隧道照明工程淺探
山區(qū)高速公路隧道照明運營管理淺析高速公路的隧道照明，是根據(jù)司機在隧道行車過程中，視覺空間變化要求來設(shè)計的，充分考慮“黑洞效應(yīng)”、“白洞效應(yīng)”及“眩光”對司機的行車影響，將清晰的視覺信息反饋給司機，謹防交通事故的發(fā)生，從而提高行車的安全性和舒適性。近年來，國家加大對基礎(chǔ)設(shè)施的投入，高速公路得到迅猛發(fā)展，由川道平原地區(qū)逐步發(fā)展至丘林山區(qū)，山區(qū)高速公路隧道數(shù)量也大幅增加，按規(guī)范要求在隧道內(nèi)設(shè)計安裝了機電和救援設(shè)備，其中隧道照明作為隧道機電的重要組成部分之一，其數(shù)量多、規(guī)模大，如何實施管理？值得我們進一步研究和探索。
在高速發(fā)展的今天，能源匱乏已經(jīng)成為整個社會關(guān)注的焦點，為此隧道照明運營管理，對隧道運營能源的節(jié)約也需要我們認真地研究和分析。為了響應(yīng)建設(shè)“資源節(jié)約型社會”，在保證隧道行車安全前提下、節(jié)約能源，降低運營成本，以穿越秦嶺山脈的西漢高速公路秦嶺段和寧陜段的中短隧道和長大隧道群的運營為依托，對隧道照明管理展開討論，具有積極的現(xiàn)實意義。
基本情況介紹
西漢高速公路地處秦嶺腹地，隧道137座（單洞），其中特長隧道12座（單洞）、長大隧道10座（單洞）、中短隧道115座（單洞）。隧道安裝高壓照明燈具41704盞。除特長隧道實現(xiàn)照明自動化控制外，其他中短隧道照明沒有實現(xiàn)自動化控制。
西漢高速公路的照明系統(tǒng)，在設(shè)計中對照明光源進行了方案比選，最終確定采用光效更高、透霧性更好、壽命較長的高壓鈉燈作為西漢高速公路隧道的照明光源。入口段照明采用400W和100W高壓鈉燈；在過渡段照明采用250W和100W高壓鈉燈；在基本段照明采用100W高壓鈉燈；在出口段采用150W和100W高壓鈉燈。隧道照明布燈行式為：在隧道兩側(cè)對稱性布燈或交錯布燈。燈具安裝于距路面中心5.2m處的隧道側(cè)壁上。為了防止突然停電，影響司機的視覺，在隧道左側(cè)壁上安裝了應(yīng)急照明，安裝高度同基本照明保持一致，并均勻布設(shè)于基本照明燈具間。
運營存在缺陷
1.依據(jù)規(guī)范，隧道照明通常把隧道分為入口段、過渡段、中間段和出口段等四個段來設(shè)計照明開啟方式，對于如天氣、車速、車流量等參數(shù)只是給予以最大值考慮，各段照明的長度和照度也始終是處于最大值狀態(tài)。因此，這種傳統(tǒng)設(shè)計及使用的隧道照明系統(tǒng)存在著大量電能浪費的問題。
2.由于全線隧道進行了裝修，照明效果大大提高，尤其是中短隧道突顯燈具設(shè)計密度過大。在設(shè)計中對于中短隧道的入口段的燈光設(shè)計，按照長、大隧道入口段的燈光考慮布設(shè)，致使入口段加強照明過長，造成入口段加強照明過亮。
3.隧道照明節(jié)能控制與安全的矛盾突出。營運者為了節(jié)省電費，降低營運成本，往往采取不開燈或少開燈的辦法，這種控?zé)舴绞奖砻嫔嫌幸欢ǖ墓?jié)能效果，但有可能造成照度不均勻或局部照度較小的安全隱患。
4.中短隧道照明控制、調(diào)節(jié)的能力不高。除特、長大隧道群實現(xiàn)了隧道照明自動化控制外，中短隧道沒有自動化控制裝置，燈光的調(diào)節(jié)需要專業(yè)人員在現(xiàn)場控制，造成資源浪費和管理成本的增加。
缺陷原因分析
由于隧道照明技術(shù)在我國起步較晚，在2000年以前隧道的照明設(shè)計，遵照《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTJ 026-90）來設(shè)計隧道的照明系統(tǒng)，但該《設(shè)計規(guī)范》的標準不很完備，因此在90年代后期，部分學(xué)者在這方面進行了深入研究，并借鑒國外公路隧道照明設(shè)計的成功經(jīng)驗，于2000年1月編制并頒布了《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》（JTJ026.1-1999）。該規(guī)范在照明系統(tǒng)構(gòu)成、洞外亮度（cd/m2）和減光、隧道各照明段的長度與亮度、照明總均勻度（U0）與縱向均勻度（U1）、連續(xù)隧道亮度折減、調(diào)光分級、光源分級、燈具及布置、照度(lx)與亮度（cd/m2）計算方法等方面做出了詳細的規(guī)范說明。隨著高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，隧道內(nèi)亮化工藝被廣泛使用，此時《設(shè)計規(guī)范》（JTJ026.1-1999）在部分系數(shù)取值以及折減率上未即時進行調(diào)整，照明設(shè)計參數(shù)偏高，造成部分設(shè)計過度飽和，導(dǎo)致了運營中的能源浪費。西漢高速公路隧道的照明系統(tǒng)由兩家公路設(shè)計院分段設(shè)計，設(shè)計理念存在較大差異，部分中短隧道照明未做遠程集中控制設(shè)計，通車后給中短隧道照明系統(tǒng)的運營管理帶來極大不便。
運營管理對策
一是及時介入、科學(xué)決策。隨著西漢高速公路的建成通車，隧道照明運營管理費用較高，其他運營線路也普遍反應(yīng)有類似情況，為此陜西省交通廳及時組織調(diào)研，并出臺了《陜西省高速公路隧道照明系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)意見》（試行），在《意見》中提出隧道照明系統(tǒng)應(yīng)遵循安全、節(jié)能、環(huán)保、實用的設(shè)計理念，在保證安全行車和不影響通行能力的前提下，對部分照明亮度的取值系數(shù)進行了調(diào)整，節(jié)約了工程投資，降低了運營管理費用。
二是細化照明控制。隧道照明存在過度設(shè)計，主要反應(yīng)在隧道出、入口加強照明段，因此對隧道出、入口段照明應(yīng)及時進行調(diào)整，首先將隧道出、入口段左、右兩側(cè)加強照明控制進行分開，優(yōu)化接線方式，增加控制回路。避免出現(xiàn)一開亮一片，一關(guān)黑一段的現(xiàn)象，盡量保證隧道內(nèi)路面亮度總均勻度（U0）、亮度縱向均勻度（U1）以及各段亮度達到相應(yīng)標準，符合行車視覺要求。
三是加強運營管理，提高維護效率。針對照明系統(tǒng)制定維護計劃，遵循“統(tǒng)一管理、分級負責(zé)、預(yù)防為主、防治結(jié)合”的原則。加大對系統(tǒng)設(shè)備的全面檢查，嚴格控制修復(fù)時間，對于易壞易損的照明元器件，如光源、觸發(fā)器、整流器、開關(guān)等進行備用儲存，從而提高設(shè)備的修復(fù)效率，保證照明系統(tǒng)的完好率與功能的正常發(fā)揮。
四是完善開啟方案，優(yōu)化系統(tǒng)配置。結(jié)合交通行業(yè)目前發(fā)展形勢，積極研究節(jié)能交通管理，探索隧道照明節(jié)電方式，根據(jù)不同時段、氣候、交通流等不同情況，通過對隧道逐一進行燈光開啟試驗，完善日常和特殊情況下燈光開啟管理辦法。加裝照度儀將中短隧道洞內(nèi)、外檢測的數(shù)據(jù)以電信號的行式送到PLC，由PLC控制隧道照明，PLC通過現(xiàn)場總線將照明系統(tǒng)的檢測結(jié)果傳送中央控制計算機。進一步深化完善長、大隧道照明控制軟件，借用其照明控制平臺與中短隧道照明控制系統(tǒng)進行聯(lián)機，實現(xiàn)對中短隧道照明集中遠程控制。
五是創(chuàng)新節(jié)能，動態(tài)管理。通過對隧道照明系統(tǒng)不斷的進行優(yōu)化整合，提高對系統(tǒng)管理的精細化，操作的規(guī)范化和控制的自動化。利用現(xiàn)有的自控技術(shù)和節(jié)能設(shè)備（如LED燈等）緊密結(jié)合，根據(jù)洞外照度變化情況，自動實現(xiàn)對隧道內(nèi)各段燈具照明的調(diào)節(jié)，全面的實施動態(tài)化管理，從根本上減少隧道運營能源的浪費。
隧道照明系統(tǒng)通過這幾年的運行，我們在管理上不斷進行總結(jié)；在各系統(tǒng)上不斷的進行完善，通過對隧道照明運營現(xiàn)狀剖析，為最終實現(xiàn)系統(tǒng)的動態(tài)管理，要完成這一設(shè)想，不僅需要技術(shù)的跟進，更需要資金的推動。
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