LED 隧道灯照明光效及养护决策研究

邹建前

（甘肃省高速公路局武威高管处，甘肃兰州 730000）

0 引言

随着时代的发展，我国的科技水平大幅提高，LED 照明灯的应用范围越来越广，已经是隧道运行中的主流照明设备。LED 灯具自身具备较好的显色性，整体的控制能力更好，电光之间的转换效率更高，具有非常巨大的发展空间。但是，该种灯具是定向光源，传统的高压钠灯是发散性光源，这两者进行比较可以看出，LED 等的整体光效相对较低，并且自身不具备较好的散热能力，长时间使用会导致温度过高，影响灯具的发光效果。由此可见，LED 灯具的实际照明效果远低于高压钠灯具，并且经过长时间的使用后，这一问题会越发明显。

现阶段，人们的生活水平越来越高，日常的出行越来越频繁，导致现有的交通线路已经不能满足人们的出行所需。目前我国的公路建设规模越来越大，隧道的数量越来越多，隧道建设的关键就在于日常的照明。在我国落实节能减排的要求下，交通运输部已经制定了隧道LED 灯具的行业标准，积极鼓励各企业和机构加大灯具的研发力度，提高灯具的光效，降低因自身问题而导致光效差的问题。

当前我国的能源问题非常的严重，如何做到既降低能源消耗，又能够确保行车的安全，是现代公路隧道运营中面临的主要问题。要求有关单位和企业能够研发出无公害的绿色照明养护决策技术。本文主要为了解决公路隧道照明系统中电能浪费问题和照明光效不均匀等问题，采用科学有效的方法为公路隧道灯具的养护时间、频率已经方式提供依据，有效降低能源的消耗，进一步促进我国交通事业的进一步发展。

1 LED 照明灯具及其发展

LED 灯具就是由发光二极管制作而成的，发光二极管就是一种非常常见的半导体固体发光器件，普遍应用在照明器具上。在LED 灯具应用之前，传统的公路隧道照明技术存在非常大的弊端，这种传统的发光灯具的光效非常低，并且需要耗费大量的电能。在应用过程中，该种灯具的使用寿命较短，并且在光线中含有大量的紫外线和红外线辐射，并且含有大量的化学汞和铅，如果不能技术的回收，就会造成严重的环境破坏。随着LED 灯具的出现和应用，有效缓解了以上问题，LED 隧道灯具主要采用半导体芯片作为发光材料，能够直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫以及白色的光。LED 灯具的应用已经广泛受到各级政府和市场的重视，并且广泛的应用在了隧道运行中，并且未来的发展空间是非常宽广的。

2 LED 灯具在隧道照明中的应用现状

近年来，我国的交通压力越来越大，促进了我国高速公路产业的迅猛发展。就目前的公路建设现状来看，整体的修建规模越来越大，并且数量也越来越多。根据有最近的相关数据显示，我国公路隧道年照明耗能就达到了21 亿度，相当于甘肃省兰州市各大电厂的全年发电量，折算为标准煤为75.6 万t。由此可见，传统的隧道照明会导致严重的能源消耗问题，如果不及时的进行解决，不利于我国能源的可持续发展。在市场的需求下，现代照明灯具陆续出现，现代公路隧道照明灯具中，很大一部分灯具都不具备自动调光的功能，一旦开始工作，就是满功率工作，导致整体的使用寿命相对较短。不仅如此，现代化灯具会随着使用时间的增加而出现功率下降等功能，增加能源的消耗。针对近两年来对LED 灯具使用情况进行试验分析，70W 以下的LED 灯寿命通常在10000～20000h，70W 以上的通常在5000～15000h。由此可见，LED 灯具的使用寿命远不如想象中长，照明的效率也会随着时间的变化而降低，需要定期进行更换。灯具的维护和更换需要耗费大量的资金，严重影响了企业单位的经济收益。可见，LED灯具的使用存在省电不省钱的问题，要想降低企业的支出，就需要做好灯具的维修养护工作，降低灯具更换的频率。

3 隧道LED 照明的共性问题

（1）功能照明与引导照明配合问题探讨。对于隧道施工建设而言，照明工作的开展是非常重要的。常见的隧道照明包括两个重要环节，分别为引导照明和普通照明。普通照明就是为了让驾驶人员在隧道行驶中能够分辨出道路前方的路况；引导照明是为了凸显隧道的边缘结构和整体隧道的轮廓，避免车辆在行驶过程中发生碰撞。

（2）对于隧道照明而言，车辆在狭窄超长的隧道空间中行驶，驾驶员需要同时具备反应时间和安全感两种状态。为了有效的保障驾驶员的人身安全，就需要在安装隧道LED 灯时做好设计工作，在隧道的顶部和侧部做好灯源的设置，引导驾驶人员行车。

4 隧道LED 照明灯具可维护性问题

4.1 灯具结构尺寸的通用性、互换性问题

随着时代的发展，我国对于隧道照明建设的重视程度越来越高，当前我国的LED 隧道照明灯施工主要有以下几种方案。一种方案就是更改传统的照明模式，另一种就是根据所选LED 灯源的性能来制定科学合理的灯具安装方式。隧道灯具的安装并没有固定的模式，需要技术人员根据不同的隧道类型来确定灯具的安装模式。目前我国的LED 灯具厂家越来越多，生产出来的灯具型号众多，这也就为后期的隧道灯具维护带来了较大的困难。由此可见，在进行隧道灯具安装中，技术人员需要根据实际情况来制定好预防措施，降低事故的发生率，促使LED 隧道照明产业的良性发展。

在利用LED 灯具更换传统的高压钠灯时，一定要结合隧道的实际情况来统一隧道LED 灯具的尺寸，重点在于灯具的安装间距、空间安装高度等内容。如果是新建设的隧道灯具安装，可直接采用LED 灯具进行安装，结合不同厂家生产的灯具型号、规格等来进行设计。

4.2 灯具电源的可换性问题

随着时代的发展，我国对于LED 灯具发展的重视程度越来越高。由于LED 芯片、封装、散热技术的不断发展成熟，LED 灯具自身具备的一系列问题得到有效解决。在现有的LED 隧道灯具应用过程中，大部分灯具失效的原因都是因为电源故障造成的，已经成为我国发展LED 灯具的重要问题。大部分LED 在应用过程中，都会存在电源问题，目前换电源已经成为隧道灯源维护的重要环节。为了降低人员的使用，就需要将灯具的驱动电源外置，实现灯具和电源分离安装。

4.3 隧道灰尘污染与清洗改善照明环境

隧道本身就是一个相对封闭的管道形式，在设计修建期间，虽然做好了隧道通风处理，但是长时间的车辆通行，还是会导致灰尘等污染物黏结到LED 隧道灯具上，使隧道灯具的照明效果大大降低。灰尘的积攒会影响LED 灯具的散热功能，降低了灯具自身的散热效果。长此以往，就会导致灯具自身的温度上升，加剧灯具的光衰问题。

LED 灯是冷光源灯具，如果灯具自身的密闭性良好，可以直接用水进行冲洗。因此，为了有效增强灯具的使用效果，降低维护人员的工作难度，就需要在灯具设计期间，提升灯具自身的密闭性和抗水性能，便于维护人员能够定期进行简单的清洗维护。

5 应用案例

本文以某高速公路叙岭关隧道高压钠灯具改为LED 灯具为案例，在实际应用中，根据隧道的需求来制定LED 灯具的安装方案，充分体现LED 灯具的优势。

5.1 应急照明节能控制技术

目前，隧道中大部分的应急照明电源采用的都是EPS，在平常状态下能够为蓄电池进行充电，在应急状态下，能够采用逆变方式，将直流电压转变为市电，为灯具进行应急供电。LED 灯具自身的驱动电压较低，正好符合这种应急技术的使用标准，有效提高应急照明的效率。

5.2 经济与社会效益

随着时代的发展，LED 隧道等的优势逐渐的展现出来。LED灯具是新型灯具中的代表，这种灯具应用在隧道运行中，能够有效的展现灯具自身的优势，为社会和用户带来节能环保的新体验。

6 结语

随着时代的发展，我国的隧道建设数量越来越多，规模也越来越大。对于隧道运行本身而言，照明问题是非常重要的。LED灯具的应用增强了隧道照明的效果，并且有效减少了灯源的消耗。LED 灯具的后续维护能够延长灯具使用的寿命，充分发挥LED 灯具的优势。