多功能蓄能发光材料辅助隧道照明光环境研究

现有公路隧道照明系统多具有能耗大的弊端,导致照明电耗成为公路隧道运营的沉重负担。利用多功能蓄能发光材料结合LED灯具进行隧道照明设计,是公路隧道照明节能发展的新方向。为研究多功能蓄能发光材料辅助隧道照明的光环境特性,选取了一条长160 m的原型隧道结构开展照明试验,根据试验得出了不同色温LED光源下隧道内壁面与路面亮度、光源光谱与显色指数及小物体可视距离的变化规律。试验结果表明,多功能蓄能发光材料反射率较大,隧道侧壁涂装该材料后,壁面亮度与地面亮度比提升至1.3~1.4,增加了背景、路面与物体间的亮度反差,有利于提高司驾人员的视觉功效、增加司驾人员的视反应能力。LED光源色温为3 500~5 500 K时人眼感官最为舒适,且色温为3 500 K时光源功率较多地分布在波长480~580 nm区间、显色指数最高,隧道内小物体的可视距离最大,此时多功能蓄能发光材料的增光效果最佳。研究成果可为多功能蓄能发光材料辅助公路隧道照明设计及工程应用提供参考和依据。     

无症状高原反应区室内光环境舒适性影响因素的研究

论文主要研究无症状高原反应区低气压环境下影响视觉舒适度的3个因素:照度水平、光源的相关色温及压力变化。实验中采用3个压力工况分别为1.0 MPa、0.9 MPa、0.8 MPa,所涉及的压力环境属无高原反应症状区域;采用120lx、600 lx和1 000 lx3个照度水平;采用两种光源相关色温分别为3 200 K(暖光)和6 400 K(冷光),有24名在校大学生参与本实验问卷调查。论文通过对参与者在实验过程中所做的各项主观评价,确定在不同压力下照度和相关色温对评价指标中的照明水平、光的明暗比和颜色真实性有显著性影响;并通过拟合回归确定照度与视觉舒适度在不同压力和不同色温下的表达式。     

隧道LED照明规模化应用研究

隧道照明作为一种密集、定向的特殊照明,一般需要24小时连续不间断点亮,而作为定向照明的LED光源,特别适合于隧道密集照明,能最大限度地发挥LED灯具高效节能、长寿命的使用特点,因此隧道照明被认为是LED灯具的最佳应用领域之一。在经过前几年LED隧道照明示范工程应用后,LED隧道灯在隧道中的应用也日趋完善,但是在规模化应用中还有一些不足,本文分别从LED光源散热、模块化设计、配光与色温、自动调光控制等方面进行分析和探讨,提出解决相关问题的设计思路。     

LED隧道照明解决方案探讨

<正>现在国内的隧道照明绝大部分还是优先采用高压钠灯作为照明光源,虽然高压钠灯具有初始投资成本低的特点,但是高压钠灯在光学性能指标方面存在很多不足点,例如发光角度不易控制、显色指数低、色温单一、功率规格少、亮度难控制等,作为新一代光源的LED隧道照明灯具以其优越的光电性能,特别是色温可选择、功率大小可智能调节,克服了高压钠灯很多不足之处,特别是其高效节能的特点,日益成为当今隧道照明领域的优选灯具。     

菜市场光环境对农产品颜色感知的影响

光环境作为菜市场物理环境的重要部 分,对农产品的颜色呈现具有较大影响,决定了 购买者对农产品的品质评价。当前,针对LED光 源相关色温对农产品颜色感知的影响研究较少, 存在着不同类型农产品外观展示的适用光源无 法明确的问题。为了探究中国人对菜市场展示光 源的视觉偏好,改善菜市场照明环境质量,提高 购买者的体验感和满意度,本研究基于菜市场 光环境现状调研结果,以蔬菜、水果和鲜肉三 类典型农产品为观察样本,选择不同相关色温 的LED（2 500 K、3 000 K、4 000 K、5 000 K、 6 500 K）作为测试光源,通过心理物理实验,从 人因工学角度探讨LED光源相关色温对农产品 颜色感知的影响。研究表明：当测试光源相关色 温增加,农产品更加接近标准光源下的颜色,显 色指数不能很好地反映光源的颜色还原性;不同类型的农产品在色彩偏好度上具有差异,水果的偏好度在相关色温4 000~5 000 K时最高,蔬菜 类的偏好度在相关色温5 000~6 500 K时最高;测试光源下,人们对鲜肉的色彩偏好度总体低于水 果和蔬菜。本研究探讨了菜市场光源相关色温对农产品颜色感知的影响,为中国人色彩感知研究 和LED光源在菜市场中科学合理的应用提供参考与依据。     

论城市道路LED路灯的色温选择

LED作为新一代绿色光源,其特性与传统的高压钠灯、金卤灯等气体放电灯不同,LED不仅具有高光效、长寿命的特点,其色温、显色指数等光学性能也可以根据不同的应用环境而定制。在目前阶段,LED路灯与现有主流道路照明灯具,特别是高压钠灯相比较,色温存在着很大的差异。有些专家学者认为LED路灯采用高色温白光,在道路照明的应用中有中间视觉效应,可视性好,人眼感觉比低色温更明亮;高压钠灯的支持者则认为,黄光透雾性好,感觉温暖,人眼更适应暖色光。这两种观点都有各自的道理,但是仅仅把各自的优缺点进行罗列比较,并不能解决色温矛盾,也无助于LED路灯的推广和应用。我国幅员辽阔,各个地区的自然气候条件大相径庭,并且近些年我国的空气质量问题严重,大多数城市遭受雾霾的侵袭。本文结合当前环境条件下,综合考量各方面因素,就城市道路照明的色温选择做一些研究和讨论。     

蓄能反光材料漫反射率对隧道照明质量影响研究

基于视觉功效法,针对公路隧道中的安全问题,开展小目标可见度和反应时间室内模型试验,研究蓄能反光材料漫反射率对隧道照明质量的影响,研究表明:(1)路面照度、亮度和纵向均匀度随着蓄能反光材料漫反射率的增大而增大;(2)小目标可见度随着涂刷有蓄能反光材料侧壁板的漫反射率的增大而增大;(3)小目标识别反应时间随着蓄能反光材料侧壁板漫反射率的增大而减小;(4)漫反射率大的蓄能反光材料在隧道中应用能够提高驾驶员的视觉功效,提高隧道照明安全性,提升隧道环境照明质量。     

隧道入口段复合照明节能试验研究

在隧道照明领域,自然光是一把双刃剑,一方面可以提高隧道内亮度,另一方面也可引起“白洞”效应,威胁车辆行驶安全。充分利用自然光对隧道照明的增效作用,降低人工照明的能耗,是实现隧道入口段照明节能的有效途径之一。结合云南保腾高速公路鹿山隧道内自然光、以及自然光与LED灯复合照明下隧道不同纵深路面照度的实测数据,通过与规范规定值的对比分析研究,得到了隧道入口段各区段自然光、LED灯复合照明下隧道照度分布规律,并对节能效果进行了评价。为今后进一步合理利用自然光、人工光源进行隧道复合照明节能研究提供参考。     

基于因子分析的人体疲劳及光舒适综合评价研究

应用因子分析法,对不同照明条件下人体疲劳度及对光环境舒适度的评价进行综合性研究.照明实验工况所涉及的因素包括:光源色温、照度水平及照明方式.实验选用3000、4000、6000K3种色温的光源分别营造出暖、中性、冷3种色调的光环境;利用LED灯管及台灯实现一般照明、局部照明、混合照明3种照明方式;共15个不同的实验工况,实测照度水平在400～1100lx范围内;20名在校研究生作为受试者,分别在15种不同的光环境条件下依次进行主观光舒适问卷调查、阅读勾销实验、闪光临界频率值测量3个实验步骤.借助SAS软件,利用因子分析法对实验涉及的11个评价指标进行综合评价分析,得到人体疲劳及光舒适的光环境综合评价排名,分析结果供人工照明方案的设计及优化进行参考.     

光源色温对脑波节律及学习效率的影响

通过测试3种不同色温、3种照度下学生脑电图α波、β波指数的变化,观察光照对人体生理节律的影响。实验发现,不同色温、光照强度下的脑波指数变化率差异存在显著性。其兴奋度及敏感性随光源色温、照度值增加,大体呈正相关关系。学习效率随光源色温、照度值增加而降低,呈负相关关系。推测原因似与高色温、高照度状态下更易出现疲劳,低色温、低照度状态下可能对大脑存在“唤醒”作用,以及大脑功能分区、光源光谱组成有关。实验结果显示教室光环境的选择,应考虑学生学习的长期性、高负荷等特点,考虑“时间累积”效应的综合影响,并值得进一步研究。     

LED色温对隧道中间段照明亮度的影响

隧道中间段属于中间视觉范畴,利用三种中间视觉模型分析LED色温对中间视觉亮度的影响规律。结果表明,在隧道照明中间段,LED能使人眼获得更高的实际感知亮度,且色温越高,亮度增益越大;环境亮度越高,增益越小。根据中间视觉模型对隧道中间段照明亮度设计进行修正,可节省照明能耗8%~28%。在1~3cd/m~2范围内,MOVE模型计算的中间视觉亮度最大、MES2次之、S模型最小,MOVE模型采用有色差的视觉任务,其试验条件更符合隧道实际行车环境。     

浅谈大功率LED隧道灯的应用分析

LED隧道灯作为一种新型的隧道照明产品,凭借其独特的性能优势,正在面临着前所未有的发展机遇。文章根据隧道照明的特殊要求,通过对LED光源的选取、配光、散热、电路和结构设计的方案进行简要阐述,实现大功率LED隧道灯的设计应用。     

LED照明环境下照明参数对人眼视疲劳的影响

通过析因实验,测量被试者在不同色温和照度组合的照明环境下进行不同时长学习的眼电信号,分析其眨眼频次和闭眼时间变化率,从而判断视疲劳程度的变化。结果表明:照度、色温、光照时间、色温和照度的交互作用对眨眼频次和闭眼时间的变化率具有显著性影响,其中,色温和照度的交互作用影响力最大;视疲劳随着照度的提高,总体呈现先降低后上升的趋势,照度的最优水平为1 000~2 000lx,超过3 000lx的高照度应避免;4 000K色温条件下,眨眼频次和闭眼时间的变化率均较小,视疲劳相对较低;随着光照时间的增加,眨眼频次和闭眼时间变化率均变大,视疲劳加重;光照时间最佳为0.5~1h,且不宜超过1.5h。     

城市照明色光对居民室内活动的干扰阈值

城市照明的发展与LED的广泛使用致使居住区室外光环境日益明亮,且常见彩色光,居民的室内休闲娱乐活动所受到的影响也日见显著。从居民的主观感受出发,通过主观评价实验,得出正常室内照明情况下城市照明色光对居民看电视的干扰阈值,包括表征居民视觉感知的"明度阈值"和表征光源实际情况的"亮度阈值"。讨论了城市照明色光对居民室内活动干扰的季节差异、性别差异和色调差异,并对阈值结论的应用性进行了讨论。     

Daylight integrated illumination control of LED systems based on enhanced presence sensing

Light emitting diodes (LEDs) are considered to become the dominant source of illumination in the future, offering long life times, energy efficiency and flexible tunability. The flexibility of adapting LED parameters offers multiple degrees of freedom in designing LED based lighting systems. In this paper, we consider energy-efficient illumination control design of LED based lighting systems in office spaces. Our goal is to determine the optimum dimming levels of the LED sources so as to minimize the power consumption while rendering (i) uniform illumination at a given illumination level in workspace regions that are occupied, and (ii) a minimum illumination level of lower value in unoccupied regions, while taking daylight distribution over the workspace plane into account. In order to determine occupant locations, we present an ultrasound array sensor solution with enhanced presence detection capability. We further propose a method to estimate and disaggregate illumination contributions of daylight and the different LED sources at the workspace plane. The performance of our proposed control solution is evaluated under different occupancy scenarios.     

基于瞳孔变化的隧道内饰材料辅助照明研究

在公路隧道运营中,照明系统是与行车安全、舒适度关系最为密切也是最为直接的部分,照明系统也是隧道运营中能耗最大的部分。隧道照明系统是为隧道内驾驶人员提供良好的照明环境以满足其视觉需求。目前国内隧道照明研究方向多集中于隧道光源本身,而对于隧道侧壁内饰材料反射光的辅助照明作用却鲜有研究。笔者通过对国内外隧道照明技术和方法的大量调研,利用眼动仪、光谱仪等仪器开展了基于驾驶员瞳孔变化的隧道内饰材料辅助照明的室内模型模拟试验和实体隧道试验的隧道照明试验,对隧道内饰材料在隧道照明中的辅助作用及规律进行了探讨,旨在为内饰材料在隧道照明系统中辅助性运营的进一步推广应用提供一定的参考价值。     

隧道灯具光线分布对照明指标的影响分析

安全与节能问题是目前隧道照明的关注重点,实现低能耗高效能成为隧道照明设计的目标。通常来讲路面照度和亮度是评价照明效果的重要指标,但是相关规范仅仅指出路面照度和亮度与路面的材料、颜色有关,给出了两者的大致关系。通过照明软件DIALux进行数值模拟,计算分析了不同照明灯具光线分布对隧道照明指标的影响,得出在同样的光通量的情况下,灯具光线分布对路面照度和亮度的影响较大,同时对路面照度和亮度之间的关系影响也较为显著。研究可知当采用最佳配光曲线的灯具时可将路面亮度提高约46%,结论对分析隧道照明参数影响因素具有重要意义。