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申報單位：山西光宇半導體照明股份有限公司
項目信息
項目名稱：杭州錢江隧道LED隧道燈照明工程
項目地址：杭州錢江隧道
單位名稱：山西光宇半導體照明股份有限公司(施工&產(chǎn)品)
設(shè)計單位：上海寶信軟件股份有限公司
業(yè)主名稱：上海隧道工程股份有限公司
項目總體情況
杭州錢江隧道為水底城市快速公路隧道(南北走向)，雙峒雙向六車道，每峒各三車道，隧道設(shè)計行車速度80km/h, 單向車流量大于2400輛/小時，本工程涉及到的隧道照明總長度4160米(單條隧道)。
2011年11月錢江隧道的施工單位上海隧道股份邀請了4家國內(nèi)知名度較高的LED照明生產(chǎn)廠家，對錢江隧道LED照明工程進行示范照明招標評選。在此次的招標示范照明中，我公司示范照明的各項指標均處于最佳，成為錢江隧道LED照明工程的中標單位。
錢江隧道東線和西線隧道共安裝使用我公司GY822SD85/220AC條形LED隧道燈共2976盞，調(diào)光控制裝置10套，隧道的燈具安裝高度5.2米，燈具安裝距離5.6米，燈左右對稱布燈，整個隧道照明工程設(shè)計安裝了LED調(diào)光控制控制系統(tǒng)可實現(xiàn)9級調(diào)光，調(diào)光控制器和LED隧道燈驅(qū)動之間通信滿足可靠、實時、開放要求;驅(qū)動器邏輯地址讀取、修改方便;調(diào)光控制器既能工作在自動模式進行控制中心遠程控制，也能在現(xiàn)場按通道進行就地調(diào)光測試;LED隧道燈能自動診測并上傳燈具故障和電源故障狀態(tài);每個隧洞內(nèi)安裝10套光衰在線測量裝置，并通過相應的現(xiàn)場總線通道實時上傳光衰檢測數(shù)據(jù)。
目前照明工程已安裝調(diào)試完成。隧道照明的實測數(shù)據(jù)如下：
工程介紹
錢江通道及接線工程，全長43.981km，其中錢江隧道工程范圍長度4800米，隧道全長4450米(樁號K11+400～K15+850)，江中圓隧道段長(K12+005～K15+250)3245米，暗埋段(K11+570～K12+005)(K15+250～K15+730)915米。
錢江隧道為高速公路，隧道設(shè)計速度80km/h，雙向六車道，車道限界凈高5m，燈具安裝高度圓隧道5.2米，暗埋段5.7米，車道寬度2×(3.75+3.75+3.5)m，黑色瀝青混凝土路面，汽車荷載公路-Ⅰ級，設(shè)計使用年限100 年。
杭州錢江隧道地下LED照明段長度約4160m，主要為圓隧道段照明。鑒于隧道內(nèi)24小時不間斷照明的特點，采用綠色、高效、長壽命的 LED光源將有助于節(jié)能與環(huán)保，但由于目前國內(nèi)外尚未形成隧道用LED大功率照明的技術(shù)規(guī)范，故根據(jù)本工程照明功能的需求，根據(jù)設(shè)計院技術(shù)要求，并依據(jù)《TJ026.1-1999公路隧道通風照明設(shè)計規(guī)范》等技術(shù)規(guī)范。進行了隧道照明的設(shè)計。
一、錢江隧道的照明設(shè)計
1.錢江隧道的相關(guān)資料
1)本隧道為水底城市快速公路隧道(南北走向)，雙峒雙向六車道，每峒各三車道，單向行駛。
2)行車速度：80km/h。
3)單向車流量大于2400輛/小時。
4)圓隧道橫斷面圖如圖1所示，燈具安裝位置隧道頂部兩側(cè)、高度：圓隧道5.2米，暗埋段5.7米。
5)側(cè)墻裝飾板反射系數(shù)：0.6; 地面反射系數(shù)：0.1 ;頂面反射系數(shù)：0;防撞側(cè)墻反射系數(shù)：0.3。
6)隧道為瀝青砼路面，平均亮度與平均照度的換算系數(shù)按22lx/cd·m-2。
7)隧道照明計算道路寬度為12.25m。
8)杭州錢江隧道照明段長度約4160m(單條隧道)。
圖1 圓隧道橫斷面圖
2. 圓隧道段照明設(shè)計參數(shù)的確認
1)隧道段照明燈具采用GY822SD85/220AC型LED隧道照明燈
2)圓隧道段照明亮度：4.52cd/m2，即99.4lx。
3)路面照度總均勻度：Emin/Eav≥0.7;路面照度縱向均勻度：E’min/E’max ≥0.8，每車道中線照度縱向均勻度：E’min/E’max ≥0.8。
4)側(cè)墻面2m高范圍內(nèi)的平均照度，應不低于地面平均照度的1/3。
5)單側(cè)燈具間距定為5.6m，對稱布置，雙側(cè)燈具距離10.6m。
6)燈具維護系數(shù)：0.65，即隧道中間段路面初始照度需達到153lx。
7)燈具安裝角度可根據(jù)各廠家自身燈具的配光曲線特點自行確定，但需滿足隧道實際的安裝要求(試驗段期間可確定)。
8)LED燈具采用長條形外殼，在隧道內(nèi)布置時可有明顯的交通誘導作用。
9)LED光源要求模塊化設(shè)計，便利于燈具的維護。[NT:PAGE]
3. 方案模擬
根據(jù)以上參數(shù)的確認，經(jīng)計算和DIALUX模擬計算，確認了燈具的選型數(shù)量、設(shè)計隧道照明的路面照度、均勻度及模擬的效果圖如下：
圖2 照度偽色表現(xiàn)情況
二、杭州錢江隧道隧道段照明調(diào)光方案設(shè)計
1.具體資料
本工程隧道段照明長度約2×4160m，每條隧道均設(shè)12個供電點，每個供電區(qū)域約400米，電壓為AC380/220V(+15%或-10%)。
LED調(diào)光系統(tǒng)東西隧道分為10個區(qū)段進行區(qū)域調(diào)光，每個區(qū)段長約800m，東西線具體里程(K11+570～K12+405)(K12+405～K13+205)(K13+205～K14+005)(K14+005～K14+805)(K14+805～K15+730);調(diào)光設(shè)備布置于隧道側(cè)墻的箱孔內(nèi)，箱孔尺寸600×500×250(高×寬×深)，具體里程為：LK(RK)12+005，LK(RK)12+805，LK(RK)13+605，LK(RK)14+405，LK(RK)15+205。
2.隧道照明系統(tǒng)調(diào)光方案設(shè)計思路
每個調(diào)光箱4個通道，每通道帶70多套LED隧道燈,各個區(qū)段間調(diào)光系統(tǒng)通過光纜連接至就近ACU，當距離較遠時采用一對光電收發(fā)器進行轉(zhuǎn)換增加傳輸距離，然后再接入ACU交換機。調(diào)光控制器和控制中心之間通信支持MODBUS/TCP，以太網(wǎng)通信等開放協(xié)議，調(diào)光控制箱和監(jiān)控系統(tǒng)ACU處預留RJ45口。
調(diào)光控制器和LED隧道燈驅(qū)動之間通信滿足可靠、實時、開放要求;驅(qū)動器邏輯地址讀取、修改方便;調(diào)光控制器既能工作在自動模式進行控制中心遠程控制，也能在現(xiàn)場按通道進行就地調(diào)光測試;LED隧道燈能自動診測并上傳燈具故障和電源故障狀態(tài);每個隧洞內(nèi)將安裝幾套光衰在線測量裝置，并通過相應的現(xiàn)場總線通道實時上傳光衰檢測數(shù)據(jù)。
1) 調(diào)光系統(tǒng)需能適應隧道惡劣的運行環(huán)境，具有防潮、抗腐蝕等功能
2) 調(diào)光系統(tǒng)需簡捷、靈活，便于操作，能減輕維護負擔。
3) 單個LED燈具具備可調(diào)光功能。
4) 整套LED調(diào)光系統(tǒng)可進行9級調(diào)光，級數(shù)如下：20%，30%，40%， 50%，60%，70%，80%，90%，100%，其中并具備0%的功能。
5)確保當隧道電源切換時LED燈具的再啟動，保證照明中斷時間不超過 0.1s。
6)調(diào)光系統(tǒng)需能可進行時間控制、集中遠控及10個區(qū)域就地控制。
7)當系統(tǒng)電源斷電恢復時能自動進入斷電前的設(shè)置，具有記憶功能，并具有故障信息保存功能。
8)調(diào)光系統(tǒng)需考慮電磁兼容和諧波問題，不應影響隧道內(nèi)監(jiān)控設(shè)備的正常工作，也不能對供電電網(wǎng)造成污染。
9)調(diào)光系統(tǒng)與燈具間的通信采用獨立通信線。
10)調(diào)光方式宜采用PWM方式。[NT:PAGE]
3. 燈具調(diào)光基本控制原理
LED燈具智能控制系統(tǒng)根據(jù)隧道的特殊性設(shè)計，可靠性高，易于使用。含三個重要組成部分：
1)控制中心：提供友好的交互式人機界面，方便操作?？刂浦行能浖褂肕odBus協(xié)議，與控制臺之間使用RS485通信。燈具運行狀態(tài)顯示在控制中心界面，并且結(jié)果可保存于電子文檔中，以便存檔管理和質(zhì)量控制。
2) 控制臺：執(zhí)行控制中心調(diào)光命令，對下屬區(qū)域燈具進行控制。控制臺實時采集所負責燈具的運行狀態(tài)，并反饋到控制中心。
3)燈具執(zhí)行控制臺命令，采用PWM方式對LED燈具亮度進行調(diào)節(jié)。監(jiān)控、采集恒流源的輸出信號，對恒流源進行故障判斷，當恒流源故障時,上報到控制臺。
四、燈具的主要性能介紹
GY822SD85/220AC型LED隧道照明燈是我公司針對錢江隧道這一工程的特點，結(jié)合隧道股份公司提出的照明標準要求，專門設(shè)計了一款適用于江底隧道照明的LED隧道燈。為了滿足燈光對行駛車輛產(chǎn)生引導作用，隧道燈設(shè)計成長條形;為了滿足隧道照明時間長，燈具可維護性強的特點，我們將燈具按照模塊化思維進行了設(shè)計，便于燈具的方便維修，同時可以大大降低整個系統(tǒng)的維護成本;為了實現(xiàn)隧道照明較高的照明均勻性要求，同時為了提高燈具的光線利用效率，我們專門根據(jù)錢江隧道的布燈要求，特別設(shè)計了燈具配光系統(tǒng);為了達到最好的節(jié)能效果，在本方案中我們篩選了全世界范圍內(nèi)最為主要的芯片及光源生產(chǎn)商，并結(jié)合我公司的封裝優(yōu)勢，在該款燈具中使用了目前能夠量產(chǎn)的最亮的LED光源;為了很好的實現(xiàn)隧道股份提出的調(diào)光需求，我們專門開發(fā)了一套隧道照明調(diào)光系統(tǒng)。
圖3燈具的照片
圖4燈具的實測配光曲線
圖5 燈具的外形尺寸圖
1.燈具的參數(shù)
2.燈具的結(jié)構(gòu)特點
1)燈具采用模塊化設(shè)計理念，維護拆卸徒手操作即可完成。
2)散熱翅片設(shè)計，按照氣流走向進行設(shè)計，可以加強散熱能力，避免灰塵積累!
3)特殊密封結(jié)構(gòu)設(shè)計，使燈具的防護等級達IP65。
4)特殊的安裝支架設(shè)計，使燈具在三維空間內(nèi)都可調(diào)整。
5)易于清洗，玻璃面受力均勻，可以接受高壓水槍沖洗，不破碎。
6)殼體采用高強度高導熱鋁合金材料，表面氧化處理。
3. 燈具模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計介紹
1)燈具可徒手打開
2)手工拆卸方形包塑螺母
3)取下反射器、拔下導線插件，更換光源模組
4)插好導線插件，裝好光源模組和反射器
5)旋緊包塑螺母
圖6 燈具模塊化結(jié)構(gòu)示圖
4. 燈具光性能介紹
1) 選用世界知名品牌大功率LED芯片，在滿足高的出光效率的前提下， 可保障批量產(chǎn)品的穩(wěn)定性和較長的使用壽命。
2) 光源使用72顆1W光源，光源工作電流350mA,且每個光源都并有穩(wěn)壓二極管，單個光源損壞不會影響其他光源的正常工作。
3)光源光效大于130lm/W， LED熱阻≤10℃/w，模組整體熱阻≤11℃/W。LED熱沉、鋁基板、燈具內(nèi)外表面及散熱片各點溫度≤80℃，溫升≤30℃。燈具整燈光效95lm/W。
4)啟動快、發(fā)光效率高，視覺逼真，無閃爍，對眼睛和皮膚無任何傷害，使用安全。
圖紙及其他資料
燈具選型、數(shù)量、用途表：
LED照明智能控制：
申報單位：山西光宇半導體照明股份有限公司
申報單位簡介：
公司占地30萬平方米，引進國際先進的LED封裝設(shè)備和大功率LED系列應用產(chǎn)品裝配生產(chǎn)線，打造具有世界領(lǐng)先水平的大功率LED封裝及應用產(chǎn)品生產(chǎn)基地。公司產(chǎn)品種類豐富，包括道路照明、隧道照明、工礦照明、廣場照明、景觀照明、室內(nèi)照明及特殊照明等多個系列的LED照明產(chǎn)品。
項目負責人：許敏
項目負責人簡介：北京科技大學材料學研究生，現(xiàn)任山西光宇半導體照明股份有限公司技術(shù)副總。
本項目主要工作內(nèi)容：
領(lǐng)銜開發(fā)LED光源模塊化、燈體拆裝手工化的隧道燈照明產(chǎn)品，同時配套與之對應的調(diào)光等智能控制系統(tǒng)。
業(yè)主單位：上海隧道工程股份有限公司
業(yè)主單位簡介：
1965年，成立上海市隧道工程公司，成為中國最早進行盾構(gòu)隧道試驗和工程應用專業(yè)工程建設(shè)單位。1965年8月至1970年9月承建我國首條越江隧道——上海打浦路隧道，采用自行研制的Φ10.2m網(wǎng)格擠壓盾構(gòu)，在黃浦江底掘過1322m，結(jié)合工程而開發(fā)的盾構(gòu)隧道、隧道襯砌、連續(xù)沉井等四項關(guān)鍵技術(shù)獲1978年全國科學大會獎。
項目負責人：章仁財
項目負責人簡介：
現(xiàn)任上海隧道工程股份有限公司杭州錢江隧道項目經(jīng)理部任項目經(jīng)理;主持建設(shè)了上海延安路高架、外環(huán)隧道、大連路隧道、翔殷路隧道、新建路隧道、打浦路復線隧道等大型工程;曾獲得上海市勞動模范稱號。
本項目主要工作內(nèi)容：主要監(jiān)管該項目所需燈具規(guī)范性以及施工方施工資質(zhì)及施工質(zhì)量方面的工作。
其他主要參與單位：上海寶信軟件股份有限公司
其他主要參與單位簡介：
上海寶信軟件股份有限公司(簡稱寶信軟件)是寶鋼股份控股的上市軟件企業(yè)，公司成立于2000年4月，于2001年4月上市。公司總部位于上海浦東張江高科技園區(qū)，注冊資本2.62億元人民幣。
其他主要參與單位項目負責人：張興軍
其他主要參與單位簡介：張興軍，男，1963年5月出生，高級工程師，上海寶信軟件股份有限公司專業(yè)技術(shù)總監(jiān)，浙江錢江隧道半導體照明產(chǎn)品應用示范工程負責人。
其他主要參與單位本項目主要工作內(nèi)容：
協(xié)助業(yè)主申報國家發(fā)展改革、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運輸部組織的“半導體照明產(chǎn)品應用示范項目”;協(xié)助業(yè)主和國家發(fā)改委、交通部、浙江省交通廳、浙江省發(fā)改委、杭州交通局等相關(guān)政府管理部門溝通;共同制訂錢江通道LED隧道燈試驗段入圍條件或準入門檻，包括LED隧道燈基本外形要求、照明要求、散熱基本要求、自檢和控制要求、現(xiàn)場施工配套基本要求、運行維護方面要求等等;一起制訂錢江隧道LED隧道燈試驗段比選、檢測標準，協(xié)助業(yè)主方擇優(yōu)選用錢江隧道試驗段LED隧道產(chǎn)品，配合實施錢江隧道LED隧道燈試驗段;策劃錢江通道LED隧道燈項目關(guān)鍵實施流程和步驟;落實調(diào)光、自檢等智能控制系統(tǒng)的應用方案。
其他主要參與單位項目意見：
浙江錢江隧道LED照明整體技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先、性能穩(wěn)定可靠，充分利用了LED照明的特點，有效促進了我國LED隧道照明的良性發(fā)展，為類似項目實施提供了寶貴經(jīng)驗。
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