LED隧道灯照明培训资料.ppt

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1、LED照明培训资料,主要内容,一、照明基础知识,一、照明基础知识,光的度量及其单位,光通量：光源单位时间内发出的光的多少。对于一个灯具来说，最简单的解释就是发出光的多少，单位为流明（LM）。光效：灯具的发光效率，就是单位功率所能发出的光的多少，单位LM/W光强：也就是发光强度，单位角度内光通量的多少称为光强，单位为坎德拉(cd)。照度：照度是最常用的评价路灯效果的指标，是指单位面积上光通量的多少，单位为勒克司（LX）。平均照度：计算面积内，所选所有点照度的平均值。亮度：亮度也是用来表示物体表面发光（或反光）强弱的物理量，被视物体发光面在视线方向上的发光强度与发光面在垂直于该方向上的投影面积的比

2、值，称为发光面的表面亮度，单位为坎德拉每平方米（cd/m2）。色温：是表示光源光色的尺度，简单的说就是光的颜色，色温从低到高分别表现为黄色-白色-蓝色。通常道路照明用到为白光，WW（暖白2700-3250K、NW（自然白）3800-4500K、CW（冷白）5350-6500K照度均匀度：道路照明中，衡量道路照明整体效果的一个参数，均匀度指计算范围内最低照度与平均照度的比值。均匀度越高，说明路面的暗区越少，看起来越舒适。,一、照明基础知识,具体如下图指示:,二、LED隧道灯照明,隧道照明的特殊要求 隧道照明与普通道路照明不同因为其全天候24小时都必须亮灯,白天的照明强度比夜间的照明强度反而要更强

3、，可以相象隧道电力费用成为运营成本的重要一环；加上隧道照明不同于一般的道路照明，有其明显的特殊性，包含把人对明暗的适应能力、明暗过渡的空间与照明等；这些都反映在隧道照明的设计中，更是对使用者的安全有着不可分隔的关系。隧道照明通常分为入口照明、内部照明和出口照明。其中对入口照明的要求非常严格,要求从与外界相仿的亮度逐渐降低。具体而言,白天隧道入口照明的亮度要根据隧道外的亮度、车速、入口处的视场和隧道的长度来确定。国际照明学会(CIE)将隧道入口照明分为(从隧道口开始)阈值段和过渡段。阈值段是为了消除“黑洞”现象，让驾驶员能在洞口清楚辨认障碍物，隧道过渡段照明是为了避免阈值段照明与内部基本照明之间

4、的强烈变化而设置的，其照明水平进一步逐渐下降。而日本的隧道照明标准中更进一步将隧道入口照明分为引入段、适应段、过渡段。,二、LED隧道灯照明,内部段是隧道内远离外部自然光照明影响的区域，驾驶员的视觉只受隧道内照明的影响。内部段的特点是全段具有均匀的照明水平。因为在该段内照明水平完全不需变化，所以在该段内只需提供合适的亮度水平，具体数值由交通流量和车辆时速决定。隧道内入口段、过渡段、内部段和出口段的分布及亮度如图1所示。,二、LED隧道灯照明,公路隧道照明有其特性，它与普通道路照明不尽相同。在设计上需要考虑留意以下各点：路面应具有一定的亮度水平 隧道墙壁应有一定的亮度水平 设计车速、交通量、路线

5、线形等诸多影响因素 从行车安全性和舒适性等方面综合确定照明水平 人的视觉适应性，特别是隧道入口段、出口段等处 隧道白天也需要照明，而且白天照明问题比夜晚更复杂。要在隧道照明实现节约能源、提高照明效果并保证行车的安全性和舒适性，通常可以从以下几个方面来考虑:(1)亮度 由于白天隧道外的亮度相对于隧道内的高很多，故此当驾驶员驾车进入隧道时，视觉需要有一定的适应时间，然后才能看清隧道内部的情况，这种现象称为“适应的滞后现象”，如果没有适当的过渡，则会产生黑洞现象，令驾驶员暂时失去正常的视觉功能，这将会带来一定的安全隐患。黑洞现象是进入隧道前所发生的视觉问题，也是隧道照明中最重要的问题。,二、LED隧

6、道灯照明,为此隧道照明通常分为入口照明、内部照明和出口照明。其中白天隧道入口照明的亮度要根据隧道外的亮度、车速、入口处的视场和隧道的长度来确定的。阈值段是为了消除“黑洞”现象，过渡段的照明水平进一步逐渐下降，从而为驾驶员提供视觉暗适应的时间。(2)亮度均匀度 良好的视觉功能不但要求有一个较好的平均亮度，还要求路面上的平均亮度与最小亮度之间不能相差太大。如果视场中的亮度差太大的话，亮的部分会形成一个眩光源，而且亮暗的变化会带来一定的频闪效应,继而影响视觉,人眼的视觉效果会明显变差，而视觉疲劳也会加重。总体亮度均匀度U0是指隧道内部段路面上最小亮度和平均亮度的比值,纵向均匀度U1是指在车道轴线上最

7、小路面亮度和最大路面亮度的比值。如果路面上连续、反复的出现亮带和暗带，即“斑马效应”，对于在这个车道上行进的道路使用者而言，会感到很烦躁。这个问题涉及到人的心理，但也会危及到道路安全,纵向均匀度主要是用来评价“斑马效应”的大小.(3)眩光 眩光的形成是由于视场中有极高的亮度或亮度对比存在，而使视功能下降或使眼睛感到不舒适。在隧道照明中的眩光可以来自迎面驶来的车辆前灯、隧道照明灯具、隧道出口时外面的高亮度等。眩光会使人对障碍物的辨认能力下降，危及行车安全。隧道照明灯具应采用截光型，采取消去直射和反射眩光的特殊技术措施，形成漫反射，使光线十分柔和的进入人眼。,二、LED隧道灯照明,(4)频闪效应

8、频闪是指在较长的隧道中，由于照明器排列的不连续，使司机不断地受到明暗变化的刺激而产生烦乱。它与明暗的亮度变化、明暗变化的频率、频闪的总时间有关系。这三者与所使用灯具的光学特性、车辆的行进速度、照明器安装间距、隧道长度有关。一般而言，频闪的频率小于2.5和大于15Hz时所带来的频闪现象是可以接受。(5)照明控制 先进的照明控制方式是在保证视觉条件，满足隧道照明要求的情况下，合理节能的重要技巧。照明控制的目的是可以随时改变隧道的照明水平。由于阴天、雨天或黄昏时分，隧道口外的亮度比平时要小很多，因此要有适当的措施来减小入口段照明的水平，以减少不必要的能源浪费。在隧道照明中可以根据白天、夜晚以及车流量

9、大小等因素，通过各种调光设备或控制器件来对隧道照明环境的照度或灯的开启、关闭进行调整和控制。目前，国外大多采用感光器件、可调光电子整流器等构成智能照明系统，使隧道内灯具整体亮度减弱，能耗降低；同时，保证隧道亮度均匀度不变。而国内的部分隧道只是简单地采用了人工关闭部分照明回路的方法，这样将带来亮度均匀度的下降，而且有时为了节约电费而故意减小照明，对驾驶者而言确实存在一定的隐患。,二、LED隧道灯照明,LED应用于隧道照明的前景与挑战 目前，在隧道照明应用所采的光源中，高压钠灯因为其较高的明视觉光效（可达120lm/w）而得到了大规模的应用，但高压钠灯在隧道照明中还是存在些难以克服的问题，主要是显

10、色性较差和光源功率选择范围有限（通常只能选择250W和400W），尤其在内部段照明中，高压钠灯一方面没有较小功率，另一方面，点状的强光源所造成的眩光和频闪比较严重。在一些长隧道中，直管型荧光灯因其较高的显色性和线性照明具有较好视觉诱导性也得到了一些应用，但由于荧光灯的寿命短，通常只有8,000小时左右，因而经常需要更换，大大增加了隧道的维护成本。另外，荧光灯的功率较小，在入口段、过渡段和出口段等需要较高照度的区域没法达到要求。近几年随着无极灯技术的成熟，由于消除了电极因素的影响,无极荧光灯相比于传统荧光灯具有更长的寿命，也可以做到更大的功率，这使得无极灯在隧道照明场合体现了优势。但无极灯的发光

11、面较大，在进行光学设计时整个灯具的光学效率较低。而LED光源可以说是集成了高压钠灯、直管荧光灯和无极灯的各个优势，是目前隧道照明应用中最理想的光源，其优势主要体现在以下几个方面：,二、LED隧道灯照明,1）高光效；目前量产单芯片1W的LED光效最高可以达到100lm/w以上，而且由于是单面出光，在整个灯具光学系统的设计过程中，可以做到很高的灯具效率。2）长寿命；LED在合理的散热设计和电源驱动条件下，可以有长达5万至7万小时的寿命，对于24小时点灯的隧道照明应用，可以大大减低维护费用，并且可以缩短投资回报期。3）易配光；LED光源由于发光尺寸很小，单面出光，光线的方向性很强，因而可以很方便地配

12、合透镜或反光杯，来达到较理想的配光，不仅提高整个灯具的利用效率，更可以保证良好的均匀度。4）灯具设计灵活；LED隧道灯不仅在功率设计上灵活，采用1W左右的LED器件，可以根据实际照度要求来改变LED光源的数目，达到最佳的节能效果，而且由于尺寸很小，灯具外形的设计上也非常灵活，既可以做成线性的灯具以达到较好的视觉透导性，也可以设计成矩形的灯具适合较高照度要求的入口段、过渡段和出口段。5）智能调光控制；采用LED可以实现灯具的无极调光，可以结合洞口的亮度来动态改变隧道照明的亮度，充分发挥LED隧道照明灯具的技术特点，进一步提高LED隧道灯具的节能效果，实现智能化的隧道照明。,二、LED隧道灯照明,

13、隧道灯配光、散热与路灯一样，这里就不多加说明,结构部分,灯具材料为铝合金，不锈钢，钢化玻璃，PMMA。铝合金（6063-T5)的导热系数为：210W/M.K；钢化玻璃：4mm厚，透光率=98-99%；PMMA透镜：透光率=94%；光源采用大功率1W LED半导体；灯具两侧设有护网板；灯具可在水平面上转角60度；隧道灯支架材料：不锈钢；L型侧板矩阵孔槽可保证散热器上的积雨、积雪及时排出。,.A款结构,二、LED隧道灯照明,.C款结构,灯具材料为铝合金，不锈钢，钢化玻璃，PMMA。铝合金（6063-T5)的导热系数为：210W/M.K；钢化玻璃：3mm厚，透光率=98-99%；PMMA透镜：透光率=94%；光源采用大功率1W LED半导体；散热器可以在水平面上转15度的角度；灯具可在水平面上转角60度；隧道灯支架材料：不锈钢。,广州海鼎照明科技有限公司,