基于全自然光的公路隧道智能照明系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-24 23:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 費，且無法保證隧道內(nèi)亮度的均勻性及各段之間亮度的平滑過渡，隧道內(nèi)會出現(xiàn)所謂的“斑馬線”，而導(dǎo)致駕駛員視覺疲勞，出現(xiàn)重大安全隱患[1]。照明系統(tǒng)是隧道機電工程中最重要的設(shè)施之一，也是整個隧道機電工程總投資最大的系統(tǒng)之一。目前，隧道通風(fēng)、照明系統(tǒng)費用通常為整個隧道土建費用的10%左右，最高可達(dá)20%。同時照明費用也是隧道運營費用中開支最大的項目之一[2]，如何既減少隧道照明系統(tǒng)的運營費用節(jié)約能源又不影響洞內(nèi)車輛的安全行駛，成為擺在我們面前急需解決的難題。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 公路隧道的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀（1）公路隧道照明發(fā)展及研究現(xiàn)狀國外公路隧道的照明技術(shù)研究開始早，經(jīng)過多年的研究和實踐，技術(shù)相對成熟。例如，早在20世紀(jì)60年代，意、法兩國之間的MontBlanc隧道就已經(jīng)按照交通量的變化進行照明調(diào)光。80年代后，世界各國相繼出臺了隧道照明規(guī)范，以規(guī)范隧道照明的設(shè)計和施工，減少交通事故。其中，當(dāng)時被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)是CIE(國際照明委員會)1982年制定的(CIE ，1998)。隨后,這個標(biāo)準(zhǔn)分別在1990年、1995年進行了修訂。在此同時，各國也相繼實施了各自的標(biāo)準(zhǔn),如EUROSTD(歐洲隧道照明標(biāo)準(zhǔn)，1997年版)，日本《隧道照明指針》(1990)等。這些發(fā)達(dá)國家照明理論和技術(shù)相對比較完善，因此已經(jīng)形成規(guī)范性的標(biāo)準(zhǔn)。隨著我國公路建設(shè)的發(fā)展，公路隧道建設(shè)規(guī)模非常大，速度越來越快,因此技術(shù)需求也越來越大。但我國隧道照明技術(shù)起步較晚,經(jīng)驗和基礎(chǔ)性的工作不足，我國在2000年以前使用的原則主要遵循《公路隧道設(shè)計規(guī)范》(JTJ 02690)來設(shè)計隧道的照明系統(tǒng)，由于該規(guī)范設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)不很完善，因此90年代后期,為了適應(yīng)我國公路隧道照明的技術(shù)需求,我國有一部分學(xué)者在這方面進行了一系列的研究。這些研究主要從2個方面進行：①確定布置燈光的方案,來消除“黑洞效應(yīng)”和“白洞效應(yīng)”等問題；②設(shè)計照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，對隧道的照明進行動態(tài)控制。目前國內(nèi)學(xué)者對隧道照明技術(shù)集中于如何安全舒適又經(jīng)濟節(jié)能的研究，主要集中于以下幾個方面[3]:1)設(shè)計開發(fā)隧道照明的亮度分析和計算軟件。2)對現(xiàn)有隧道的照明系統(tǒng)進行照明亮度檢測，分析照明性能是否能達(dá)到國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。3)設(shè)計自動調(diào)光系統(tǒng),使隧道的入口段、過渡段等區(qū)域的照明能自動凋光，以實現(xiàn)節(jié)能。4)設(shè)計開發(fā)新型隧道照明燈具和照明方法。（2）公路隧道照明的特點：隧道照明是為了保證隧道內(nèi)交通順暢而設(shè)置的功能性照明，給駕駛員在隧道行駛過程中提供一個安全、舒適的視覺環(huán)境，保障交通安全運行，提高運輸效率。因此，將隧道照明分為：入口段、過渡段、中間段和出口段，而且每個照明段的路面亮度水平要求不同，如圖1所示。隧道照明特點：1)分段式照明；2)白天照明比夜間照明更復(fù)雜；3)入口段和過渡段的照明亮度要保持與外部光線的亮度變化一致；4)24小時不間斷照明。（3）我國公路隧道照明的發(fā)展趨勢隨著現(xiàn)代化交通系統(tǒng)的發(fā)展，公路隧道的通車?yán)锍虝絹碓酱?，隧道照明設(shè)施的規(guī)模及數(shù)量也將越來越大，隧道照明系統(tǒng)一定會向著節(jié)能、環(huán)保、智能等方向發(fā)展。將全自然光導(dǎo)入系統(tǒng)、LED節(jié)能燈、智能控制系統(tǒng)有機結(jié)合在一起，正適合了這一發(fā)展方向。 自然光導(dǎo)入技術(shù)的研究現(xiàn)狀（1）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀從國外的研究情況看，％的衰減，可以說已能滿足大部分的應(yīng)用場所，其主要弊端是對集光器的采光精度要求特別高，以致投入的成本高。自然光導(dǎo)入的方式有: 1）導(dǎo)光管法；2）光導(dǎo)纖維法；3）采光擱板法；4）導(dǎo)光板法；5）棱鏡窗法；6）遮陽百葉法。在這些方式中，除了光纖法的傳輸距離較遠(yuǎn)外，其余的方式都是針對建筑采光的短距離傳輸。從國內(nèi)發(fā)展情況來看，自然光照明技術(shù)發(fā)展較晚，很多都是引進國外的技術(shù)，尤其是在光纖傳
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