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公路隧道照明設計規范范文1
關鍵詞：高速公路隧道；照明系統；節能減排；系統控制；公路交通 文獻標識碼：A
中圖分類號：U453 文章編號：1009-2374（2016）02-0087-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.02.043
公路交通正隨著經濟發展與社會進步不斷擴大著自身規模，近幾年，憑借施工技術不斷進步與勘察設計理念日益成熟，我國公路隧道工程建設也邁向了一個新的臺階。據不完全統計，近十年以來，公路橋梁隧道渡口里程總長度已經達到512.2551萬米，已建成通車的隧道多達7384處，短隧道4544處、中隧道1357處、長隧道1218處、特長隧道265處（如圖1所示）。其中秦嶺終南山公路隧道長度達到18.02公里，被譽為“亞洲第一”。
圖1 近十年我國公路隧道渡口里程統計圖
通過上述數據可知，公路隧道現今已成為我國實現快捷、安全、高速運輸的重要設施，并作為實現環境交通友好型的核心措施，在我國現代化交通運輸發展與進步中起著不可撼動的作用。
1 國內外高速公路隧道照明系統發展現狀
1.1 國外發展現狀
早在20世紀50年代，國外就開展了公路隧道照明技術的研究，至今已有六十余年。諸多國家經過不斷的探索與創新，其高速公路隧道照明技術已經相當成熟。當時間發展至現代，國外發達國家隧道照明系統漸漸從高科技智能向可持續人性化方面發展。僅東歐各國，高速公路隧道已經普遍開始使用“二次配光”和“逆光照明”技術。在充分利用光源的同時，節約了電力能源與照明工具等資源。在照明工具選擇上，歐美等發達國家摒棄了高壓鈉燈，轉而使用光纖維隧道燈、電子感應無極燈等新型設備。
1.2 國內發展現狀
國內隧道照明系統發展起步較晚，雖然當前時代下，我國公路隧道發展勢頭十分迅猛，但依舊比不上國外成熟的技術與理念。差距不僅表現在技術與經驗上，基礎性的工程建設也存在一定的不足。我國于2000年1月頒布了《公路隧道通風照明設計規范》，詳細規定了隧道調光分級、光源分級、總均勻度以及燈具布置等。但是由于最近幾年電能資源浪費極為嚴重，有關部門已經開始廣泛關注隧道照明系統節能設計問題。我國在深入研究理論的同時，在高速公路隧道建設中也運用了相應的節能設計，例如廣東龍頭山隧道、河北司馬臺隧道、安徽前家山隧道等已先后將LED燈與無極調光技術應用于公路隧道照明中。
1.3 高速公路隧道照明發展趨勢
高速公路隧道照明質量影響著行車安全，多年以來，高速公路隧道建設者們一直將照明質量作為工程設計的核心內容與研究重點，卻忽視了能源浪費問題。因此，我國現階段高速公路隧道照明系統在保證行車安全的前提下，進行節能降耗設計是公路隧道照明系統發展的必然要求，人性化、經濟化、科學化是照明技術發展以及社會發展的必然趨勢。
2 高速公路隧道照明系統設計方案
2.1 高速公路隧道照明系統的特點
高速公路大體上是半封閉空間，空間內部由特殊管狀結構構成。這種設計容易造成隧道內外交通環境差別過大，導致車輛通過隧道時產生明暗交替，影響行車視覺。所以，以隧道通行安全性與運行環境舒適性為前提，高速公路隧道設計過程中需要綜合考慮影響照明質量的因素，例如閃爍現象、亮度均勻、視覺特效、路面亮度等。根據國際照明委員會規定，高速公路隧道在設計過程中需要考慮到駕駛員的暗適應、明適應能力。因此可以將隧道照明分為五個部分：接近段、入口段、過渡段、中間段、出口段。如圖2所示：
2.2 高速公路隧道照明系統節能設計要求
2.2.1 接近段設計。接近段作為接近隧道洞口的一段道路，主要起到對駕駛員視覺初步調解作用。接近段空間亮度接近洞外亮度，所以不需要設置照明。一般情況下，接近段路基兩側會種植大量樹木或設置百葉天棚、斷墻洞口等減光措施。該設計目的在于減弱“黑洞”效應，節省能源。
2.2.2 入口段設計。高速公路隧道洞口第一段路便是入口段，該路段光照設計目的在于消除“黑洞”效應對駕駛員的影響，避免交通事故的發生，并起到一定優化節能作用。根據《公路隧道通風照明設計規范》規定K值計算法計算亮度，即：
Lth=L20（S）?K
2.2.3 過渡段設計。車輛經過入口段后，隧道照明亮度便會漸漸降至中間段照明水平，這個過程中照明由亮變暗的區域被稱為過渡段。過渡段照明設計目的在于幫助駕駛員適應較低亮度，克服“適應滯后”效應。根據《公路隧道通風照明設計規范》規定，過渡段共有TR1、TR2、TR3三段，過渡段長度根據隧道設計最高時速，并依照CIE適應曲線函數進行計算，即：
Ltr=Lth*（1.9+t）-1.4
2.2.4 中間段設計。高速公路隧道最長的一段道路即為中間段，駕駛員經過之前三段道路后已經完全適應隧道內照明程度，所以中間段照明為基本照明?！豆匪淼劳L照明設計規范》規定高速公路隧道中間段最低亮度要求為2.5cd/m2。一般情況下，中間段照明亮度設計按表1設計取值即可。
2.2.5 出口段設計。出口段作為高速公路隧道最后一段道路，通過該路段適應時間較短，所以在出口段照明設計上應以消除“白洞”效應為主。根據《公路隧道通風照明設計規范》相關規定，出口段亮度應為中間段照明亮度5倍，長度取值60m。
3 高速公路隧道節能控制系統設計
3.1 主程序設計
高速公路隧道節能控制系統設計核心在于為車輛提供按需照明，并以此為基礎，實現高速公路隧道照明系統節能控制。具體流程為：開啟主程序并進行開機自檢，排除組件故障，在系統運行正常情況下開始系統初始化；當系統存在異常時，先對系統進行故障修理，并退出主程序。節能控制系統完成自檢與初始化過程后，即可開始正常運行，主程序將通過脈沖信號預估車輛行駛速度，并運用數據云對車輛位置進行模擬，保證系統誤差控制在1%以內，以誤差修正后的車輛位置作為啟動區域，開始照明調節，具體流程如圖3所示：
3.2 車輛位置云模擬系統計算
云模擬系統是控制高速公路隧道照明系統節能程序的核心部分，程序系統將采集到的車輛位置信息傳至DSP，在車輛位置預估程序完成數據處理后，交由TMS320F/28035發送至繼電器輸入端，從而完成照明控制。高速公路隧道照明節能控制系統車輛位置估計程序具體流程如圖4所示。
3.3 高速公路隧道照明控制程序設計
本系統將繼電器控作為控制核心，通過系統前端所采集到的車輛經過DSP處理后位置數據，發出對應動作控制照明燈具。當接收到的控制信號輸出為低電平時，繼電器將斷開，反之，繼電器則吸合。
4 結語
隨著我國經濟的快速發展，高速公路隧道數量日益增多，現代隧道照明系統大多存在能源浪費、無效照明等缺點，因為這些原因所以引發的隧道運營開支浪費情況有增無減。本文針對高速隧道照明系統資源浪費情況做出了針對性的分析并制定了相應策略，為降低隧道運營成本、提高照明系統工作效率提供了有力保障。在滿足高速公路隧道基本照明需求的同時，保證了隧道依據車輛行駛實際情況提供必要照明，從而達到了節能減耗、提高效益的目的。
參考文獻
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[2] 張韜.基于視覺特性的高速公路隧道照明光源亮度與能耗分析[D].重慶交通大學，2014.
[3] 于甜甜.高速公路隧道照明系統節能控制研究[D].西安建筑科技大學，2013.
公路隧道照明設計規范范文2
隨著我國公路建設的快速延伸，地形復雜、人口稀少地區電力資源貧乏，電力成本巨大的問題日益突出，尤其是公路隧道照明系統的供電問題更趨嚴重。同時，公路隧道一旦投入使用，正常狀態下照明系統幾乎處于長期點亮狀態。依據國家規范 400m 以上的公路隧道需設照明設施，因此應用一種既可降低工程造價，又能降低運營管理成本的適應此發展需求的公路隧道太陽能照明系統就已十分迫切。
2 隧道的基本情況
某隧道全長1 310m,寬 9m＋2×0.75m，有效凈高 5m，縱坡 2.88%，設計時速60km/h。為了提高通過隧道的安全性，隧道內需要有通風、照明系統。
3 太陽能照明系統的設計及施工
良好的隧道照明是創造洞內良好的視覺環境, 確保車輛以設計速度能夠安全地接近、穿越和通過隧道;同時也是隧道營運費用最大的日常開支項目之一。
遵循技術先進、科學合理、安全可靠、經濟、環保、用的指導思想，決定對隧道采用太陽能照明。鑒于隧道較長，導致輸電線路損失較大和太陽能電池組件方陣安裝受限制，所以把整個隧道分為兩部分，每一部分分別獨立供電，在隧道進、出口兩側各設一座太陽能電站，選擇日照時間最長的地勢。
本系統設計采用低壓鈉燈作為光源。低壓鈉燈是一種成熟的照明電光源，它具有同類產品中最高的發光效率，穿透性強、使用壽命長、低能耗、無頻閃、綠色環保等優點，照明效果明顯優于其它光源，并且降低了系統總造價，減少了今后的維護費用和工作量。燈具選用標準截光型隧道專用燈具，其照射角度為法線兩側各65度，既能保證整個隧道的照明亮度和均勻度，又不產生易引發事故的眩光。
根據《公路隧道通風照明設計規范》（JTJ 026.1-1999）的要求設計，中間段照明的亮度要求為 1.5cd/m2（行車速度60km/h,單車道雙向交通不超過700輛/h），路面亮度總均勻度為 0.3。
為達到道路安全暢通的目的，遵循以下原則：
1）隧道內不管是白天或夜間均需設基本照明；
2）白天車輛進入隧道時，路面亮度應逐漸下降，使司機的視覺有一個適應過程，將隧道分為入口段、過渡段 1、中間段、過渡段 2、出口段；
3）出口段也應設過度照明，在雙向交通情況下和入口段相同；
4）夜間出入口不設加強照明，洞外應設路燈照明，亮度不低于洞內基本亮度的1/2。
具體燈具布置,燈具安裝在隧道頂部兩排預設斜面上，采取對稱布燈方式。兩排燈光的設計照射中心分別為正常行車道與燈光同側的邊線。考慮到隧道內燈具間隔距離要求（降低車輛通過時人眼感到的頻閃頻率在 2.5Hz～15Hz之間），本隧道時速設計為 60km/h，考慮各種因素的影響設計燈具間隔為 12m，將隧道分為兩部分，太陽能供電由太陽能電池方陣、控制器、蓄電池組等部分組成。電站一（進口）：長 559m，入口段 67m，過渡段 84m，中間段 408m。負載總功率 2.808kW，白天開 92 盞，夜晚開 46盞，燈具耗電量：2808W×12h+1404W×12h=50.544kW?h，太陽能方陣功率 =50.544÷0.56 （系統整體轉換效率）÷3.4≈26kW 蓄電池 220 只 。
電站二（出口）:長 751m，中間段 612m，過渡段 84m，出口段 55m,負載總功率 3.692kW，白天開 126 盞，夜晚開 63盞，燈具耗電量：3692W×12h+1846W×12h=66.456kW?h，太陽能方陣功率 =66.456÷0.56 （系統整體轉換效率）÷3.4≈35kW 蓄電池 330 只。
入口段：67m（7m+12×5）采用 10 盞 55W 低壓鈉燈。
過渡段 1：84m（12×7）采用 14 盞 35W 低壓鈉燈。
中間段：1020m（12×85）采用170盞26W低壓鈉燈。
過渡段2：84m（12×7）采用14盞35W低壓鈉燈。
入口段：55m（7m+12×4）采用10盞55W低壓鈉燈。
總計218盞低壓鈉燈。
整個工程施工、安裝及調試時間2個月。
4 運營情況
通過幾個月的使用，經檢測輸出電壓345V，輸入電壓220V，路面照度20lx,照明狀況良好，能夠保證在無太陽7d的情況下正常使用。
5 經濟價值分析
整個太陽能電站基建費用75 萬元、太陽能板設備組件308 萬元，蓄電池組件 99 萬元，電池板組件使用壽命按 25a計算，蓄電池按4a 更換一次計算（更換一次為 30%計算），25a 維護及看管費用約 48 萬元，年平均費用 27.44 萬元，年延米造價209.46 元。
太陽能輸出功率為61kW，年輸出電量為 53.436 ×10-4kW?h。 如果用煤電價格計算合 42.748 萬元，年節約15.308 萬元，25a 節約 382.7 萬元，節省標準煤 4 453t，減少CO2排放量11 666t,減少 SO2排放量37.85t,減少 NO2排放量 32.95t。
隨著煤價上調，電費不斷提高，造價也在提高，而太陽能電站供電不存在此類問題。
通過比較證明太陽能電站利用達到了先進性、實用性、經濟性、節約型、環保型的原則。
參考文獻：
公路隧道照明設計規范范文3
關鍵詞: 高速公路隧道照明 設計參數節能措施 控制措施管理措施
目前，陜西省高速公路總里程已突破了3000公里，到2015年高速公路總里程將達到4100公里。陜西多山，隨著陜西省高速公路隧道照明的費用逐年增加，目前，陜西省的高速公路隧道約占總通車里程的2%，2008年我省高速公路隧道照明費用為4500萬元，當我省高速公路里程達到4100公里時，隧道的照明費用預計將到達2億元，隧道照明的運營成本將成為一個不容輕視的問題。如何在保證行車安全的前提下，盡可能地節約照明費用，是高速公路建設和運營中必須解決的問題之一。
陜西省交通廳和陜西省交通建設集團及陜西省高速集團對隧道照明的節能和行車安全歷來非常重視，從2004年起，陜西省交通廳對隧道照明節能進行了應用研究，開展了多項的課題研究和項目攻關，并將研究的結果在隨后的全省高速公路的建設中推廣應用，有效地將科研成果迅速轉換為生產力。本文對高速公路的隧道照明節能技術應用做進一步研究提供參考和經驗借鑒。
一、設計參數的節能調整
設計是工程的根本，準確合理地采用設計參數，能避免較大的能源浪費，是非常有效的節能途徑之一。我省高速公路建設起步較晚，隧道照明節能設計中的措施與高速公路的飛速發展極不適應，大多數的隧道照明設計都存在過度設計問題，設計出的隧道照明系統設計值偏大、保守，對此，我們從設計上就著手考慮合理的節能。
1. 選取合適的洞口亮度
一公里的隧道，其加強照明的總功率，約占整個隧道照明功率的70%，而加強照明設計取決于洞外亮度L20(S)，因此洞外亮度L20(S)是隧道照明系統的設計基準之一，洞外亮度L20(S) 的正確設定，對工程投資和運營電費都有極大的影響。在隧道照明設計階段，隧道洞外亮度L20(S)在多數情況下無法實測得到，一般按查表法獲取洞外亮度L20(S) 值。查表獲取的洞外亮度L20(S) 值與實際值存在很大的偏差。根據《公路隧道通風照明的設計規范》要求，當土建施工的隧道洞口成型后，設計人員應對洞外亮度L20(S)進行實測，設計的L20(S) 值與實際值誤差大于±25%時，必須對設計的值進行修正。但在實際工程設計中很少做到，基本上洞外亮度L20(S)以4000cd/m2取值。為此，2005年8月起，我們組織聯合課題組歷時半年對公路隧道照明基本設計參數進行研究。課題研究主要包括5個方面內容：
（1）洞外亮度值傳統測試方法分析；
（2）利用數碼照片進行洞外亮度測試研究；
（3）隧道洞口段自然光利用研究；
（4）隧道洞外亮度數據庫的編制與應用；
（5）對實體工程照明設計優化及建議。
通過測試和研究得出，目前陜西省高速公路山區高速公路隧道洞口亮度的取值采用端墻式洞口取值為3500 cd/m2，削竹式洞口亮度取值為3000cd/m2進行隧道照明設計，引入端利用自然光后可以減少隧道入口照明燈具，優化后的照明設施和運營費用比原設計節約10%-15%，并且該結果在隨后的高速公路的設計得到推廣和應用。
2. 根據流量調整基本段的亮度，分期實施照明系統
隧道基本段照明可根據時間、交通流量等信息，合理控制照明的運行和停止。在早期的隧道照明設計中，均采用的車流量大于2400輛/小時來設計的，但是在實際的統計中，我省高速公路絕大部分車流量都小于2400輛/小時，特別在山區的高速公路其車流量遠遠小于700輛/小時，因此造成建設資金和運營費用的大量浪費。通過調查統計得出近期內福建省高速公路隧道（除沿海高速公路外）車流量都相對較小，大多數日平均流量小于100輛/小時，中遠期車流量在700到2400輛/小時之間，因此在對隧道照明設計時，采用配電線路一次設計，變電設備和照明設備分期實施原則，從而達到安全節能的目的。目前陜西山區高速公路隧道的照明系統按交通量小于700輛/小時來實施，在滿足行車安全的條件下大大節省了建設和運營的費用。
二、線路上的節能措施
1. 增設自動調壓設備
在上世紀在90年代的初期，在照明系統上興起一種調壓節能的方式，當時主要針對農網電壓不穩定的情況，即通過在線路上設置一限壓或穩壓設備，使高壓鈉燈工作在220V以下，同時利用高壓鈉燈的光通和電壓的非線性，將電壓適當降低到200V, 基本保持保持一定的光通，達到一定的節能效果。該方式在業界也有一定的爭議，高壓鈉燈工作在220V的額定電壓的下，其效果最高，燈具的工作狀態最好，改變燈具的工作電壓，是否節能，要看在具體的電網環境；增設的調壓設備，自身的功耗，也是考慮的一大重要因素。
自動調壓設備主要采用可控硅調壓和自耦調壓兩種方式?？煽毓枋莻鹘y的電力電子器件,后來開始應用到道路照明的節能上，采用可控硅斬波原理，通過控制晶閘管的導通角，將電網輸入的正弦波電壓斬掉一部分，從而降低輸出電壓的平均值，達到控壓節電目的，但其缺點是可控硅交流調壓會產生高次諧波和線路震蕩,降低燈泡壽命,還會產生電力污染。
自耦調壓是通過一個自耦變壓器機芯，根據輸入電壓高低情況，接連不同的固定變壓器抽頭，將電網電壓降低或升高5V、1OV、15V、20V等幾個檔，克服了可控硅調壓產生諧波的缺陷，實現了電壓的正弦波輸出，結構和功能都很簡單，可靠性也比較高，但是由于其核心部件是一個多抽頭的變壓器，變壓比是固定的，當電網電壓波動時，調控裝置的輸出電壓也會上下波動，這樣照明的工作電壓仍處在不穩定波動狀態，還有當設備損壞時有可能會造成電壓過高導致燈具大面積燒壞。
通過目前陜西省高速公路使用的電網基本上都是專網，電壓穩定，可控硅調壓現基本上已不采用，而自耦式調壓也只在個別邊遠山區且電網不穩定的高速公路上使用。
2. 中壓隧道中壓供電
在早期高速公路長隧道的供電方式大體上均采用在隧道兩端設立獨立的變電站，由兩端向隧道供電，當隧道長度較長（超過2000米）時，這種低壓長距離供電，線損較大，末端電壓也將會受到很大的影響，為了保證供電質量和降低損耗，往往需要選擇截面積很大的電纜進行供電，無疑會增加了大量的投資。陜南高速公路的長隧道多，如果采用傳統供電模式，將產生巨大的投資，同時在實際運營中，低壓電纜經常性的被盜。針對陜西高速公路的特點，自2005年起對高速公路供配電系統進行了不斷的技術攻關，并吸收了國內外先進的中壓供電技術，從2005年開始在新建的高速公路上采用了將10kV中壓引入隧道且結合地埋式變壓器應用的供電模式，保證了隧道長距離供電的需求，成功地解決了長隧道供電的問題，同時采用中壓供電，可節省大量的建設資金，降低了線纜的損耗。
三、燈具布設的措施
在設計規范中，中間段燈具的布設方式有中線布置、兩側交錯布置和兩側對稱布置等三種形式。早期的福建省高速公路隧道照明設計中，中間段燈具布設方式采用中線布置和雙側對稱布設兩種方式，中線布設效率最高，但是維護不便，需要封閉整座隧道才能進行，對高速公路通行影響很大；雙側對稱布設需要兩側都鋪設線纜，燈具密度大，造成建設資金的增加，也加大了運營維護的費用。通過了大量的研究、燈具配光計算和試驗，在新建的高速公路隧道照明中采用新型的布燈方式：單側布燈方式。此種布設比中線布設方式好維護，只需封閉單個車道即可進行維護作業；與雙側布燈相比，可節省一半的線纜，并且減少了燈具的布設密度，大大節省了建設和運營的費用。單側布燈會存在路面照度不很均勻情況，通過了現場的實際檢測，單側布燈路面照明均勻度尚能滿足規范的要求。但單側布燈也存在著光通利用率不高的問題，從設計規范上看，隧道照明的重點在路面及隧道壁2米以下，而2米以上的空間不做要求，高壓鈉燈的單側布燈，應受限于燈具的配光曲線，較大一部分光照射到2米以上的空間，通過幾年的觀察、研究以及人群的調查，總結中間布燈、雙側布燈、單側布燈的優缺點，目前修改為中間偏右的方式，安裝示意圖見圖1。
圖1 隧道內基本段單側燈具安裝示意圖
四、燈具的節能措施1. 采用高壓鈉燈電子整流器
高壓鈉燈是高強度放電燈中的一種，其具有極好的光效（120lm/W）和合適的光波長，但是，傳統高壓鈉燈采用的電感式鎮流器存在功率因數低和自身損耗大的缺點，嚴重影響高效光源的利用，雖然各高壓鈉燈均采用了電容補償，但由于補償電容的壽命都短于燈具的壽命，且當電容失效時不影響燈具的工作，在通車的隧道特殊環境中，不易發覺電容效。大量低功率因數電器的使用，對電網造成污染，電能得不到充分利用。
為解決電感式鎮流器的缺點， 2005年開始在西漢高速公路隧道進行電子鎮流器的試點應用，電子鎮流器不但可以做到很高的功率因數（0.97以上），自身損耗小，具有顯著的節能效果，而且還能在很寬的電壓范圍內點燈工作，很好地解決了電感式鎮流器的缺點。但是電子式鎮流器的工作頻率一般在20kHz 以上,高壓鈉燈在這個頻率下極易發生聲諧振, 使得放電管中原來的熱力學平衡狀態被破壞,對外直接表現為光強不穩,亮度閃爍, 嚴重影響照明效果, 甚至造成燈管炸裂，對大多數電子鎮流器而言, 其輸出多呈恒流特性, 嚴重聲諧振時, 電弧可能突然熄滅, 導致電路中產生過電壓, 如果保護功能不夠完善, 就有可能造成鎮流器的徹底損壞，同時由于電子整流器目前還不能夠完全通用，存在與光源匹配問題，給設備維護造成很大的麻煩。由于吉坑隧道外電壓波動大，燈具損壞嚴重已恢復原來的電感式整流器，其他幾個試驗段燈具損壞率在2.3%左右，目前還在使用。
電子整流器技術還不完全成熟，特別在高速公路隧道這種惡劣的環境下，存在問題更多，因此到目前為止依然難以在我省高速公路隧道照明中得到大規模的推廣應用。
2. 采用電磁感應無極燈
無極燈是近幾年國內外電光源界著力研發的高新技術產品，綜合了電子學、等離子學、磁性材料學等領域最新科技成果。它通過以高頻感應磁場的方式將能量耦合到燈泡內，使燈泡的氣體雪崩電離形成等離子體，等離子體受激發原子返回基態時自發輻射出254nm的紫外線，燈泡內壁的熒光粉受紫外線激發而發出可見光。它與傳統高壓鈉燈光源最大的不同之處在于無電極、壽命長（50000小時）、光衰低、恒功率輸出，可大大節省維護費用。此外，無極燈可采用智能控制技術，實現自身調光控制。
2007年開始，在陜西省高速公路隧道應急照明和短隧道進行無極燈試點應用，當時一方面考慮無極燈的最大優點是壽命長，而陜西隧道中的應急燈照明24小時工作，在2007年以前建設的隧道中采用的普通熒光燈和高壓鈉燈壽命（即穩定光通時間）有限，普通熒光燈壽命一般在5000小時，高壓鈉燈壽命在15000小時，特別是普通熒光燈維護量較大，給運營管理帶來較大的麻煩。另一方面考慮電磁感應無極燈燈泡內壁采用的是熒光粉，其光線的波長不像高壓鈉燈那樣具有透霧性，而在隧道中因通風問題、汽車尾氣等，常有煙霧出現，因此在長隧道的基本照明仍采用高壓鈉燈，以利于行車安全。
經過了幾年實踐總結，筆者認為無極燈壽命長的優點更大于節能的意義，從光學指標上看，無極燈的光效尚低于高壓鈉燈，在實測中無極燈的照度也低于高壓鈉燈。當然，目前在學術上還有白光照明和高壓鈉燈照明對人眼視覺影響的爭議，主要在測試的照度儀表和人眼瞳孔所接受照度的差異，我們也在對白光照明在隧道中的應用做進一步的研究。目前我們認為無極燈適用于應急燈、緊急停車帶、橫洞等，在陜西省高速公路后續新建的隧道中的應急照明、緊急停車帶照明均采用無極燈，并在已運營的隧道應急照明也逐步采用無極燈代替熒光燈和高壓鈉燈。
經過多次的實驗和調查，無極燈作為白光照明，不適用于隧道入（出）口段的加強照明，隧道口采用無極燈并不能有效的消除黑洞效應。無極燈也不適用于短隧道的基本照明。
3.采用LED照明燈具
LED作為一種新型光源, 具有壽命長、發光效率高、功耗低、啟動時間短、顯色指數高、工作溫度低、方向性好、工作電壓低、無紫外輻射、環保等眾多優點，已經在一些照明領域應用。隧道照明應用新型LED隧道燈具有其他燈源無法比擬的優勢，LED做為半導體照明，雖然目前工程應用中的芯片光效還達不到高壓鈉燈的光效，但其定向性強，燈具光通利用率高，特別在隧道應用中，較好的將照明的重點控制在路面及隧道壁2米以下，帶來了很大的節能的空間，目前在國內已經有部分隧道照明工程使用了LED隧道燈。從2007年4月起，陜西省高速公路也開展了LED隧道應用研究工作，跟相關單位聯合成立了課題研究小組，對全國16個LED廠家進行跟蹤測試，并選用了兩家燈具分別安裝在高速公路部分隧道左右洞，進行各個照明段的跟蹤測試，從近一年的跟蹤測試，LED照明基本上能達到30%的節能。但我們發現目前LED隧道照明還存在著一些問題，目前市場上LED燈具的質量差距較大，從吳子高速公路隧道對全國16個LED廠家一年的跟蹤測試看，燈具完好未發生故障的僅有3家；光衰較大、色溫漂移嚴重，上述16個LED廠家一年的光衰均在50%以上，各別廠家的燈具色溫漂移達1000以上，兩家燈具光衰達5%；驅動電源壽命短，上述16個廠家電源不合格的占一半以上，兩廠家燈具3個月內也發生過部分燈具的質量問題。
雖然，LED照明燈具存在一些問題，但LED照明是節能照明的發展方向，隨著芯片技術發展和成本的進一步下降，特別是隧道白光照明理論的深入研究，LED隧道照明將會在高速公路隧道照明中得到更廣泛的應用。
五、控制措施
陜西省高速公路長隧道都設有隧道洞口加強照明閉環控制系統，其結構為：在隧道的洞外設置亮度檢測設備，在入口段設置照度檢測洞內照度，檢測設備自動檢測洞內外光亮度值，由本地控制器上傳送入監控分中心計算機，經計算機處理后產生控制方案，并將控制指令下傳到本地控制器，由本地控制器控制照明驅動單元執行，分別控制相應的照明回路。這種動態的控制可達到既安全，又可節能?？刂屏鞒虉D見圖2。
圖2隧道洞口照明閉環控制
但該系統在照明控制中沒得到很好的應用，一方面，在建設階段，洞口加強照明閉環控制系統均通過簡單的設置閥值以達到控制目的，但實際應用中，由于種種的邊界因素，是要通過較長時間的洞口環境調查，建立一定的數學模型，才可實現適用的控制。目前在控制系統的建設實施階段，基本做不到上述的程度，運營中，系統適用差，營運人員都轉為時間控制形式，因此系統長期不用。另一方面，閉環控制系統中的亮度計和照度計設置在隧道洞口，其環境較差，特別是洞外的亮度計，常年風吹雨曬，而且還會經常性的雷擊，因此日常需要良好的養護和維修，但目前由于種種原因，養護總是不到位，實際運營中基本上以時控或人控方式代替。
由于隧道洞口照明的功率占隧道中功率的大部分，而運營中洞口照明又要根據季節、時間、隧道朝向、氣候等因素調節，隧道照明的難點就在洞口照明，也是隧道節能的重點和關鍵。2008年，我們在陜西高速終南山隧道左洞進行自動調節照明亮度試驗和重點研究，該課題采用無極燈的電子鎮流器實現無極照度調節，控制系統采用DALI總線方式，無極燈的鎮流器組合與調光控制DALI分控制器（Slave）制造成一體，通過DALI主控制器（Master）可對每個鎮流器（Slave）分別尋址，實現單燈無極調控。該系統已初步能實現隨洞口照度無極調節的功能，為考核系統的可靠性和穩定性，目前系統還在進一步的測試中。
六、管理措施
良好的管理措施對隧道照明的節能起到相當大的作用，根據我們近十年的運營經驗，管理措施可歸納幾個方面：（1）徹底了解和領會隧道照明的設計意圖和相關的規范要求；（2）控制好隧道洞口照明是實現隧道照明節能的關鍵；（3）基本照明應根據車流做合理的調整；（4）制定合理的照明方案；（5）隧道照明的燈具的清潔維護是隧道照明管理的重點，保證燈具較高的養護系數；（6）定期批量更換光源，使照明光源運行在高效的工況?？傊ㄟ^對隧道照明系統進行維護，使照明系統始終處于良好的工作狀態下，滿足隧道照明要求，達到管理上的節能。
七、結語
高速公路隧道照明節能涵蓋的內容是多方面的，要實現系統節能，就要在各個環節都要實施節能措施。設計環節的節能是節能的基礎，消除過度設計、選擇合適的參數、根據車流情況分期實施等都是實現節能的基礎工作。管理環節是實現隧道照明節能的關鍵，提高養護系數，制定合理照明方案等都是隧道照明的重點。采用各種控制方式和消除中間損耗，以及終端光源的研究創新是實現隧道照明節能的重要手段，尤其是節能型光源和燈具的采用。
公路隧道照明設計規范范文4
關鍵詞：隧道照明調光技術
中圖分類號：TD625 文獻標識碼：A
交通運輸業是國家確定的節能減排重點行業之一，加快建設以低碳排放為特征的交通運輸體系，發展資源節約型、環境友好型交通，改進隧道照明，使隧道照明節約化、智能化是一種趨勢。為響應國家節能降耗政策，促進低碳環保的“兩型”高速公路建設，實現高速公路建設、管理效益的最大化，目前，全國部分高速公路隧道已采用了LED隧道照明燈具，并通過調光智能控制系統，實現“安全行車與高效節能的完美結合”，以解決節能環保與安全行車的矛盾。本文通過實際案例對高速公路隧道照明調光技術作一淺探。
一、隧道照明系統現狀
目前，作為光源，LED以其節能、環保和壽命長的的特點，在高速公路隧道照明領域得到了廣泛的應用，在隧道照明設計時，除在隧道入口段和出口段的加強照明采用高壓鈉燈外，基本段的照明大量采用了LED燈具。LED不依靠燈絲發熱來發光，能量轉換效率非常高，因此，研究如何在基于交通流量、行車速度、可視度、駕駛員視覺特性的情況下，實現對LED燈具合理的智能照明無級控制，達到提高隧道照明質量，降低能耗與隧道運營成本，營造安全舒適的隧道行車環境，具有重要的現實意義。但在隧道照明的節能方面，所采取的主要措施是采用高功率因數的照明燈具(配高效電子鎮流器)、隧道內兩側鋪反射率高的裝修材料、集中調光控制、應用節能光源、采用合理的布燈方式、照明系統的手動控制、時序控制和自動控制等方法，還存在以下需要改進的地方：
1、目前大部分高速公路隧道照明采用分時段控制法，雖然控制簡單、可靠，考慮了環境因素對隧道照明的影響，但未考慮不同交通量、車速對照度的要求，因而造成不必要的浪費。
2、控制方式智能化水平低，能夠實現照明自動控制的非常有限，通常因線路布線回路的限制，只能做到2、3 級人工或自動控制，對于天氣、車速、車流量等時變參數無法從宏觀上對整個隧道的照明進行自適應方式調制。
3、未定量研究安全和節能之間的矛盾，隧道照明最突出的矛盾就是安全和節能之間的矛盾，所有的節能措施都必須在保證隧道運營安全的基礎上實施。
4、未定量考慮隧道照明的全壽命周期成本，目前，在對隧道照明方案進行經濟計算時，大多數只關注初期的投入，而忽視了后期的運營電費和維護費用。
目前正在建設和已運營的高速公路隧道照明還是存在著電能的浪費現象，照明系統效率低，以及營運過程中產生的與行車安全和隧道監控之間的矛盾等問題，不能適應當今節能型社會的發展需求。
二、常用的隧道照明控制方式
隧道照明分白天、夜晚。調光控制分晴天、云天、陰天、重陰天、深夜，其控制在變配電間內根據室外亮度傳感器信號按回路由PLC控制開啟。
該種控制模式由于是直接輸出電平信號，通過程序簡單判斷，達到閾值即進行控制。存在的問題是面對復雜環境的應變能力較差，不能做到隨機應變，有可能還會因為頻繁開關而造成線路及設備的損壞，多數情況下，會通過人工來控制，增加了人力成本。效果上由于是按回路開關控制，直接反應在路面上就是光柵效應，如果駕駛員長期在這種環境下駕車，容易引發身體不適，造成交通事故。
從照明設計的角度來看，在隧道照明設計初始計算時，設計院一般都會考慮燈具的光衰與維護系數，因此在實際應用中，隧道在初始投入時，洞內的照度實際上是超過設計要求的，如此一來，在燈具光衰至設計照度的這段時間內，其中的電能、光能都是浪費的，而且洞內照度會越來越低，因此，基于LED隧道照明的無級調光控制技術應運而生。
1、LED調光的主要控制方式
（1）電壓控制電流源（VCCS）亮度控制方式
該方式為模擬信號控制電流平均值模式，就是利用直流信號電壓來控制輸出電流平均值變化的一種輸出電流可控電源（如下圖所示）。它直接將電流信號取樣后經隔離放大控制電源初級開關管的占空系數，隔離變壓器將不同占空系數的電能隔離后轉換為直流脈沖電流，經低通濾波器濾波后轉換為大小隨控制信號變化的直流電流，從而控制電源的輸出電流。
（2）脈沖寬度調制（PWM）亮度控制方式（PWM模式）
PWM模式的LED亮度控制方式是利用直流穩壓電源先輸出恒定電壓，然后經過限流電阻或電感限流后，再通過PWM方式控制晶體管在單位周期內的導通時間來控制流過LED的電流，從而達到控制LED亮度的目的。與前一種相比，電源效率較低。
（3）采用電阻和晶體管限流亮度控制方式（限流模式）
采用限流模式的LED亮度控制方式是利用直流穩壓電源先輸出恒定電壓，然后經過限流電阻限流后，再通過工作于放大區的晶體管來控制流過LED的電流，從而達到控制LED亮度的目的。這一亮度控制方式電源能耗損失較大，多用于對能耗要求不高的燈飾亮化場所，且更多地用于小功率LED的亮度控制。
因此，采用DC 0～5V模擬電壓信號傳輸的模擬信號控制電流平均值模式的亮度控制方式優于其它亮度控制方式。模擬信號控制電流平均值模式的亮度控制方式是LED隧道照明的理想控制模式。
三、隧道照明智能調光控制系統優化方案
隧道照明智能調光控制系統主要是由計算機服務器、控制端及隧道中的自動控制模塊、各種信號傳感設備等組成，其工作原理如下：
數據采集層的車輛檢測器、洞內外光照度傳感器、CO/VI檢測器（可選）、風向風速檢測器（可選）準確地探測洞內和洞外的光照度及洞內的其它環境參數，并輸出到數據處理層，數據處理層將采集到的數據經系統分析處理，并將各種數據上傳到機房控制端服務器，控制端服務器通過設定的程序及控制人員的命令，輸出正確的控制信號到各個設備端，完成對各照明設備的自動控制。
系統在正常情況下分自動、手動控制，并可進行遠程監控，在應急情況下會跳過控制系統直接讓照明燈具全亮，保證隧道行車安全。
隧道照明智能調光控制系統圖
調光控制的前提是必須滿足《公路隧道通風照明設計規范》有關隧道照度的要求。在本工程照明系統優化方案中，基本照明燈具采用無級調光LED燈具，配合采用智能控制系統進行調光控制，現說明如下：
基本段照明按設定照度工作?？刂破鹘邮哲囕v檢測器信號，得到車輛檢測器提供的車流量等數據?？刂破髟谠O定的采集車檢器信號時間段內沒有車輛經過，控制器輸出燈具調光10%的信號，全段燈具以最低功耗工作，系統進入休眠狀態；控制器在設定的采集車檢器信號時間段內（或歷史數據）有車輛經過，但流量很小，控制器輸出較低的燈具調光信號，約30%--50%（不小于2cd/㎡）；控制器在設定的采集車檢器信號時間段內（或歷史數據）有車輛經過，流量較小，則控制器輸出較高的燈具調光信號，約50%--70%（3 cd/㎡）；當達到項目設計或超過車流量時，控制器輸出較高的燈具調光信號，約70%--90%(4cd/㎡)。具體的參數設定可由運營情況手動更改而定。
進入夜間照明模式時，為避免明洞效應，系統將基本段整體功率全部降至15-20%，保證基本照明需求（1cd/㎡）及洞內外視覺亮度差異的最低值。
該調光控制系統是根據實時環境來進行自動控制的智能化系統，可以做到無人值守，按需照明，并且在兼容性、安全性上都做了相應的考慮，是一套完整的自適應智能控制系統。
四、結語
采用優化后的隧道照明調光控制方案后，延長了燈具壽命，節約了電費，減少了管理人員的工作負荷，達到了降低運營成本的目的，希望對其它高速公路隧道機電工程有一定借鑒意義。
公路隧道照明設計規范范文5
關鍵詞：公路隧道；防雷接地；共用接地體
中圖分類號：U459.2 文獻標識碼：A
公路隧道地處山區，地形復雜，地域較大，而隧道機電系統的特點是點多、面廣、線長，強弱電設備遍布整個隧道，其變電所構筑物又常常為附近最高點，這些都是雷擊或雷電感應的薄弱點。鑒于此，本文提出將隧道初期支護的錨桿經扁鐵多點引出形成接地體再與隧道洞口的重復接地裝置以及隧道變電所的接地裝置可靠連接，形成共用接地裝置，并采用攔截、屏蔽、均壓（等電位連接）、加裝專用避雷器和共用接地系統等綜合防雷方案，對今后公路隧道的防雷工程設計、施工具有較好的指導意義。
1 共用接地網
公路隧道機電設備防雷擊，以及消除各種干擾的影響，須有良好的接地裝置構成共用接地網。
1.1 隧道內接地裝置
根據《公路隧道通風照明設計規范》(-JTJ 026.1-1999)相關規定，長度超過100米的隧道應設置電光照明，即長度超過100米的隧道就必須設置接地裝置，傳統的做法是在隧道洞口設置接地體，再用鍍鋅扁鋼與其相連，引入隧道供機電設備接地，此方法對長隧道、特長隧道難以取得較好的效果。
基于公路隧道施工的特殊性，可在隧道左、右兩側電纜溝底各通長敷設一50*5接地扁鋼，并每隔50米各引一根Φ22的鋼筋與隧道初期支護內至少5根錨桿及初支鋼筋網焊接（見圖1），并每隔50米及車行橫洞處的電纜溝旁引出鋼筋作為機電設備接地點，形成隧道本體接地網。隧道內的各種機電設備（如射流風機、照明配電箱、電纜線槽等）可根據其后期具體安裝位置在隧道土建施工時各預埋一40*4扁鐵，此扁鐵再與兩側電纜溝底的隧道本體接地網焊接牢固，形成可靠接地。隧道開挖形成后，需對隧道本體接地網進行電阻測量，若實測接地電阻不滿足≤1歐姆的要求，則還需在隧道進、出洞口外各增設一套重復接地裝置。重復接地裝置可采用復合接地體，即水平接地體和垂直接地體相結合的方式，并在接地極周圍填充長效降阻劑。垂直接地體的優點是在雷雨季節能積聚一定的山水，有利于改良接地極周圍的土壤電阻率，降低接地電阻。而水平接地體能擴大地網的接地面積，使隧道成為一個大的均壓體，減少閃擊放電的機會，提高泄放雷電流的能力。
1.2 隧道變電所接地裝置
隧道變電所一般采用鋼筋混凝土框架結構，建筑物接地和電氣設備接地共用一套接地裝置，要求接地電阻≤1歐姆，其接地裝置圍繞變電所建筑物敷設成閉合的環形接地體，并要求接地體埋深不低于0.8米，然后在變電所內沿墻壁敷設閉合的環形接地母線。變電所內各種電纜的金屬外皮、設備外殼和不帶電的金屬部分以及各種金屬管道等，均應以最短的距離與環形接地母線聯接。室內的環形接地母線與室外的閉合接地環帶及變電所屋頂的避雷帶之間，應有不少于4根聯接線互相聯接，相鄰聯接線間的距離不宜超過18米。引向變電所的電力線、通信線應有金屬外皮或金屬屏蔽層或敷設在金屬管內，并按要求埋地敷設。由變電所引出至隧道的風機、照明電纜或其它管、線也應埋地，在變電所外埋地不應少于10米。
1.3 共用接地網
將變電所接地網、隧道本體接地網以及攝像機、可變情報板等外場設備的接地裝置互相連接，構成共用接地網，要求接地電阻≤1歐姆。
2 綜合防雷
公路隧道的防雷設計應考慮環境因素、雷電活動規律、系統設備的重要性以及發生雷災后果的嚴重程度，綜合采取攔截、屏蔽、均壓（等電位連接）、加裝專用避雷器和共用接地裝置等綜合防雷措施。
2.1 攔截
對變電所以及攝像機和可變情報板等外場設備，可在其頂上裝設避雷網（帶）、避雷針或由其混合組成的接閃器，接收雷擊并將雷電流較均勻地分流入地。建議利用建筑物的鋼柱、鋼筋混凝土結構內經焊接連通的鋼筋或利用綁扎作電氣連接的鋼筋網做引下線。
2.2 屏蔽
屏蔽就是利用金屬網、箔、殼、管等把需要保護的對象包圍起來，根據集膚效應原理，將由于雷電產生的電磁脈沖進行阻擋，目的是將易受雷電危害的電子信息設備和線路得以保護。隧道內的電氣設備，外部電磁干擾方式主要有三種：雷電的電磁脈沖;電力系統中各種操作過電壓;靜電放電。由于雷電波主要是通過電磁感應和靜電感應，在隧道內的電源線和信號線上產生過電壓波，并沿電纜向兩端傳播沖擊，使得隧道內的電氣設備被擊壞，而雷電從隧道口繞擊進洞內的可能性很少。因此屏蔽只側重于隧道外及洞口附近的各種電纜要進行屏蔽，即將電源線和信號線分別敷設于鍍鋅焊接鋼管內，鋼管每隔一定距離，按標準進行接地，從而使雷電作為干擾源的影響大大減少。
2.3 均壓（等電位聯結）
雷電流的峰值非常大，其流過之處都會產生很高的對地電位，因此對于周圍還處于大地電位的電氣設備會產生旁側閃絡放電。在隧道的電纜溝內及變電所內建立等電位聯結帶，將設備外殼及金屬構架物進行可靠的搭接，就近接地，在一定區域內形成一個均壓帶，避免被保護設備之間在雷擊瞬間形成電位差而產生二次閃擊、閃絡現象而遭損壞。
2.4 專用避雷器
合理的屏蔽和等電位連接與共用接地系統是減少浪涌過電壓（雷電過電壓、操作過電壓等）對人身及設備破壞的根本前提和途徑。為防止感應雷電對一些重要電氣設備的沖擊，須在其電源或信號輸入端加裝專用避雷器。根據理論分析及實際經驗，在下列易受感應雷影響的電氣設備前應加裝專用避雷器：
(1)在10KV高壓側的每組母線和每組架空進線上裝設閥型避雷器，避雷器應以最短的接地線與變電所主接地網聯接。此設置主要用來保護變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線侵入變電所。
(2)在0.4KV低壓側裝置閥型避雷器或保護間隙，以防止雷電波沿低壓線路侵入而損壞變電所內設備。
(3)在隧道攝像機部分解碼器輸入輸出端加裝控制信號避雷器，以防止雷電通過控制信號線損壞攝像機解碼器。
(4)在攝像機視頻信號輸入輸出端加裝同軸電纜避雷器。
(5)在通信機房配線架裝設交換機配線避雷器。
2.5 接地
接地是防雷的基礎，接地系統的設計與施工直接影響防雷的效果。只有良好的接地才能為入侵的雷電流提供順暢的入地泄放通道，同時才能使屏蔽效果得到保障。隧道接地采用共用接地系統。
結語
公路隧道內機電設備種類和數量眾多，既有強電設備又有大量弱電設備，易遭受雷電襲擊，可能會造成多個系統或部分設備損壞，給公路隧道運營管理帶來極大的不便，而且會帶來巨大的直接經濟損失和間接經濟損失，因此公路隧道的防雷接地問題應在設計和施工階段受到廣泛的重視。
參考文獻
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公路隧道照明設計規范范文6
關鍵字：視力等級、失能眩光、隧道照明
Experiment Designs for The Relation Between Two Environment of Different Illumination and Visual Grade
Lin Hai-yan,Heng Tao,Yang Jian-guo,Li Chun-fei,Liu Bao-quan,Yang Yong-shun
（School of Architecture &Urban Planning,Shenzhen University ，Shenzhen 518060,China）
Abstract：Before the cars drive into the tunnel，especially in sunny day，it will often appear obvious disability glare,even the phenomenon of“black hole”,which greatly reduces the strength of the driver's identification to observe tunnel and causes potential safety hazard of traffic. Therefore, after finding out the relationship of object’s recognition (visual grade )between inside tunnel and external light environment illumination or brightness,determinning the tunnel illumination intensity in various stages on the basis of the quantitative relationship between home, we can try to avoid obvious disability glare phenomena and the waste of resources.
Keywords：Visual Grade、Disability Glare、Tunnel Lighting
一、 引言
目前，我國機動車數量逐年迅猛增長，為了增加城市間交通的方便和提高道路的暢通性，公路隧道也普遍地應用在道路建設中。由于隧道內人造光源照度與隧道外天然照度相差較大，特別是在晴天，駕駛員在進入隧道時對物體的辨識力會有所降低，甚至產生“黑洞”現象。為了保證進入隧道的行車安全，駕駛員必須在進入隧道前能清楚到觀察隧道內的行車情況。所以，我們將研究分析人眼在亮環境中觀察暗環境目標物時，照明環境對視力的影響程度。
好的隧道照明設計是確保道路高效安全的交通運輸有效手段，而在隧道照明中無眩光條件下的適當高照度，可使隧道行車感到輕松。當然，在公路隧道照明中，還要走出"越亮越好"的誤區，過亮不僅不節能，還十分刺眼，讓人視覺短暫失能，嚴重危及行車安全。隧道內外光環境照度的差別存在，使得隧道設計中間段、入口段、過度段、出口段的照度要求都不一樣，以確保機動車的行車安全。
目前，道路隧道照明設計規范中，隧道入口主要采取分段逐步降低照度措施，降低隧道內外過大的照度差，減小由于過大照度差引起眼睛不適的影響，避免降低駕駛員的視覺辨識力。規范中只對隧道內各個分段做了一個照度最低值或折減系數的規定。但在實際行車中，尤其是晴天進入隧道時常常會出現明顯的視覺短暫不適應，存在行車的安全隱患。所以，通過找到隧道內、外光環境照度或亮度與視力等級之間的關系，根據它們之間的量化關系，確定隧道內外各個階段的照度大小，可以避免明顯的失能眩光現象和資源的浪費，同時可以為隧道照明的折衷設計提供一個參考。
二、 實驗方案及步驟
此實驗方案的概念是從入隧道時看物體此事件中抽取其主要因素，即為在亮環境中對暗環境的物體進行辨識。所以有三個變量：亮環境的光照，暗環境的光照，和物體可識別度。
2.1實驗環境及設備
實驗環境：四周反射率為零的黑布房。
設備材料：照度測試儀器（XYI-III柱面照度計，水平照度計），標準“E”字視力表，光源（LED，高壓鈉燈）。
2.2實驗方案
實驗方案：
1模擬人眼在亮環境下看暗環境的目標物：亮環境由高顯色指數的高壓鈉燈照明提供；暗環境由白色LED照明提供；處于暗環境的物體則由標準視力表代替，提供人眼對物體視覺辨識力的量化參考。為防止兩種光環境的相互干涉，在目標物與觀察者之間放置兩個隔板，兩隔板中間都留有略大于目標物的方形孔，給予視線通過。實驗操作示意見圖1。
2光環境指標采用照度計測量：用水平照度計測量視力表表面的照度；用半柱面照度計放置于亮環境（方向指向視力表），測量人眼接收到的燈光照度。
3通過分別改變亮環境下人眼所接收到的照度和暗環境下物體表面的照度，研究人眼對視力表可辨識到的視力等級，以此評定兩種環境下對人眼辨識力（視力等級）的影響。
實際操作控制：
