最近，GGII預(yù)計，至2020年末，我國城市軌道交通規(guī)劃總里程將超過 6000公里(不含有軌電車和市域軌道)，扣除已開通的運(yùn)營線路，平均每年開通運(yùn)營里程在900公里上下，全國開通運(yùn)營城市軌道交通的城市將達(dá)到 40個左右，軌道交通方面的投資金額將會達(dá)到3—4萬億元。
隨著時代的發(fā)展，社會的需要，地鐵建設(shè)事業(yè)蒸蒸日上。與此同時，地鐵運(yùn)營能耗問題，特別是照明消耗已經(jīng)顯得尤為重要，照明消耗問題對對構(gòu)建安全和諧的交通環(huán)境造成了嚴(yán)重的困擾，因此如何解決地鐵照明問題是當(dāng)今社會不斷探究的課題之一。
地鐵節(jié)能照明方式
目前，地鐵照明可采用的燈具有高壓鈉燈、熒光燈、高頻無極燈、LED燈等。其中高壓鈉燈和熒光燈利用氣體放電、儲電照明。而無極燈基于氣體放電和高頻電磁感應(yīng)的結(jié)合，其照明更加前衛(wèi)且效果更好一些。LED為半導(dǎo)體發(fā)光二極管基于注入式電發(fā)光，發(fā)光時效長，照明強(qiáng)度高，射程遠(yuǎn)，是現(xiàn)代比較先進(jìn)的照明技術(shù)。
高壓鈉燈是我國當(dāng)前地鐵照明主要的燈具用材，但新型的LED燈具有高效節(jié)能、使用壽命長、維護(hù)方便、工作電壓穩(wěn)定、穩(wěn)坐溫度低、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，是目前地鐵照明強(qiáng)有力的競爭產(chǎn)品。隨著白光LED在技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)上成熟快速發(fā)展，LED照明用具成為光源燈具市場上的主要流動產(chǎn)品。
LED節(jié)能照明集成技術(shù)
地鐵照明節(jié)能技術(shù)應(yīng)體現(xiàn)出集成性和原則性，重點(diǎn)通過“環(huán)境節(jié)能、模式節(jié)能、控制節(jié)能”三大環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。
其一按照地鐵行車所需亮度，對外界環(huán)境進(jìn)行檢測，在保證行車的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。其一是對外部環(huán)境的掌握，首先要測定現(xiàn)場夜晚亮度，做好晚間增強(qiáng)光度措施：復(fù)核完工后要進(jìn)行陰雨季節(jié)外界亮度的檢測，并且具有針對性的進(jìn)行照明設(shè)計和實(shí)施前的設(shè)計修正，切實(shí)控制照明節(jié)能的環(huán)境因素。加強(qiáng)地鐵節(jié)能環(huán)保需要對外界具體環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)周密的檢測，要求在結(jié)合地鐵行車需要亮度的同時，以節(jié)能環(huán)保為標(biāo)準(zhǔn)，分時期對外界環(huán)境亮度進(jìn)行檢測及試驗(yàn)，得出性能比高的地鐵所需亮度值，這樣才能在地鐵建設(shè)過程中減少能源消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。
其二建立控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高端節(jié)能。針對夜晚地鐵亮度、鐵路交通量和行車速度對外界亮度的影響位基準(zhǔn)，對外界照明控制系統(tǒng)擬由以外界亮度為標(biāo)準(zhǔn)的無極控制和以地鐵交通量和行車速度為標(biāo)準(zhǔn)的分級控制組成。
其三根據(jù)在控制系統(tǒng)與LED照明技術(shù)的結(jié)合上取得的突破性研究成果，以地鐵行車所需亮度為標(biāo)準(zhǔn)的無極控制低壓信號得以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)今燈具最大和最小功率已經(jīng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。此后，系統(tǒng)控制電壓隨著外界亮度的增大或降低而相應(yīng)降低或增大，控制燈具照亮和地鐵行車要求亮度的增大或降低，直至轉(zhuǎn)換為夜間照明模式。
LED照明燈具在地鐵中投放的可行性
1、LED具有實(shí)用性
使LED燈具在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下滿足照亮需求，尤其是地鐵行車亮度要求高的地方應(yīng)該倍加關(guān)注。其中，LED的發(fā)光效率起到了關(guān)鍵性作用。其一LED技術(shù)近年來快速發(fā)展，商業(yè)產(chǎn)品發(fā)光效率不斷提高，基本突破大功率、高照明、小體積的實(shí)用技術(shù)瓶頸。其二LED燈具采用白色LED為光源，顯色指數(shù)非常高。在實(shí)用中，可一定打到顯色指數(shù)低的光源的效果，即為等效亮度。
2、LED具有可靠性
LED燈具在地鐵照明中還處于試驗(yàn)階段，市場上無統(tǒng)一的定性產(chǎn)品，在型式、組織、結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)上能力不易。調(diào)研和實(shí)踐的結(jié)果表示，針對LED的技術(shù)特點(diǎn)，對地鐵LED燈具的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)提出控制要求是十分必要的。
其一，LED模塊的品質(zhì)十分可靠，但也有其不穩(wěn)定性。在正常工作環(huán)境下，LED突然失效，或者短時間內(nèi)光衰都表明貨源缺乏質(zhì)量監(jiān)管。因此，控制貨源以保證質(zhì)量，需要制定標(biāo)準(zhǔn)并廣泛實(shí)施檢測。
其二，LED燈具回路的可靠性。LED模塊組合方式有串聯(lián)、并聯(lián)、和串并聯(lián)三種。要求橫流供電的串聯(lián)加上斷路導(dǎo)通的技術(shù)，以保證LED燈具各路的安全可靠性。
其三，LED燈具散熱的有效性。LED燈具有良好的散熱功能可以為持續(xù)穩(wěn)定的工作提供照明。因此在防止LED工作的光衰，控制LED壽命光栓中要求LED注意優(yōu)化結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)散熱，保持低溫。
其四，LED燈具壽命的協(xié)調(diào)性。LED燈具壽命長短，受到光衰、燈具導(dǎo)熱件、電路板、反射器等部件的影響，因此，做到燈具結(jié)構(gòu)模塊化，光源電源分離是保證LED燈壽命的基礎(chǔ)。
3、LED在地鐵中的經(jīng)濟(jì)節(jié)能性
針對LED照明用具的經(jīng)濟(jì)性.對LED在地鐵投放中存在的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析.主要有幾方面：
其一，LED燈具價格較高，增加了系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用，但是LED燈具耗能較低，縮小了系統(tǒng)規(guī)模，降低了建設(shè)費(fèi)用，不僅有利于經(jīng)濟(jì)投資的減少，還有利于地鐵節(jié)能工作。
其二，LED燈具在功能耗損和壽命上的優(yōu)勢，極大地降低了營運(yùn)期間的耗電費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。與系統(tǒng)實(shí)施后每年直接節(jié)省用電費(fèi)用比，首期投入330萬元是十分劃算的。同期經(jīng)濟(jì)值來講，還能減少消耗，保證鐵路節(jié)能工作。
其三，LED模塊發(fā)光效率在不斷地提高，建設(shè)費(fèi)用將更向著有利于LED系統(tǒng)的方向傾斜。
其四，合理取值和精細(xì)設(shè)計是LED照明系統(tǒng)體現(xiàn)節(jié)能優(yōu)勢并具備經(jīng)濟(jì)價值的關(guān)鍵。高壓鈉燈在照明系統(tǒng)等也是研究節(jié)能集成技術(shù)的理想平臺。在環(huán)境、模式和控制等節(jié)能環(huán)境中，LED照明系統(tǒng)在發(fā)光效率、顯色指數(shù)、使用壽命等方面的優(yōu)勢逐漸積累行程系統(tǒng)優(yōu)勢。對細(xì)微不穩(wěn)定的因素把握不到，往往會得到錯誤的信息。運(yùn)營LED照明工作不僅節(jié)約經(jīng)濟(jì).也為資源的可持續(xù)發(fā)展帶來積極影響。
地鐵LED照明投放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
LED技術(shù)處于快速發(fā)展中，但是LED模塊和LED隧道燈具的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)參差不齊，給LED技術(shù)的推廣應(yīng)用造成諸多困惑。統(tǒng)一完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證該項(xiàng)技術(shù)健康發(fā)展的工作正在進(jìn)行中。
交通部《地鐵通風(fēng)照明設(shè)計規(guī)范》對LED照明技術(shù)還未制定具體標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，采用LED照明技術(shù)以高壓鈉燈作為借鑒，限制其特點(diǎn)發(fā)揮，所以修正完善相應(yīng)規(guī)范，促進(jìn)該技術(shù)合理使用的工作也在進(jìn)行。
總結(jié)
許多國家對LED的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用都即為重視。美國2000年制定的“下一代照明計劃”被列入能源法案，歐盟2000年啟動了以專項(xiàng)不住推廣LED應(yīng)用的“彩虹計劃”。我國也于2003年由科技部組織形成了“國家半導(dǎo)體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組”，許多省交通行業(yè)已紛紛開始了這個方面的研究。在既有研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步研究和解決LED照明技術(shù)中存在的問題，促成北京地鐵車站LED照明技術(shù)投入，率先實(shí)現(xiàn)了地鐵照明技術(shù)的節(jié)能測驗(yàn)工作，取得了良好的結(jié)果和滿意度。在地鐵LED照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中具有研究和開拓的提點(diǎn)，但仍存在許多問題，需要我們探索完善。LED燈具的推廣及開發(fā)將為我們節(jié)約寶貴)資源，保護(hù)生活環(huán)境。
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