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安全、高效、有序的隧道照明

更新時(shí)間:2022-07-27瀏覽:864次

前言

       雙碳數(shù)字化能源管理對(duì)高速公路來(lái)說(shuō)是個(gè)新鮮事。今年的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出:將“做好碳達(dá)峰、碳中和工作"作為2021年的任務(wù)之一,而我國(guó)高速公路里程15.5萬(wàn)公里,位居世界前列,對(duì)能源的需求與日俱增,碳排放量增速明顯。高速公路雙碳數(shù)字化能源管理,就是利用智慧能源管理系統(tǒng),將高速公路的所有場(chǎng)景納入檢測(cè)范圍內(nèi),通過(guò)準(zhǔn)確化管理實(shí)現(xiàn)節(jié)能耗。
 
關(guān)鍵字:高速公路、隧道照明、節(jié)能、能耗監(jiān)測(cè)
 
1、隧道照明節(jié)能的必要性
       常言道“日落西山,華燈初上",通常的照明的能耗都是集中發(fā)生在夜間。但是有一些照明應(yīng)用的場(chǎng)景是全天24小時(shí)都耗能的,而隧道照明就是其中之一。甚至由于高速公路隧道照明的特殊性,為避免日間的“黑洞效應(yīng)",白天的照明能耗會(huì)高于夜間的,晴天的會(huì)高于陰雨天的。
       隧道的長(zhǎng)期照明對(duì)電能有較大的消耗,隧道的電費(fèi)支出在運(yùn)營(yíng)單位的日常開(kāi)支中占比非常高。根據(jù)某高速隧道管理運(yùn)營(yíng)單位的統(tǒng)計(jì),電費(fèi)支出在日常隧道運(yùn)維開(kāi)支中的占比高達(dá)85%。
       所以,通過(guò)技術(shù)與管理手段來(lái)提高隧道照明的能效,對(duì)于節(jié)能減排、降低隧道運(yùn)營(yíng)成本,早日實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)具有不可估量的價(jià)值。
 
2、節(jié)能與安全、舒適之間的平衡
       今天我們討論隧道照明的節(jié)能議題,但是在討論這個(gè)議題前有一個(gè)基礎(chǔ)的前提不能不提。隧道照明的基本要求是確保隧道內(nèi)部的光線強(qiáng)度均勻合適,從而保障高速公路隧道交通的安全。所以不能以犧牲隧道內(nèi)交通通行的安全性或干擾交通的便利性為代價(jià)來(lái)提升照明的節(jié)能效果。
 
3、隧道照明節(jié)能的技術(shù)路線與措施
       隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展,目前隧道照明的節(jié)能主要手段有以下這些:
A)光源替換
       隧道照明節(jié)能簡(jiǎn)單直接的方法就是燈具(光源)的更換。過(guò)去隧道內(nèi)照明主要采用高壓鈉燈作為光源,具有能效低、壽命短、無(wú)法靈活調(diào)節(jié)輸出等缺點(diǎn)。近些年隨著LED照明技術(shù)的推廣,新的高光效LED在保證同樣照度輸出的前提下可以提升50%以上的節(jié)能效果。
B)采用可調(diào)光照明系統(tǒng),解決隧道照明亮度過(guò)高造成的能源浪費(fèi)
       為了滿足駕駛員在隧道行駛過(guò)程中的明適應(yīng)和暗適應(yīng)反應(yīng),故隧道照明按照不同的區(qū)段可劃分為引入段(入口段)、適應(yīng)端(過(guò)渡段)、基本段和出口段照明,按照不同的區(qū)域設(shè)置不同的光照亮度。根據(jù)《公路隧道照明設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D70/2 - 01-2014)的規(guī)定設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h的高速公路,其隧道中間段可按100km/h對(duì)應(yīng)亮度取值。以下為某隧道的設(shè)計(jì)亮度值與實(shí)測(cè)亮度的對(duì)照表
       由此可見(jiàn),在沒(méi)有調(diào)光系統(tǒng)的情況下隧道絕大部分的實(shí)際亮度都遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)亮度,如果我們采用可調(diào)光燈具和隧道調(diào)光控制系統(tǒng),通過(guò)調(diào)光的技術(shù)手段將洞內(nèi)亮度調(diào)節(jié)到剛好滿足設(shè)計(jì)亮度的水平,就可以在不影響照明效果和交通安全性的前提下進(jìn)一步為我們帶來(lái)可觀的節(jié)能收益。
C)通過(guò)綜合能耗分析,實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能的有序、精細(xì)化管理
       隧道照明能耗占比很高,但是究竟有多高,什么時(shí)候高?夏季高還是冬季高?哪些區(qū)域哪些分段高?本月與上月的環(huán)比如何?與去年的同比又如何?照明能耗與交通量相對(duì)照的曲線數(shù)據(jù)如何?
       以上這些問(wèn)題,絕大部分隧道管理養(yǎng)護(hù)單位都無(wú)從回答。由于缺少具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的支撐,就沒(méi)有抓手來(lái)進(jìn)一步深化節(jié)能措施。對(duì)于已經(jīng)采取的節(jié)能手段也無(wú)法評(píng)估其效用。
       通過(guò)精細(xì)化的綜合能效采集與分析,我們可以掌握每一個(gè)區(qū)段、每一個(gè)回路的實(shí)時(shí)與歷史用能細(xì)節(jié)數(shù)據(jù),配合隧道內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)大量的傳感器設(shè)備(車流量傳感器、照度傳感器、溫濕度傳感器)。我們就好比有了CT機(jī)的醫(yī)生,可以一眼望盡所有隧道照明能耗的細(xì)枝末節(jié),了解每一份電能的實(shí)際去向,了解哪里還有很大的提升與改進(jìn)余地,該往哪里投資。
 
4、AcrelEMS高速公路微電網(wǎng)能效管理平臺(tái)與智能照明解決方案智慧點(diǎn)亮隧道
       Acrel高速公路綜合解決方案對(duì)高速公路沿線變電站內(nèi)的高低壓配電設(shè)備 、 發(fā)電機(jī)、變壓器 、UPS、EPS 、外場(chǎng)照明 、 隧道內(nèi)的變壓器與照明 、通風(fēng)及排水等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)分布式監(jiān)控和集中管理 , 實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守 , 確保高速公路安全暢通 , 提高 自動(dòng)化管理水平 , 降低機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本 。
       高速公路綜合解決方案包括隧道變電所、服務(wù)區(qū)變電所、收費(fèi)站變電所、沿線箱式變電站、互通樞紐等區(qū)域的電力綜合監(jiān)控。
4.1 照明開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器
       ASL220Z系列開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器(以下簡(jiǎn)稱模塊),是安科瑞ALIBUS智能照明控制系統(tǒng)的控制模塊。該模塊和其他模塊(諸如智能面板、傳感器等)連接到一起,組成一套完整的控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)大型工程照明系統(tǒng)的智能控制。
       該整機(jī)作為驅(qū)動(dòng)模塊,直接控制負(fù)載電源的通斷,實(shí)現(xiàn)多種控制功能,如:開(kāi)關(guān)功能、電流檢測(cè)、故障報(bào)警、延時(shí)功能、場(chǎng)景控制、閾值功能等。
 
4.2 隧道照明管理與綜合能耗分析系統(tǒng)
a)智能照明控制
       對(duì)隧道的敞開(kāi)段、入口段、過(guò)渡段、基本段、出口段、管廊與逃生通道的照明進(jìn)行管理,可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)手動(dòng)控制,定時(shí)控制,通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
B)照明能耗分析
 
       實(shí)現(xiàn)隧道照明的能耗數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)可視化、節(jié)能指標(biāo)化
 
5、總結(jié)
       目前全國(guó)仍有900多個(gè)縣沒(méi)有國(guó)道覆蓋,有18個(gè)新增的城鎮(zhèn)人口超過(guò)20萬(wàn)的城市和29個(gè)地級(jí)行政中心未實(shí)現(xiàn)與國(guó)家高速公路網(wǎng)相連。根據(jù)《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013年-2030年)》,國(guó)家高速公路將新建2.5萬(wàn)至3.3萬(wàn)公里。加快綠色交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和戰(zhàn)略具有重要意義。


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