高速公路监控系统

课程设计

题目：隧道照明系统的设计

姓名：何英勇

班级：自动化一班

学号：3201070132

指导教师：赵忠杰

日期：2010年12月31日

高速公路隧道照明系统的设计

一、设计依据

公路隧道通风照明设计规范（JTJ026.1-1999）

二、设计参数

1、设计时速：100（km∕h）

2、车流量：>2400（辆∕h）

3、隧道参数：双向四车道，沥青路面，长度1.5（km），宽度50cm+375cm+375cm+150cm ，高度6.9（m）

4、洞外亮度：L（S）=3500（cd/m）

5、基本段（中间段）亮度：

表1.1  基本段（中间段）亮度L

计算行车速度

L=9.0（cd/m）

6、路面亮度总均匀度：

表1.2  路面亮度总均匀度U

U≥0.4

7、亮度纵向均匀度：

表1.3  亮度纵向均匀度U

U≥0.6

8、入口段亮度折减系数：

经查表可得                    k=0.045

9、隧道纵坡度：1%

10、照明停车视距：

表1.5  照明停车视距表

    纵坡度（%）

D=154（m）

11、入口段亮度：L=k × L（S）

     L=0.045 × 3500=157.5（cd/m）

12、入口段长度：D=1.154 × D－

    D=1.154 ×154－=147.091（m）

13、过渡段亮度：

表1.6  过渡段亮度

14、过渡段长度：

表1.7  过渡段长度

D=106（m）       D=111（m）      D=167（m）

15、出口段长度：D=60（m）。

16：出口段亮度：L=5 × L=5×9=45（cd/m）

三、灯具的选择及设计

1、隧道光源灯具的选择：灯具光源应根据环境温度与通风情况来选择隧道内的照明光源，通常选用光效高、透污性能好使用寿命长的光源灯具。隧道照明一般选用高压钠灯、荧光灯、荧光高压汞灯或者LED灯。目前工程实际中大多使用高压钠灯，近年来由于LED灯的节能与环保其也逐渐普遍应用于隧道照明。隧道内空气污染严重，烟雾大，透明度低、空气湿度较大，所以对隧道内照明灯具的选择宜使用可靠性高的密闭性好的灯具。灯具要求如下：

（1）防护等级不低于IP65          （2）具有公路隧道特点的防眩晕装置

（3）灯具结构便于更换灯泡和附件   （4）灯具零部件具有良好的防腐性能

（5）灯具配件易于安装操作，并能调整角度

2、隧道照明灯具的布置：隧道内路面、墙面、顶棚的亮度越高，分布越均匀，对驾驶员的视觉和舒适感越好，隧道照明宜采用配带光截止角较大的照明灯具，即不仅主光束射向车道路面，以保证路面有足够的亮度，并且其他部分的光射到墙壁上，来增加墙面与路面的对比度，提高了对路的线型以及障碍物的识别能力。隧道照明灯具的布置应考虑不要是直接进入驾驶员眼睛的光束太多，否责会产生眩光和不舒适感。

（1）灯具布置的依据：应根据灯光的配光、路面的平均照度、均匀度及闪频、眩光要求。本着安全、经济、实用、方便的原则综合决策考虑。

（2）布置形式：采用侧壁对称布置

（3）灯具选择：

 （4）计算过程

根据公式                    L=QE       ①

E=     ②

式中   1/Q——平均照度换算系数，取1/Q=15

E——平均照度

L——路面平均亮度

       N——---路灯排列方式，双侧排列N=2

       U——---灯具利用系数，查表可得U=0.45

       K——---维护系数，通常取K=0.7

       ——--光通量

       W——--道路宽度，w=9（m）

       s——--路灯间距

入口段的计算：

★入口段亮度：L=k × L（S）

       L=0.045 × 3500=157.5（cd/m）

入口段的平均照度：E= L × = 15 × 157.5=2362.5（lx）

入口段的长度：D=1.154 ×154－=147.091m≈147（m）

根据②式可以得出

                                    ③

取光通量=48000（lm）的NG400的灯，由③式入口段的灯具间距s=1.42（m），取s=1.5（m）。

★过渡段的计算：

    过渡段1的亮度L=0.3 L=47.25（cd/m）

                   E=47.25×15=708.75（lx）

                   D=106（m）

   取光通量=28000（lm）的NG250的高压钠灯，由③式得过渡段1的灯具间距s=2.8（m），取s=3（m）。

   过渡段2的亮度L=0.1 L=15.75 （cd/m）

                  E=15.75×15=236.25（lx）

                  D=111（m）

   取光通量=16000（lm）的NG150的高压钠灯，由③式得过渡段2的灯具间距s=4.7（m），取s=4.5（m）。

★基本段的计算：

基本段（中间段）亮度L=9.0（cd/m）

                         E=9×15=135（lx）

    取光通量=9000（lm）的NG100的高压钠灯，由③式得基本段的灯具间距s=4.7（m），取s=4.5（m）。

★出口段的计算：

   出口端的亮度： L=5 × L=5×9=45（cd/m）

                  E=15×45=675（lx）

                  D=60（m）

   取光通量=28000（lm）的NG250的高压钠灯，由③式得出口段的灯具间距s=2.9（m），取s=3（m）。

四、系统的控制

     本系统采用6回路(级)自动控制系统，分为晴天、云天、阴天、重阴、夜间交通量小、夜间交通量大6级控制。

五、设计图纸（图纸见附页）

六、隧道照明灯具数量表