目前隧道照明的能耗有70%左右是浪费在过渡照明上。因此，隧道照明节能，首先必须从减少过度照明着手。若要减少过度照明，就要求照明灯具的功率能够根据需要进行调控。那种用单纯减小灯具设计功率以减少过度照明的方法是不可取的。因为这种方法会使照明系统运营一段时间后亮度就会低于规范要求。到那时，除非增加灯具数量，否则就只有采用降低行车速度或频繁更换光源的方法来解决了。调整照明强度有两种方式，一是采用多回路进行分级调光。通常最多只分到6级，即白天4级，夜晚2级。这种简单分级方式依旧存在较为严重的过度照明。二是采用无级调光。这种方式只需要二个回路，即基本照明回路和加强照明回路。这种无级调光方式是基于LED光源基础上实现的。它可使灯具亮度根据需要任意调整，隧道内需要多亮，照明灯具就提供多大的亮度，在满足规范的前提下避免了过度照明，最大限度地节约了电能。2008年10月份通车的合肥市寿春路隧道就是采用这一方案的典型工程。

3.1系统结构

图(2-1)为寿春路隧道LED照明亮度智能无级控制系统实施方案。洞外亮度监测装置将检测到的隧道洞外亮度信号传送至控制装置上，再由其换算后输出0～5V直流模拟信号去控制LED灯具的输出功率，从而达到控制被照场所亮度的目的。

图(2-2)为采用LED亮度智能无级控制的合肥市寿春路隧道，为双向4车道。

图(2-3)为安景高速公路前家山隧道LED照明亮度智能无级控制现场图片。从图中可以看出采用LED光源光线明快，色彩清晰。

从图(3-1)中可以看出，两种方案一次性投资费用相差并不大，但由于LED灯每年可节省近40万元电费，若隧道在设计车流量条件下按规范要求开灯，则不到3年即可收回增加的投资。

6 结束语

本文的工作主要有5点，1)洞外亮度、光源、电源与设计的冗余系数大小是隧道照明能耗的主要影响因素;2)采用LED隧道照明可简化供电回路设计，节约电缆与变压器的投资;3)LED调光控制可基于洞外亮度与交通量，实现按需照明，大大减少照明能耗;4)虽然目前LED隧道灯比高压钠灯贵，但实现调光控制后这具有显著的经济效益，投资回收期一般为3年左右。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准，《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026.1—1999)，北京: 人民交通出版社.2000

[2]周正兵.LED隧道灯如何实现节能80%[J].交通建设与管理，2008(4).79-82.

[3]王霞.LED照明亮度智能无级控制系统在城市隧道中的应用[J].交通科技，2009(1)92-94.

*交通部西部项目“沪蓉西公路隧道(群)安全与节能技术研究”

3.2控制方式

3.2.1基本照明控制

隧道内基本照明的特点是工作时间长，需要24小时持续照明。根据这一特点，在设计基本照明亮度时考虑了足够的冗余量。但在使用时，我们并不需要将设计冗余全部用上，即满功率工作;而是需要多少功率就提供多少功率。在未来若干年内，当灯具出现一定的光衰时，可通过控制系统相应增加灯具的输出功率，使隧道内的基本照明强度始终都能满足规范要求而又不会产生过度照明。

3.2.2加强照明控制

隧道加强照明灯具早晨开启和晚上关断的时间以及灯具开启后的亮度调节均由控制装置进行控制。控制系统根据检测到的洞外亮度数据，经计算后去控制洞内灯具的输出功率。这种自动跟踪洞外亮度，调节洞内亮度的照明方式，有效避免了过度照明，实现了按需照明的目标，最大限度地节约了电能。

3.2.3应急照明控制

隧道的应急照明灯具又兼做基本照明灯具，均由EPS电源供电。当市电断电时，控制装置瞬间将基本照明灯具的功率同步控制到额定功率的15%左右。这使得系统在市电断电情况下应急照明的配光特性与原先的基本照明相同，最大限度地避免了交通事故的发生。

4 LED调光控制的优越性

隧道采用LED照明亮度智能无级控制系统后，节能只是其优越性的一个方面。由于节能，它的工作温度绝大部分时间都处在一个较低的水平。而工作温度的降低，又会衍生出其他的效益：

(1)亮度无级控制，比分级控制的同类灯具更节能40%，比钠灯照明节能70%～90%。

(2)由于一年中只有夏天的中午，加强照明灯具才接近满功率工作，大多数时间均在10%～60%的功率下工作;而基本照明的设计冗余留到远期再用，近期的工作功率也低于灯具的额定功率。这使得灯具和电源的长期工作温度非常低，不仅可大幅减小LED的光衰，还延长了LED和电源的寿命。

(3)下半夜功率可同步减半，灯具配光特性保持不变，避免了单侧关灯所产生的危及行车安全的斑马效应。

(4)系统设计简单，只须2个回路，即一个基本照明回路和一个加强照明回路。基本照明又兼应急照明;当市电断电时，所有基本照明的功率均降至额定功率的10%，从而确保了照度的均匀性。

(5)当隧道未达到设计车流量时，可依据规范对洞内照明强度进行相应折减，折减量可根据需要任意设定，以确保在满足规范的前提下最大限度地节约电能，避免过度照明，使系统真正实现了设计师们追求的按需照明的设计理念。

(6)与分级调光系统相比，该系统可节约相当数量的电缆、控制箱及相应电气的费用。

5 LED调光控制的经济性

在计算钠灯分级调光照明系统与LED智能无级控制系统投资运营费用对比时，我们选取了一条2km的隧道作为对比隧道。该隧道设计时速80km/h，单向2车道，设计车流量700辆/h。隧道路面宽度10.5m，采用水泥路面。

图(3-1)为钠灯分级调光照明系统与LED智能无级控制系统各项费用的投资运营对比直方图。投资费用包括灯具、电缆和电气设备(包括变电站、应急电源、配电箱(柜)以及灯具以外的电器等)。天气情况按每年晴天165天，云天100天，阴天50天和重阴天50天进行计算。电费按商业用电价1元/kWh计算。