光源与照明24年4月刊-单光源可调色温LED在隧道照明的应用分析

单光源可调色温LED在隧道照明的应用分析摘要：随着我国高速公路和隧道工程的快速发展，隧道照明系统的重要性日益凸显。LED隧道灯作为一种新兴的照明设备，因其节能、环保、高效等特点逐渐在隧道照明领域崭露头角。传统的隧道照明通常采用高压钠灯或LED灯具，但它们在色温调节方面存在一些问题。为了解决这些问题，本文研究了单光源可调色温LED在隧道照明中的应用。单光源可调色温LED是一种新型的LED照明技术，它可以通过调整电流或电压来改变LED的发射光谱，从而改变色温。这种技术具有色温可调范围宽、节能环保、易于维护、安全性高等优点。本文旨在研究单光源可调色温LED在隧道照明中的应用效果，为提高隧道的照明质量和视觉舒适度提供新的解决方案。关键词：隧道照明光热一体化设计单光源LED色温随着我国交通化进程的加快，隧道作为交通的重要组成部分，其照明系统的重要性日益凸显。隧道照明系统能耗约占整个隧道用电量的70%，巨额的电力费用已成为隧道运营商的沉重负担。智能化的灯光控制系统可以有效地提高车辆的亮度，降低车辆的能耗，降低车辆的能耗。由于隧道交通处于地下，需要24小时全天候运行，所以对其防眩光学设计、路面照度及均匀度等方面都有较高的要求。本文详细介绍了相变散热技术与压铸法相结合的生产工艺，以满足隧道照明对高功率密度COB光源导热散热的需求。通过这种技术路径，形成了具有“芯”散热和对流通道的结构，有效提高了光源的散热效率。这一创新解决方案，不仅有助于提高光源的性能和使用寿命，同时也为隧道照明领域提供了新的技术参考。利用高导热“芯”和低密度散热墙结合的集成技术，达到快速散热，体积小，重量轻，成本低的目的。采用光学玻璃镜片，改为，其具有标绿逗号改为顿号其具有耐高温、耐冲击、耐腐蚀、高透光率等优点，保护级别为IP66，能适应全室外使用，维修简单，可靠性高。本文介绍了多色温智能调光技术，可以在1800～~6500K范围内任意调整色温，并可以针对不同应用场合和使用者的需要，对智能部件进行灵活组合，以满足安全、绿色、健康以及智慧交通的需求。改为，其具有标绿逗号改为顿号～1LED照明灯具的发展及原理1.1LED照明灯具的发展LED照明灯具的发展历程可以分为三个阶段：实用新型阶段、智能控制阶段和替代接受阶段。在实用新型阶段，随着市场对LED灯具的认可和接受，其环保、体积小、高可靠性等特性逐渐凸显。LED灯具的环保特性主要表现在其节能降耗上，相比传统光源，LED灯具有更高的能效，可以节省大量的能源，减少环境污染。另外，LED灯具体积小，可以灵活设计，适用于各种场合。同时，LED灯具具有高可靠性，其寿命长，耐用性强，可以大大降低维护成本，提高使用效率。在智能控制阶段，随着物联网等新技术的发展，LED作为半导体产业，将其高可控性特点发挥到极致。从家庭到办公楼，从道路到隧道，从汽车到步行，从辅助照明到主照明，具备智能控制的LED照明灯具系统给人类带来更高等级的服务。LED灯具产业也经历了从做产品，到设计产品，到提供整体解决方案的历程。在替代接受阶段，LED灯具主要体现出其光效高（能耗小）、寿命长的特点。因为售价较高，这一阶段主要为商照市场。客户有一个接受的过程，首先是使用习惯和外观上的过渡与接受。在与传统光源一致的使用情况下，LED灯具的节电顿号、长寿等特点使得市场容易接受它的相对高价。顿号2隧道照明设计及案例分析根据中华人民共和国交通运输部交通运输部于2014年施行的JTG/TD70/2-01—2014《公路隧道照明设计细则》执行，对隧道照明进行了相应的规范。隧洞可划分为进洞区、进口区、过渡区、中间区和出口区，各区段的设计要求各不相同。其中，过渡阶段为司机提供了足够的时间来调整进口与中段的光强变化。本项目以我国道路交通安全为背景，针对道路交通安全问题，以道路交通安全为研究对象，针对道路交通特点，开展道路交通安全评价研究。因此，在入口、中段、出口道路上，合理的灯光设计与规范设置，是提升道路安全与舒适的关键。交通运输部2.1隧道照明单光源可调色温LED产品本项目拟通过一体化集成热传输技术、多个自由曲面的精准光照设计、自动过补偿及快速精准组装等技术，最终获得一种具有调光调色功能的单光源集成式隧道照明产品，以适应各种城区公路、隧道的需要。其关键技术如下。。。2.1.12.1.12.1.1该产品采用压铸工艺将散热结构一体化，有效减少风阻，同时通过增加灯具的散热面积来提升热能传导效率。使用的涂料不仅具备卓越的耐腐蚀性，还能在高温环境下保持性能稳定。结合先进的相变散热技术，这种设计能够有效解决高功率COB光源的导热散热问题。相变材料在温度变化时能吸收或释放大量热量，有助于快速散热，确保光源在高温环境下依然保持良好的性能，从而保证产品的稳定性和可靠性。这一创新技术在隧道照明等领域具有广泛的应用前景，能够提高照明设备的寿命和效率，同时降低能耗和维护成本。2.1.22.1.22.1.2结合隧道的具体情况，对产品进行了多个自由度的“点-面”的精确照明设计。产品的色温范围从2200K改为浪线~~5700K不等，在2200K的色温范围内均有优异的透光度，即使在多云、雨天也能保证良好的道路照明。改为浪线~2.1.32.1.3单光源、无虚影2.1.3相比多光源LED隧道灯，单光源灯具照射物体不会产生任何虚影，保障行车安全。2.1.4灵活的智能控制现代隧道照明系统，为了提升照明效率与节能环保，通常会设计预留调光接口的灯具。这类灯具能够接受不同范围的调光信号，如1~5W、1~10V或PWM（脉冲宽度调制）信号，以实现对光线亮度的精确控制。通过与智能控制系统的结合，隧道内的照明可以根据实际需要进行调整，以适应各种交通情况和环境亮度变化。这种智能控制系统通过感应器收集隧道内的光线、车流量和车速等信息，然后自动调整照明强度。在隧道入口段，亮度较高，以保障驾驶员适应隧道内的光线变化；在隧道中段，亮度保持适度，以提供清晰的视野；在出口段，亮度逐渐降低，帮助驾驶员适应外部环境。这样的按需照明不仅节约了电能，降低了能耗，同时也极大地提升了驾驶员的视觉舒适度，优化了行车的光环境。通过科学合理的照明设计，可以有效减少眼睛疲劳，增加安全性，营造更为舒适和安全的行车体验。2.2隧道照明设计本文结合某隧道的灯光改造，从入口、过渡、出口三个方面对其进行了灯光设计，以期对公路隧道的灯光设计有一定的借鉴作用。该隧道路面为沥青混合料路面，维修率为0.7，进口部分使用了150W的单光源LED隧道灯，在2mm左右的位置上，布置了2m左右的对称布置，其平均亮度是71cd/m2上标，平均照度是1120lx，均匀性是0.84；在过渡阶段，我们使用了50W的单光源隧道灯，在6mm的位置上，进行了6m的对称布置。光照强度和均匀度分别为139lx和0.82；在出气口部分，以90WWLED为光源，以6mm的对称布置方式，得到了14cd/m2上标的平均亮度、224lx和0.82的均匀性。隧道照明模拟要求及数据见表11，在入口部分、过渡部分和出口部分，为了改善亮度的均匀性，降低了眩光的危害，在入口部分、过渡部分和出口部分，都使用了大量的自由曲面，进行了逐点式的精确分配。m上标mWm上标1表1隧道照明要求及模拟数据表序号路段名称使用灯具功率/W亮度设计要求/（cd/m2上标）上标模拟平均亮度/（cd/m2上标）上标模拟平均照度/lx模拟均匀亮度1入口段15052.57111200.8392过渡段505.258.881390.8213出口段9011.25142240.8212.3隧道照明智能控制系统设计隧道照明智能控制系统包括：隧道外部亮度探测器、隧道内部亮度探测器、隧道智能照明控制柜、车流量探测器等。隧道外部光强探测器将探测到的光强信息上传到智能照明控制箱，通道光强探测器将探测到的光强信息传送到智能照明控制箱。在此基础上，通过对隧道内的实时车流量、隧道外部亮度、隧道内部亮度以及设计冗余等信息，以及现有的照明设计规范，对不同路段的加强照明与基础照明的需求进行求解，同时，该系统还能对强化光源及基础光源的输出功率进行控制，通过改变光源的输出光强，实现对照明光源的亮度进行调控。在灯光控制电脑与隧道内的通信信被切断的情况下，隧道内的智能灯光系统会自动调整灯光亮度，以适应外界环境的变化。信通过对LED灯的综合运营管理及智能控制技术的研究，可以有效地降低LED灯的工作温度，极大地提高LED灯的使用寿命；解决因洞口外部光照及交通流量变化而造成的过渡光差，达到随需照明的目的；夜间供电可同步进行一半，以防止单侧灯光造成“斑马”现象，影响行车安全。2.4项目实施本课题以避免使用第一人称某隧道入口路段为实例，以单光源150W的LED产品为例，按2mm对称布置，在100%光照条件下，道路表面的照度达到1021lx，均匀度达到0.83；在70%的照明条件下，道路照明的平均亮度分别为760lx和0.81。避免使用第一人称m本项目灯具结合智能控制系统，灯具色温通过对隧道外部的色温进行调整，使其与隧道外部的色温接近，并与隧道外部的照明强度进行协调，以防止“白洞效应”“黑洞效应”的发生，从而改善隧道照明的舒适度、清晰度和安全性。在运行管理上，通过综合考虑时间、隧道内外照明、车流量、车辆速度等信息，实现照明系统的智能化调整与控制，实现二次节能30%以上。该系统能够对照明设备的故障进行分析，并给出了照明设备的具体位置。在此基础上，提出了一种基于数据挖掘技术的软件开发方法。3结论单光源可调色温LED照明技术具有高光效、低能耗、长寿命、可调色温等优点，能够满足隧道照明对亮度、色温、照度分布等方面的需求。通过调整LED光源的色温，可以实现不同场景的照明需求，如日常照明、紧急照明等。此外，单光源可调色温LED照明系统还具有易于控制、安全性高、环保等优点。在隧道照明中，单光源可调色温LED照明技术可以提高照明效果，降低能耗，延长照明设备的使用寿命，减少维护成本。同时，通过控制单元实现亮度和色温的调节，可以满足不同场景的照明需求，提高驾驶员的舒适性和安全性。此外，LED光源不含紫外线和红外线，不会对环境造成污染，符合绿色环保的发展趋势。参考文献含以下目录中的参考文献不少于2篇（为便于核查符合下面条件的参考文献的刊名或整条用红字标注，各刊参考文献自引不是符合要求条件之一，参考文献中是不含本刊的含以下目录中的参考文献不少于2篇（为便于核查符合下面条件的参考文献的刊名或整条用红字标注，各刊参考文献自引不是符合要求条件之一，参考文献中是不含本刊的，见附件）：①当代体育科技②文化创新比较研究 ③南京体育学院学报（自然科学版）④硕士、博士学位论文⑤外文参考文献⑥影响因子为0.5及以上的期刊。（核查办法见各刊网站）请再补充或替换1条以符合要求[1]潘冬，郭林，李玉善.高速公路隧道智能照明控制系统研究[J].山东交通科技，2021（3）：89-92.[2]陆游.高速公路隧道照明智能调光系统设计[J].光源与照明，2022（2）：89-91.[3]李东平，王曙珲，魏序康，等.河惠莞高速隧道智能调光照明节能系统升级改造方案探讨[J].中国交通信息化，2022（8）：132-136.[4]王静，李一锋，曹登平.隧道照明智能调光控制系