嵌入式操作 IC695CRH001 机器人系统

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隧道灯，顾名思义，就是用于公路隧道中照明的灯。随着我们社会经济的不断进步，公路交通网越来越发达，隧道越来越多，隧道中的照明也越来越受到重视。

很多人会想当然地认为，隧道照明和公路、街道照明应该差不多。但实际上，隧道作为一种管状的半封闭区域，是存在一些特殊性的。比如，白天车辆驶入隧道时，由于亮度骤降，人眼反应滞后，很难分辨前方的情况，形成所谓的“黑洞效应”；车辆驶出隧道时，又会因为强烈眩光，形成所谓的“白洞效应”。隧道照明和一般的街灯照明存在很大的不同：

一是亮度上有一些特殊要求。隧道中的照明分为临近段、入口段、过渡段、中间段和出口段，不同路段对于光照的要求是不一样的。一般要求亮度先逐渐减小，中间保持平稳，在出口时再提高亮度。

港珠澳大桥海底隧道图片

二是灯光要均匀，亮和暗不能相差太大，避免路面连续出现明、暗相间的“斑马效应”。对于灯具的安装间距也要调整，对于尤其要避免出现2.5-15Hz之间明暗变化，造成所谓的“频闪效应”。因为无论是“斑马效应”还是“频闪效应”，都容易让视觉产生疲劳和心理上的不适感。

三是照明控制也有特殊要求。和普通道路照明不同，隧道照明要求24小时不间断，白天的光照强度比夜间要强，电力消耗较高。为了在有效、安全照明的前提下实现节能，就必须有针对性地控制照明的强弱。

在LED隧道灯出现之前，市场上主要的隧道灯有三种，高压钠灯，荧光灯和无极灯。但这三种灯各有一些优点，但也各存在一些明显的缺点。

高压钠灯的优点是光效较高（可达120ml/W），比较节能。缺点是显色性较差和可选功率范围有限。因为常常找不到合适的功率，不得不使用大功率的灯泡，不仅耗电，强光下容易引起眩光和频闪效应。

荧光灯的显色性较好，由于一般采用是直管荧光灯，有一定的视觉诱导作用。但荧光灯的功率偏小，在隧道入口或出口段使用时光强往往无法满足要求。荧光灯的使用寿命较短，一般只有8000小时，需要经常更换，大大增加了成本。

无极灯的显色性好、使用寿命长，功率也大于荧光灯。但其光效并不突出（80ml/W）体积偏大、发光面也较大，灯具设计时往往会受限。

而LED隧道灯，则集中了以上三种灯所有的优点，摒弃了其不足。迅速成为隧道照明中理想的光源。到目前为止，隧道照明基本上都已经LED灯化了。具体说来，LED隧道灯的优点主要有以下几个方面。

一是高光效。如今LED的光效已普遍超过高压钠灯，未来可提升的空间还很大。节能效果明显。

二是长寿命。LED灯的理论寿命达10万小时，实际产品也超过3万小时，可大大降低维护费用。

三是灯具设计灵活。LED是点光源、尺寸小，可以按照不同隧道或同一隧道不同路段的要求设计灯具，以达到佳的照明效果。

四是可无极调光。作为半导体固态光源，LED灯的大特点就是调光极为灵活。可结合洞口亮度、车辆多少或其它参数，动态改变隧道内的灯光亮度，如果再辅以适当的传感和控制系统，就可实现智能化照明。

当然，LED隧道灯在应用时也不是不会遇到困难，其中比较典型的一个问题就是LED灯的光衰。LED灯的光衰主要与半导体二极管p-n结温度（结温）有关。结温升高，灯的亮度就不断下降。而LED隧道灯是24小时连续照明，发热量更大，对于散热的要求就比较高。隧道中环境较恶劣，空气流通性不好，湿度高，也会加速灯具的老化。

为了解决这些问题，业内的科研人员想了不少办法。比如上海三思光电研制出一种陶瓷LED隧道灯，将LED灯珠直接焊接在氧化铝陶瓷散热器上，利用氧化铝陶瓷的高绝缘性和高导热性，达到迅速散热的目的。由于氧化铝陶瓷具有的化学稳定性，对空气中的酸、碱、水分等都不敏感，可以在恶劣环境下长期使用，再辅以适当的结构设计，就能很好地解决灯具老化的问题。目前，这种陶瓷LED隧道灯在国内多条重要隧道中都得到应用（比如港珠澳大桥海底隧道、厦门海沧隧道、大连湾海底隧道、济南黄河隧道等），取得很好的效果。

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