<form id="q0wmq"></form>
    1. <nav id="q0wmq"><listing id="q0wmq"></listing></nav>
    2. <form id="q0wmq"><source id="q0wmq"></source></form>
    3. <nav id="q0wmq"><optgroup id="q0wmq"></optgroup></nav>
        <center id="q0wmq"></center>
        科技創新
        科研成果
        科研動態
        獲獎項目
        最新資訊
        科研成果

        首頁 > 科技創新 > 科研成果

        公路隧道太陽能照明系統研究
        發布:admin 發布時間:2016-06-29 瀏覽次數:10138



        一、立項背景

            本項目屬云南省科技廳科技計劃項目,研究期限2005年~2010年。項目針對西部公路中小隧道照明系統的配套資金和運營成本等問題,結合西部地區中小隧道建設、運營特點,充分利用西部廣大地區豐富、可再生和清潔的太陽能資源,進行西部地區中小隧道太陽能照明系統研究,研發適用于中小隧道太陽能照明系統相關產品,為我國西部地區中小隧道照明系統的太陽能應用技術提供技術支撐,為我國公路事業可持續發展戰略的實施提供可靠的技術保障。

            我國西部大部分地區屬于山嶺重丘地區。因此西部公路的建設,戰線較長,投入資金總量較大,隧道或隧道群較多。大型隧道由于其重要性較高,配套項目較多,通風、監控、照明、消防設施也比較完善,需要輔設專線輸入電力。但中小隧道由于其長度較短,相對引入電力的成本較高。從另一個角度來看,交通量較少的高速公路一旦開通交付運營,又會出現較高的運營成本問題。我國西部地區卻蘊藏著豐富的太陽能資源,如能綜合利用太陽能資源,解決公路隧道照明的能源問題以及減輕電網配套資金和運營成本問題,必將為我國西部戰略提供了有力的技術支持。

        二、研究目的

        本項目針對中小隧道照明系統的太陽能應用技術進行研究,主要目的如下:

            (一)針對西部隧道自然地理、環境條件和經濟條件,以及隧道照明的特點與要求,對利用太陽能技術解決隧道照明系統的問題進行研究,提出科學合理、經濟可靠的解決方案,改善西部地區公路交通的安全運行狀況,體現公路建設“以人為本”、“安全第一”的指導方針。

            (二)集成成熟的太陽能電源和低功耗發光器件技術,以及照明系統新材料新技術,并使之應用于隧道照明系統;充分融合多學科的技術成果,研究利用自動控制領域的產品、技術與方法的中小隧道太陽能照明系統節能控制技術,為公路事業的發展提供更好、更先進的技術保障。

            (三)系統的編制太陽能隧道照明系統研究報告,設計及施工指南,為隧道太陽能系統的推廣與應用提供系統、專業化的技術支持。

            (四)通過本項目的研究和示范依托工程,以及與西部地區交通部門的合作,帶動西部地方經濟發展,加快西部交通建設,培養西部地區交通科技和管理人才,同時也為太陽能隧道照明系統在全國太陽能資源豐富的地區的推廣起到示范和指導作用。

        三、主要研究內容

            本項目結合云南省中小隧道照明系統需求、云南省太陽能資源分布狀況及構成特點,結合當前隧道照明系統相關設計規范以及依托工程實際,將項目研究內容分為公路隧道太陽能照明系統基本照明、隧道洞口加強照明、應急、引導照明和其它輔助手段等幾個部分,具體內容如下:

            (一)公路隧道太陽能照明系統適用條件與合理配置方案研究

            基于對西部廣大地區公路隧道的規劃、建設情況和自然條件調研以及對太陽能光伏轉換技術領域的產品以及照明節能技術的產品進行調查、整理和分類,分析總結太陽能隧道照明系統的適用條件。研究太陽能照明系統的適宜條件研究,包括環境適應,空間配置、設備維護及防盜措施條件等;分析太陽能系統的接受、轉換和儲備環節的能源消耗最優方案,討論實體工程實施中,造價、可靠性、環境適應性、后期技術支持等。

            (二)公路隧道太陽能應急照明子系統研究

            公路隧道太陽能應急照明子系統是在隧道內發生火災和事故等緊急情況時后備使用的單元,在基本照明系統失效的情況下提供應急照明以及對隧道應急設備及關聯的緊急出口和其它逃生通道的指示引導性有源標志提供電源。

            (三)公路隧道太陽能引導照明子系統研究

            公路隧道太陽能引導照明子系統是在照明設施會發生許多意外的故障等情況時洞壁兩側設置的兩條有源連續主動發光線。

            (四)公路隧道太陽能基本照明子系統研究

            本項目針對公路隧道太陽能基本照明系統的特點,從“節能”角度出發,研究了公路隧道太陽能照明車道有效占用PLC控制技術;分析了隧道節能控制系統地感車道檢測器的設置位置,研發了耐啟動沖擊性能的隧道LED節能燈具。

            (五)公路隧道口太陽能加強照明子系統研究

            公路隧道洞口加強照明子系統是為解決隧道進、出洞口的“黑洞”和“白洞”效應而設置的補充照明系統。

            (六)隧道太陽能照明系統適宜性研究

            結合依托工程,項目研究了隧道太陽能照明系統的適宜性,主要包括不同外界照度條件下,洞內各節點的照度、色溫等物理性能適宜性;重交通條件下的煙霧等適宜性以及駕駛人群適宜性,為公路隧道太陽能照明系統的推廣及應用提供技術支撐。

            (七)輔助工程措施研究

            為了更為合理地解決公路隧道進出口的“黑洞”和“白洞”問題,本項目同時兼顧高速公路的隧道工程,將與依托工程設計施工單位聯合研究隧道進出口采光問題,將隧道洞口擴建成喇叭口形狀,進一步加大洞口陽光入射總量,并進行了喇叭口的開度適應性等輔助工程措施研究。

        四、取得的主要成果

            項目經過6年多的刻苦攻關,以云南省高速公路中小隧道為依托,針對西部公路中小隧道照明系統的配套資金和運營成本等問題,結合西部地區中小隧道建設、運營特點,進行了西部地區中小隧道太陽能照明系統研究,圓滿完成了項目合同中規定的研究內容,取得了一系列豐碩成果。

            (一)研發了適宜的中小隧道太陽能應急、引導照明低功耗相關產品;

           

            (二)研發了適宜的中小隧道太陽能照明系統的隧道洞口加強照明專用燈具;

           

        2000W隧道照明實驗室模擬系統太陽電池陣列及監控界面

           

         2000W隧道照明實驗室模擬系統的照明燈具

            (三)提出了適宜的隧道照明節能車道有效占用專用PLC控制技術——基于車道有效占有感知及快速開閉控制的低交通量公路隧道太陽能照明系統節能控制技術;

           

            (四)完成了中小隧道太陽能照明系統設計計算書;

            (五)編制了中小隧道太陽能照明系統設計施工指南;

            (六)基于項目研究成果,完成了一項440米的高速公路隧道的太陽能照明系統依托工程——昆曼國際通道云南段小磨高速公路15合同勐遠1號隧道太陽能隧道照明系統;\

           

        依托工程隧道照度測試

            (七)搭建了太陽能隧道照明2000W的實驗室模擬系統,進行了太陽能隧道照明系統及燈具布設的模擬實驗,為本項目的實施提供了科學、有效的實驗數據及技術支撐;

           

            (八)完成了云南省中小隧道太陽能系統適宜性分析報告。

        五、社會經濟效益

            本項目基于高速公路機電系統監控、通信、收費、低壓配電、照明、隧道機電等子系統使用性能關鍵表征指標及權重分析、機電系統關鍵性能參數快速檢測和機電系統使用性能快速合理評價等研究,提出高速公路機電系統養護評價方法,開發高速公路機電系統養護評價軟件,為云南省高速公路機電系統的預養護、養護策略制定和養護工作的實施提供重要的技術支撐。主要社會及經濟效益分析如下:

            (一)經濟效益

            太陽能隧道照明系統的實施,具有以下經濟優勢:

            首先,太陽能不是商品,大大降低了用電成本。據統計,使用太陽能照明的成本約為2.43元/度,采用架設輸入電網使用市電照明的成本約為1.82元/度(假設隧道距農電約20Km),距離每增加10Km,費用就要增加約0.5元/度。而在我國西部地區地形多樣和居住分散的現實條件下,電力傳送的成本費用就要增加很多,再加上后期的運營維護費用,總體費用會大大增加。而采用太陽能發電無須架設電力線,并且一次性投資,無需繳納電費,是解決偏遠地區隧道照明供電問題最快、最有效的辦法。

            其次,太陽能發電故障率低、維護簡便,這在西部地區交通運輸的不便的情況下,有著更為明顯的經濟優勢。同時,良好的交通狀況,避免了交通事故的發生,減少了國民經濟損失。

            從成本分析,隧道照明系統建設及運營成本主要包括隧道照明投資成本和隧道照明運營成本兩部分。若采用常規電網作為隧道照明供電系統,其隧道照明投資成本包括輸電工程費用(主要包括輸電線路工程建設費和材料費)、配電工程費用(主要包括增容費、配電房建設費、材料費和配電工程費)和照明光源及燈具購置安裝費用;隧道運營成本主要為隧道照明運營電費以及日常維護費用。

            若采用太陽能光伏發電系統作為隧道照明供電系統,其隧道投資成本主要包括太陽能電池組、儲能裝置(蓄電池組)、直流—交流逆變器、控制裝置、連接裝置和照明光源及燈具等的購置與安裝費用;隧道照明運營成本主要為日常維護費用。

            (二)社會效益

            張春賢部長在2004年全國交通工作會議的講話中提出:“交通部門要增強成本意識,在項目立項時,要充分論證經濟社會效益;在建設過程中,要確定合適的技術標準,減少不必要的附屬設施和不必要的工程量,努力降低工程造價,要向依靠科技進步要效益?!?nbsp;整個項目的研究方案以張部長的講話為指導精神,在各個系統研究中進行了經濟合理的工程方案比選,向質量型、效益型、功能型和可持續發展的方向發展。

            太陽能技術在交通安全設施中的應用,有助于提高公路交通的安全性和服務水平,降低交通事故率和人員傷亡率,這對于社會安全起了良好的穩定作用,體現出其明顯的社會效益。同時通過這個項目一次投入長久受益,讓我國廣大的西部地區的隧道都亮起來,真正把高等級公路的特點:安全、舒適、快捷發揮出來,為推動西部大開發、發展國民經濟發揮更大的作用。

            對于西部的區域開發與經濟開放,良好的交通運輸狀況不僅是基本的條件,也是投資者最為關心的因素之一,公路隧道照明系統的合理實施,不僅帶給西部人民交通的便捷,而且還帶來更多的機會和選擇,這對帶動西部地區經濟發展起到了不可估量的作用。

            在我國不僅僅是西部山高路險,其它廣大的地區如:廣東、福建、浙江、山西、湖南、湖北、河北、河南等地也是多山地區,僅浙江省2001年度建設的隧道就有40多座,所以解決中小隧道的照明問題不僅僅是西部的問題,也是全國交通行業的問題,太陽能隧道照明是一個具有市場前景的事業??傊?,隨著我國公路建設事業的不斷進步,公路隧道,特別是中小隧道太陽能照明系統的需求愈來愈大,本項目的研究成果具有重要的推廣及應用前景。

         
        滇ICP備12345678號——COPYRIGHR@2016ALLRIGHTS RESERVED 技術支持-奧遠科技
        118彩图库主图