A medida que la congestión de las redes de carreteras continúa aumentando, el uso de túneles y pasajes subterráneos se está expandiendo con el objetivo de mejorar el flujo de tráfico y proteger el medio ambiente local de los impactos del aumento del tráfico. Dentro de los túneles, la confiabilidad de los sistemas de iluminación es crucial debido a las posibles limitaciones en el acceso para mantenimiento y las condiciones atmosféricas corrosivas predominantes.

Iluminación de túneles Los sistemas se instalan en túneles de carretera, pasajes subterráneos o debajo de puentes, con el objetivo de garantizar que los vehículos puedan entrar, pasar y salir de áreas cerradas de forma segura sin impedir el flujo del tráfico. Para lograr estos objetivos, se requiere una iluminación adecuada dentro de los túneles que permita a los conductores adaptarse rápidamente a las condiciones de iluminación, identificar obstáculos potenciales y atravesarlos suavemente sin necesidad de desacelerar, garantizando al mismo tiempo el mismo nivel de seguridad y comodidad visual que las carreteras de aproximación.

En el diseño de iluminación, normalmente se proponen esquemas de implementación por fases, que cubren aspectos como la selección de fuentes de iluminación, la disposición de las luminarias y las variaciones de potencia, con el objetivo de satisfacer diferentes requisitos de iluminación para las distintas etapas de la construcción del túnel. . Debe cumplir con los requisitos de brillo promedio de la superficie de la carretera, uniformidad total del brillo de la superficie de la carretera, uniformidad longitudinal del brillo de la línea central de la superficie de la carretera y requisitos de parpadeo e inducción. Actualmente, los comités internacionales de iluminación, como la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), y la mayoría de los países del mundo, formulan estándares de iluminación de túneles basados ​​en indicadores de brillo.

La frecuencia de parpadeo del sistema de iluminación está relacionada con factores como el brillo de la iluminación, la disposición de las luminarias y la velocidad del vehículo. Una determinación razonable

la frecuencia de parpadeo puede evitar molestias visuales e interferencias psicológicas, garantizando así la seguridad en la conducción.

La inducción se refiere a la naturaleza inductiva de las instalaciones de iluminación, que proporciona a los conductores una inducción visual sobre la dirección, la linealidad y la pendiente de la carretera.

Cinco áreas clave de iluminación de túneles:

De acuerdo con las orientaciones del Comisión Internacional de Iluminación (CIE 88-1990), la cantidad de luz requerida dentro del túnel depende del nivel de luz externa y de la posición donde debe ocurrir la adaptación visual dentro del túnel.

Zona de Entrada: No está dentro del túnel sino en el tramo de carretera que conduce a la entrada del túnel. Desde esta zona, los conductores deben poder ver el interior del túnel para detectar posibles obstáculos y entrar en él sin desacelerar. La adaptabilidad del conductor en la zona de entrada determina el nivel de iluminación necesario en el interior del túnel. La proporción de las etapas de transición no debe exceder 1:3 porque están relacionadas con la capacidad del ojo humano para adaptarse al entorno y al tiempo. El punto final de la zona de transición es cuando el brillo es igual a tres veces el nivel interno.

Zona de umbral: la longitud de esta área es igual a la "distancia de parada". En la parte delantera de esta zona, la luminosidad requerida debe permanecer constante y estar relacionada con la luminosidad exterior (L20) y las condiciones del tráfico. Al final de esta área, el nivel de brillo proporcionado puede caer rápidamente al 40% del valor inicial.

Transición Zona: Dentro de la distancia de la zona de transición, el brillo disminuye gradualmente hasta alcanzar el nivel de iluminación de la siguiente sección del túnel. Uno de los métodos utilizados por la Comisión Internacional de Iluminación para calcular la adaptación visual es el método L20, que considera la línea de visión dentro de un cono visual de 20° del brillo promedio del entorno, el cielo y la carretera, centrado en la línea de visión del conductor a partir del zona de entrada.

Zona interna: esta es el área entre la zona de transición y la zona de salida, generalmente el área más larga dentro del túnel. El nivel de iluminación está relacionado con la velocidad y la densidad del tráfico, como se muestra en la siguiente tabla.

Zona de Salida: La parte entre la zona interna y la salida. En esta zona, durante el día, la visión de los conductores que se acercan a la salida se ve afectada por la luminosidad exterior del túnel. El ojo puede adaptarse casi inmediatamente desde niveles de luz bajos a altos, por lo que el proceso mencionado al entrar al túnel no se revierte. Sin embargo, en determinadas situaciones, puede ser necesaria una iluminación mejorada, como cuando la salida no es visible y es necesario mejorar el contraste entre la parte delantera y trasera del conductor, o en situaciones de emergencia o trabajos de mantenimiento en los que la salida sirve como entrada. . La longitud de esta área es de hasta 50 metros y el nivel de iluminación es cinco veces mayor que el del área interna.

Tipos de iluminación de túneles

La iluminación simétrica y asimétrica se usa comúnmente para las áreas internas y de transición de túneles largos, y para todas las áreas de túneles cortos o de baja velocidad. túneles. La iluminación asimétrica también puede ser una forma de mejorar el nivel de brillo en una dirección del túnel.

Asimétrica La iluminación del mostrador se utiliza para mejorar el nivel de brillo y al mismo tiempo enfatiza el contraste negativo de los obstáculos potenciales. La iluminación del mostrador se consigue mediante una distribución luminosa asimétrica orientada hacia el flujo de tráfico, tanto hacia los conductores que vienen en sentido contrario como hacia la dirección de la carretera. El haz de luz se detiene bruscamente al atravesar el plano vertical de la luminaria. No hay luz que coincida con la dirección del flujo de tráfico, lo que crea un contraste negativo y mejora la adaptación visual.

Iluminación del mostrador delantero A veces se requiere mejorar el contraste positivo, generalmente en el área de salida donde la salida es visible. En estos casos, la distribución de luz asimétrica es similar a la iluminación del mostrador, pero en la misma dirección que el flujo del tráfico, y se denomina "contador delantero". En túneles de doble carril, la iluminación del mostrador en la entrada puede actuar como iluminación del mostrador delantero en la salida. Sin embargo, esta técnica no se recomienda ya que el brillo de la carretera es muy bajo, lo que genera una diferencia demasiado grande entre el área de salida y el área de separación.

Se establecen diferentes requisitos para túneles de diferentes longitudes (de la Comisión Internacional de Iluminación - Directrices de iluminación para túneles y pasos subterráneos).

Al iluminar túneles, se debe tener en cuenta su longitud, forma geométrica y entorno circundante, así como la densidad del tráfico.

Se establecen diferentes niveles de iluminación para cada proyecto:

La siguiente tabla describe algunas opciones de instalación disponibles junto con sus respectivas ventajas y desventajas:

Instalación en techo

Ventajas :

Proporciona iluminación de fila única o múltiple, maximizando la utilización de los accesorios de iluminación, manteniéndolos sin obstrucciones.

Logra una eficiencia y distribución luminosa óptimas, evitando problemas de deslumbramiento.

Reduce costes de inversión y mantenimiento, reduciendo gastos operativos.

Los accesorios de iluminación están ocultos por carteles, lo que mejora la estética visual.

Las opciones incluyen tipos arqueados o enmarcados con o sin conductos.

Desventajas:

Requiere suficiente espacio lejos de la carretera para cumplir con las normas legales. y estándares de seguridad.

Los accesorios fijos son pesados ​​y requieren trabajo adicional durante la instalación.

En estructuras arqueadas, se pueden requerir pasos adicionales de diseño de ingeniería e instalación. ser necesario.

La posición incorrecta o la obstrucción pueden provocar problemas de deslumbramiento.

Instalación montada en la pared

Ventajas 

Conveniente para mantenimiento y reemplazo, ya que requiere solo el cierre de un carril con una mínima interrupción del tráfico.

Menores costos de inversión y mantenimiento.

Acceso más fácil a las luminarias ya que solo es necesario cerrar un carril.

Desventajas

Es posible que la posición de instalación no cumpla con los requisitos de altura mínima establecidos por las normas legales y de seguridad, lo que plantea riesgos de seguridad.

Posibles problemas de deslumbramiento, especialmente cuando los vehículos obstruyen la luz.

Es posible que se requieran conductos adicionales cuando se utilizan estructuras arqueadas, lo que agrega complejidad al diseño y la instalación.

La falta de espacio respecto a la carretera puede afectar el rendimiento de la luminaria y la cobertura de luz

Los puntos clave del sistema de atenuación de iluminación inteligente del túnel incluyen tecnología de control del módulo de recolección, tecnología de control del módulo de comunicación y tecnología de control del módulo de atenuación.

Tecnología de control del módulo de recolección: el módulo de recolección, que consta de medidores de iluminancia de túneles, detectores de flujo y detectores de video, se utiliza para recopilar los datos necesarios para la atenuación de la iluminación. El sistema recopila iluminancia, voltaje del circuito de trabajo y parámetros actuales de acuerdo con los requisitos de control, convirtiendo señales analógicas en señales digitales a través de comunicación RS-485 por cable con el módulo de control principal, logrando una atenuación de iluminación precisa.

Tecnología de control del módulo de comunicación: El módulo de transmisión de red, controlado por una red de área local, logra una transmisión de datos precisa y eficiente, monitoreando de manera integral el estado operativo de las instalaciones de iluminación. La red de comunicación entre el módulo de control principal y el módulo de control PLC es una red de fibra óptica o una red inalámbrica 4G/5G, que ejecuta, reenvía y recibe comandos a través de puertos de entrada para lograr un control de atenuación inteligente.

Tecnología de control del módulo de atenuación: el sistema de atenuación de iluminación inteligente se puede ajustar en tiempo real en función de factores ambientales externos, reduciendo el voltaje, limitando la corriente y logrando un funcionamiento automático. Ajuste y control de la luz. El sistema diseña variables de referencia basadas en parámetros climáticos y de flujo de tráfico para lograr ahorros de energía y extender la vida útil de las luminarias. Además, se implementan estrategias de control preestablecidas basadas en diferentes niveles de volumen de tráfico para cumplir con los diferentes requisitos de iluminación, logrando "iluminación bajo demanda" y mejorando la eficiencia operativa del sistema a través de monitoreo y administración remotos.

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