CN109058838A - 一种隧道洞口加强段照明系统及方法 - Google Patents

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王志丰
任锐
陈富翔
常占
常占一
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    • F21—LIGHTING
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

本发明涉及关于交通安全领域和节能减排、环境保护等的隧道照明技术领域，具体涉及一种隧道洞口加强段照明系统及方法，照明系统包括设置于隧道内人行道或检修道一侧的灯光带灯具，以及设置于隧道墙面上的辅助照明灯具；辅助照明灯具距离隧道路面预设高度，所述预设高度小于隧道顶面距离隧道路面的高度，辅助照明灯具的灯光照射于隧道墙面上；灯光带灯具的灯光照射于隧道路面上；灯光带灯具和辅助照明灯具均沿隧道纵向设置，灯光带灯具和辅助照明灯具均为LED灯具模块。本发明解决了目前隧道洞口加强段存在的“黑洞效应”以及“适应的滞后现象”。

Description

一种隧道洞口加强段照明系统及方法
技术领域
本发明涉及关于交通安全领域和节能减排、环境保护等的隧道照明技术领域，具体涉及一种隧道洞口加强段照明系统及方法。
背景技术
公路隧道的照明系统是高速公路交通工程系统的重要组成部分。在保障行车安全、提高驾驶舒适性等方面，隧道照明人工光环境的优劣起着重要的作用。
在高速公路飞速发展的今天，公路隧道照明的要求越来越高，其一，要满足车速的不断提高，适应驾驶员视力调整的需要；其二，要满足节能，使用寿命长的要求。随着车速的加快，当车辆高速从明亮的洞外进入黑暗的洞内，或高速从洞内驰出洞外，驾驶员的眼睛都很容易因为明显亮度差，出现短暂的失明，为此，需要为入口段、过渡段和出口段增加其照明强度，使光线亮度能够平缓的过渡下来，避免驾驶员的视力出现短暂失明。因此，隧道照明中必须考虑某些特殊的视觉现象，为了对隧道照明进行优化设计，就有必要先了解些基本的视觉问题。在白天，驾驶员进入隧道时会遇到如下视觉问题：刚进入隧道由于白天隧道外的亮度相对于隧道内的高很多，如果隧道足够长，驾驶员看到的是黑乎乎的一个洞，这就是“黑洞”现象；如果隧道很短的话，在驾驶员面前就出一个“黑框”进入隧道后由明亮的外部进入一个较暗的隧道，视觉会有一定的适应时间，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”。
一般隧道内都设置有左、右侧壁和顶壁照明灯具，其布灯方式主要是将照明灯挂在顶壁上，公路隧道的高度往往在6、7米以上，相应照明灯距离地面的高度也达到了5.5米以上。采取这样传统照明模式及方法可能造成隧道路面亮度不足，尤其是在遇到火灾等险情时。
现有技术的缺点：传统技术主要是增加隧道壁上的照明灯，但由于照明灯的光线过多，直射驾驶员的眼睛，很容易引起炫光，影响驾驶员的视力。
由于照明灯布灯过高，加大了灯组的维修难度；同时一旦发生火灾，烟雾上串，很容易就遮挡住5米以上的灯组，灯组无法对逃生路径照明，灯组过高，光路过长，会造成路面光照强度的损失，增加路灯的能耗，同时，外挂式照明灯很容易被污染或被隧道渗水打湿，难以在现场控制照明灯的照射范围。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种隧道洞口加强段照明系统及方法，其目的是提供一种更加安全、节能和环境友好的模式和方法来解决目前隧道洞口加强段存在的“黑洞效应”以及“适应的滞后现象”。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种隧道洞口加强段照明系统，包括设置于隧道内人行道或检修道一侧的灯光带灯具，以及设置于隧道墙面上的辅助照明灯具；辅助照明灯具距离隧道路面预设高度，所述预设高度小于隧道顶面距离隧道路面的高度，辅助照明灯具的灯光照射于隧道墙面上；灯光带灯具的灯光照射于隧道路面上；
灯光带灯具和辅助照明灯具均沿隧道纵向设置，且灯光带灯具呈线状布置，灯光带灯具和辅助照明灯具均为LED灯具模块。
辅助照明灯具通过角度可调的灯架安装于隧道墙面。
所述灯架包括支架，支架为U型支架，支架两个翼边通过调节螺栓分别与辅助照明灯具连接，辅助照明灯具能够通过调节螺栓调节照射角度；支架的底边通过固定螺栓与隧道墙面固定连接。
灯光带灯具设置于隧道中的路缘石靠近隧道路面一侧，灯光带灯具呈线状布置并安装在人行道或检修道一侧。
灯光带灯具距离隧道路面的距离为15-20cm。
辅助照明灯具距离隧道路面的垂直距离为3～3.5m，当隧道断面面积大于100m2时，辅助照明灯具距离隧道路面的垂直距离为隧道顶面距离隧道路面距离的一半。
灯光带灯具和辅助照明灯具均在隧道两侧对称设置。
一种隧道洞口加强段照明方法，通过上述照明系统进行：
通过辅助照明灯具将隧道墙面照亮，通过灯光带灯具将整个隧道路面照亮。
本发明具有如下有益效果：
本发明的照明系统通过在隧道内人行道或检修道一侧设置灯光带灯具，首先能够在灯具亮度更低的情况下，达到符合相关规范的路面亮度，同时可起到诱导驾驶人员沿路线行驶的作用，因此具有安全、高效的特点；其次，灯光带灯具的位置相比于现有灯具的位置较低，便于灯组的替换和维修，同时也缩短了照明灯组照射到路面的距离，增强了路面的照度，能够减少照明灯的功率，进一步降低能耗；本发明的照明系统的辅助照明灯具设置于隧道墙面上，且其灯光照射于隧道墙面上，由于辅助照明灯具的朝向为隧道墙面，因此能够达到灯光照亮墙面的效果，以此来增加墙面亮度的目的，采用该辅助照明灯具布置形式能够增加隧道洞口加强段内的亮度，提高驾驶人员在进入隧道时的舒适度，同时也能够相应的降低由于“黑洞效应”或“适应的滞后现象”给驶入隧道的驾驶人员的恐惧感，甚至减少安全事故发生的概率。辅助照明灯具距离隧道路面预设高度，预设高度小于隧道顶面距离隧道路面的高度，由于辅助照明灯高度较低，以及由于灯光带灯具的对隧道路面的照射作用，当发生火灾时，烟雾上串并到达隧道顶面，而隧道的中下部被辅助照明灯以及灯光带灯具，因此能够保证灯组在浓烟状况下，依然能对逃生路径照明，缩短了照明灯组照射到路面的距离；本发明的灯光带灯具和辅助照明灯具均为LED灯具模块，采用LED灯具作为隧道内照明光源，其具有节能(白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4)、绿色环保(没有汞的有害物质，LED灯泡的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回收都可以通过其它人回收)、长寿(寿命可达10万小时以上)、消除眩光(配光技术使LED点光源扩展为面光源，增大发光面，消除眩光，升华视觉效果，消除视觉疲劳)的好处。
由上述本发明隧道洞口加强段照明系统的有益效果可知，本发明的照明方法，能够解决目前隧道洞口加强段存在的“黑洞效应”以及“适应的滞后现象”，并且具有安全、高效和节能的特点。
附图说明
图1为本发明的隧道洞口某加强段灯具模块布置正面示意图；
图2为本发明的隧道洞口某加强段灯具模块布置洞外轮廓示意图；
图3为本发明的隧道洞口某加强段灯具模块布置俯视示意图；
图4为本发明的隧道洞口某加强段灯具模块布置侧视示意图；
图5为本发明的隧道洞口某加强段灯具模块洞内布置示意图；
图6为本发明的隧道洞口某加强段路缘石灯光带部分局部发明放大示意图；
图7为本发明的隧道洞口某加强段辅助照明部分局部放大示意图；
图8为本发明的隧道洞口某加强段辅助照明部分灯具部分放大示意图。
图中，1-灯光带灯具，2-辅助照明灯具，3-隧道墙面，4-隧道路面，5-隧道顶面，6-调节螺栓，7-螺纹孔，8-支架。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行具体说明。
参照图1～图8，本发明的隧道洞口加强段照明系统主要包括两部分，即设置于隧道墙面3上的辅助照明灯具2和设置于隧道内人行道或检修道一侧的灯光带灯具1，灯光带灯具1和辅助照明灯具2均在隧道两侧对称设置，灯光带灯具1呈线状布置，辅助照明灯具2呈点状布置。隧道洞口某加强段灯具模块布置正面示意图如图1，其中辅助照明灯具2距离隧道路面4具有一定的高度，该高度一般为3～3.5m；当隧道断面面积大于100m2时(即隧道为特大断面隧道)，辅助照明灯具2距离隧道路面3的垂直距离为隧道顶面5距离隧道路面3距离的一半，该高度小于隧道顶面5距离隧道路面4的高度，辅助照明灯具2的灯光照射于隧道墙面3上；灯光带灯具1距离隧道路面4的距离为15-20cm，其灯光照射于隧道路面4上；灯光带灯具1和辅助照明灯具2均沿隧道纵向(即隧道路线方向)设置，灯光带灯具1和辅助照明灯具2均为LED灯具模块。
作为本发明优选的实施方案，辅助照明灯具2通过角度可调的灯架安装于隧道墙面3，这样能够保证随着隧道路线方向的改变，而所有的辅助照明灯具2都能照亮隧道墙面3；
如图8所示，灯架包括支架8，支架8为U型支架，支架8两个翼边通过调节螺栓6分别与辅助照明灯具2连接，辅助照明灯具2能够通过调节螺栓6调节照射角度；支架8的底边通过固定螺栓与隧道墙面3固定连接。
在调节辅助照明灯具2的照射角度时，先将调节螺栓6旋松，当辅助照明灯具2的照射角度调节到位后，再将调节螺栓6旋紧，使辅助照明灯具2与支架8相对固定即可。
作为本发明优选的实施方案，灯光带灯具1设置于隧道中的路缘石靠近隧道路面4一侧，这样能够保证所有的灯光带灯具1照亮整个隧道路面4，以保证行车安全。
本发明的关键技术在于采用路缘石灯光带诱导照明和辅助增强墙面亮度(背景亮度)照明亮度相结合的模式及方法。本发明的灯光带灯具1和辅助照明灯具2在安装过程中可以根据实际情况分别调节并固定安装角度，使所有灯具能够调整到适合的角度，使安装后的LED灯具模块照明效率更加高效、节能、环保。
将灯光带灯具1沿隧道路缘石布置，尽量保持与隧道路线平行布置，沿隧道纵向一字排开，灯光带灯具1呈线状布置，形成一条沿隧道路线的灯光带，且在隧道两侧对称布置；通过灯光带灯具1将路面亮度调整到适宜亮度，不仅可以起到诱导驾驶人员按路线走向行驶的作用，而且起到使路面亮度达到驾驶人员舒适的程度的作用，使驾驶人员形成更加安全。
辅助照明灯具2能够辅助增强隧道墙面3的亮度(背景亮度)，所有辅助照明灯具2在同一高度一字排开，且在隧道两侧对称布置，在进行灯具安装时，调整并固定辅助照明灯具2，使其照亮隧道墙面，并尽量多的照亮更大面积的墙面，以此来增加隧道墙面3的亮度，旨在辅助灯光带灯具1照明，使隧道洞口加强段内亮度增加，降低由于“黑洞效应”或“适应的滞后现象”给驶入隧道的驾驶人员的恐惧感。在调整并固定辅助照明灯具2时，未必保持所有辅助照明灯具2都保持同一角度，将辅助照明装置沿隧道壁布置，尽量保持与隧道路线平行布置，使隧道路面4两侧对称的辅助照明灯具2调整至适宜亮度，并且整齐对阵一字排开。
本发明的隧道洞口加强段照明系统沿隧道路线布置长度根据不同等级的高路公路进行不同的优化设计，照射范围能够根据隧道洞口类型、尺寸、长度及工况进行调整。
实施例：
某二级高速公路，其为双向行车公路隧道，其设计最高车速为80km/h，人行道或检修道宽度为75cm，高度为25cm，隧道净高为5m。该隧道洞口加强段照明模式及方法中路缘石灯光带以及辅助照明灯具布置情况如下：
调整隧道洞口人行道或检修道一侧路缘石上的灯光带灯具1角度，将灯光带灯具1安装至距离隧道路面415cm处，将灯光带灯具1沿隧道路缘石布置，尽量保持与隧道路线平行布置，使隧道两侧对称的灯光带灯具1将路面亮度调整到适宜亮度，并且整齐对称一字排开。
调整辅助照明灯具2，使的辅助照明灯具2的角度能够照亮隧道墙面3，并尽量多的照亮更大面积的墙面，未必保持所有灯具都保持同一角度；将辅助照明灯具2沿隧道墙面的侧壁布置，安装照明灯具2的位置距离隧道路面3m，同时要求所有照明灯具2的路线尽量保持与隧道路线平行布置，使其两侧对称的灯具调整至适宜亮度，并且整齐对阵一字排开。
尽管以上对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，如更改隧道墙壁上辅助照明灯具的高度或角度以及更换灯具类型等，这样的变换均落入本发明的保护范围之内，本发明也适用于人行隧道。

Claims (8)

1.一种隧道洞口加强段照明系统，其特征在于，包括设置于隧道内人行道或检修道一侧的灯光带灯具(1)，以及设置于隧道墙面(3)上的辅助照明灯具(2)；辅助照明灯具(2)距离隧道路面(4)预设高度，所述预设高度小于隧道顶面(5)距离隧道路面(4)的高度，辅助照明灯具(2)的灯光照射于隧道墙面(3)上；灯光带灯具(1)的灯光照射于隧道路面(4)上；
灯光带灯具(1)和辅助照明灯具(2)均沿隧道纵向设置，且灯光带灯具(1)呈线状布置，灯光带灯具(1)和辅助照明灯具(2)均为LED灯具模块。
2.根据权利要求1所述的一种隧道洞口加强段照明系统，其特征在于，辅助照明灯具(2)通过角度可调的灯架安装于隧道墙面(3)。
3.根据权利要求2所述的一种隧道洞口加强段照明系统，其特征在于，所述灯架包括支架(8)，支架(8)为U型支架，支架(8)两个翼边通过调节螺栓(6)分别与辅助照明灯具(2)连接，辅助照明灯具(2)能够通过调节螺栓(6)调节照射角度；支架(8)的底边通过固定螺栓与隧道墙面(3)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种隧道洞口加强段照明系统，其特征在于，灯光带灯具(1)设置于隧道中的路缘石靠近隧道路面(4)一侧。
5.根据权利要求1所述的一种隧道洞口加强段照明系统，其特征在于，灯光带灯具(1)距离隧道路面(4)的距离为15-20cm。
6.根据权利要求1所述的一种隧道洞口加强段照明系统，其特征在于，辅助照明灯具(2)距离隧道路面(3)的垂直距离为3～3.5m；当隧道断面面积大于100m2时，辅助照明灯具(2)距离隧道路面(3)的垂直距离为隧道顶面(5)距离隧道路面(3)距离的一半。
7.根据权利要求1所述的一种隧道洞口加强段照明系统，其特征在于，灯光带灯具(1)和辅助照明灯具(2)均在隧道两侧对称设置。
8.一种隧道洞口加强段照明方法，其特征在于，通过权利要求1-7任意一项所述的隧道洞口加强段照明系统进行，过程为：
通过辅助照明灯具(2)将隧道墙面(3)照亮，通过灯光带灯具(1)将整个隧道路面(4)照亮。
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