原文传递
基于安全与节能的公路隧道太阳光直接照明技术应用研究
| 论文题名： | 基于安全与节能的公路隧道太阳光直接照明技术应用研究 |
| 关键词： | 公路隧道;太阳光直接照明;节能减排;隧道安全 |
| 摘要： | 隧道作为高速公路中的一个重要组成部分，其数量不断增加，而随着我国高速公路快速发展，每年高速公路隧道照明的运营费用压力越来越大，价格逐渐攀升，使用新型的节能照明技术迫在眉睫。目前多数隧道仍然使用传统的电光照明，经过调研发现我国有不少地区有着良好的太阳光资源，直接利用太阳光实现隧道内部的照明技术应运而生。该技术符合我国绿色交通发展理念，是我国实现“双碳”政策和“交通强国”的一条高质量发展路径，减少能源的损耗，是我国“双碳”发展的瓶颈问题，充分利用工程所在地的太阳光资源，为我国高速公路隧道的能耗问题提供一个解决办法。 在高速公路短隧道行车安全中需要解决的是隧道洞内外视觉差异过大，驾驶人员不适宜的问题。采用太阳光照明技术将洞外阳光引至洞内，解决视觉差异过大问题的同时，也能降低隧道运营费用。本文在前人基础上设计出新型的太阳光反射照明技术和太阳光光纤照明技术，提出了“太阳光反射照明+太阳光光纤照明”的新型照明应用方案，根据该方案进行了一系列安全与节能问题的研究并完成了下述工作： 对国内外太阳光照明应用和发展现状进行分析，存在较少针对“太阳光反射照明+太阳光光纤照明”在高速公路短隧道领域的研究，通过几何光学理论和机械设计研究出新型太阳光反射照明系统和自动跟踪太阳光光纤照明系统，确定短隧道的太阳光直接照明系统的结构方案。针对该系统存在效率和安全性能不足的问题，分别对反射照明系统和光纤照明系统进行了效率和安全提升研究，通过自主设计的光纤耦合头，提高了系统对太阳光的利用效率，采用二次配光的光纤尾灯解决隧道内驾驶人员的眩光问题。 使用 Dialux 软件对反射照明和光纤照明的安装、投射方向、投射位置进行了模拟仿真，再根据高速公路短隧道照明设计要求确定了设备数量。最后确定了光纤尾灯顺光 20°投射路中央，反射照明投射右侧内壁的应用方案，其路面照度大于设计要求的697lx，保证了隧道行车照明要求。 结合实验室测试和依托工程的现场效果测试，应用该技术能提高隧道入口段照明效果65.4%以上，并对该技术和传统隧道照明设计方案进行经济效益对比，同比费用能节约33%以上。验证了该技术在高速公路隧道领域的极大节能效益。 |
| 作者： | 包谋多 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 孔令云;史玲娜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
