。龙头山隧道设计行车速度V100KM/H2778M/S，照明设计亮度见表2洞外环境亮度取4000CD/M2龙头山隧道照明按行车前进方向划分为五个区段，即入口段、过渡段I、过渡段II、中间段、出口段。0027参照图1，图1为现有技术中公路隧道照明系统的灯具布置示意图。其中，11为陶瓷金卤灯、12为荧光灯，13为建筑限界，14为隧道中心线。1为陶瓷金卤灯的光束角。在该实例中，光束角1为468，荧光灯的光束角为518。0028在这里，对光束角的概念作出说明。所述光束角为于垂直光束中心线。
13、之一平面上，光度等于50最大光度的二个方向之间的夹角。0029参照表1，表1为现有技术中，现有技术设计方案照明亮度取值。0030表1现有技术设计方案照明亮度取值0031说明书CN102374452ACN102374458A4/7页60032参照表2，表2为现有技术中设计方案灯具数量。0033表2现有技术设计方案灯具数量0034序号灯具品种功率单位数量1荧光灯254W三基色双管荧光灯套28102陶瓷金卤灯TUN15M8ASY型150W套1203陶瓷金卤灯TUN15M8ASY型150W套10280035另外，隧道照明系统的节能措施除了合理选择设计参数外，科学选用电光源也是照明节能的重要问题。表4是。
14、现有公路隧道中几种主要照明光源的性能参数。0036表3现有公路隧道中光源性能表0037光源种类光效1M/W显色指数RA色温K平均寿命H高压钠灯10012023/60/851950/2200/250024000低压钠灯20023175028000金属卤化物灯759565923000/4500/5600600020000高压汞灯5045330043006000紧凑型荧光灯6085全系列8000电磁感应灯557085300040004000080000白光LED灯1071149064001000000038目前，公路隧道照明光源可分为定向光与散射光两种类型。除了LED光源外，其他光源都是散射光。光源。
15、效率是光源选择最关心的指标之一，其可以用发光效率和显色性两个参数来描述。影响发光效率的因素主要有每瓦的流明数、灯具的养护系数、灯具的利用系数和光效的叠加性。LED光源光效与高压钠灯相当，是最高的；但是，LED是定向光，其灯具利用系数为0809，而其他光源的灯具利用系数只有0405。因此，即使在光源的每瓦流明数相同的情况下，采用LED光源也会比采用其他光源节约1倍的电能。0039同时，较高的显色性也是选择LED光源的原因之一。隧道加强段照明属于明视觉范畴，由工业企业照明设计标准GB5003492和表照明工程设计手册，1984中照度与显色指数RA之间的关系，可以得到考虑显色性后，隧道加强段照明照度。
16、换算系数。0040表4隧道加强段光源显色指数与照度的换算关系0041说明书CN102374452ACN102374458A5/7页7平均显色指数10090807060换算系数062507440881096210042表4意味着若洞口采用光源显色指数为60，若将光源改为显色指数为80，则亮度需求标准应乘0881。对照度与显色性的关系的研究结果表明，从视觉心理角度来看，在相同照度下，显色性好的光源比显色性差的光源在感觉上要亮。因此，采用显色指数较高的光源照明时，可以适当降低照度标难。0043LED光源设计方案，由于隧道出口将建设互通立交与沿江高速公路相接，并考虑到大多数司机在隧道入口车速会降低及运。
17、营安全60KM/H危险指数为1时，80KM/H则为55等因素，隧道内的运行车速宜限制在80KM/H，照明设计车速按80KM/H取值。经现场复测，隧道洞外亮度120S实测值3161CD/M2。计算行车速度80KM/H，照明标准取“规范”规定值的088倍，LED管的发光效率751M/W，显色指数75，光束角范围53123，基本段亮度按25CD/M2来设计，不考虑灯具维护系数本次设计考虑了衰减不大于30。由此，隧道基本照明及应急照明采用两排115WLED隧道照明灯双侧壁对称布置；加强照明段分别辅以两排160W、200W、140WLED隧道照明灯双侧壁对称布置。引道照明采用10米单臂钢杆路灯，配168。
18、WLED灯在隧道进出口两侧对称布置。LED方案灯具布置图如图2所示。其中，21为基本照明灯具，22为加强照明灯具。3为基本照明工具对应的光束角、4为加强照明工具对应的光束角。在该实施例中，3为78，4为79。所述光束角为于垂直光束中心线之一平面上，光度等于50最大光度的二个方向之间的夹角。其中，所述引道为连接公路隧道两端与道路的路段。隧道照明系统设置如表5所示。0044表5照明系统设置表0045说明书CN102374452ACN102374458A6/7页80046白光LED灯具计照明亮度及灯具数量方案如表67。0047表6白光LED灯具照明亮度取值表0048各段亮度值规范值企业标准设计值实测。
19、值洞外亮度400031613500实测316131613161入口段14011097971276过渡段142332929377过渡段21411979713基本段45252555出口段2251251252140049表8LED照明方案灯具数量说明书CN102374452ACN102374458A7/7页900500051通过经济分析金卤灯按照20000小时寿命计算，LED灯按50000小时寿命计算，在此期间67年，前期建设，采用LED灯具比金卤灯多投资370万元，后期67年中运营费用节省17889万元，保守估计节省约45，每年可节省约210万元。0052通过上述研究，提出了在既满足隧道的照明亮度。
20、要求、保证行车舒适、安全，又节省能源的条件下，特大断面隧道的LED照明灯具的合理布置方式及经济节能的光源方案。与原设计方案相比，本专利提出并在依托工程中得以采用的LED照明方案能够在运营阶段相比原设计方案显著节能超过50。0053与现有技术比，本发明的有益效果是00541、首次提出了全寿命期照明光源经济性比选的计算方法。通过对显色性、色温和照度的关系研究，首次提出隧道照明入口段显色性换算系数。认为高显色性80的光源在隧道内使用能有效节能，因此，建议在隧道内推广使用白光LED灯。00552、大跨公路隧道全线采用LED光源照明技术，因照明控制考虑了停车视距，降低了事故发生的可能性；而且白光LED灯。
21、显色性好，提高了行驶舒适性，避免了对人体视觉的危害。00563、首次提出了LED光源的隧道照明设计、施工和质量验收标准，编制了公路隧道LED照明企业标。在采用照明亮度控制后，全部采用LED灯，在全寿命周期67年内，依托工程LED照明节能超过40。0057以上对本发明所提供的一种公路隧道光源照明系统进行详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。说明书CN102374452ACN102374458A1/1页10图1图2说明书附图CN102374452A。