最近，GGII預計，至2020年末，我國城市軌道交通規(guī)劃總里程將超過 6000公里(不含有軌電車和市域軌道)，扣除已開通的運營線路，平均每年開通運營里程在900公里上下，全國開通運營城市軌道交通的城市將達到 40個左右，軌道交通方面的投資金額將會達到3—4萬億元。
隨著時代的發(fā)展，社會的需要，地鐵建設(shè)事業(yè)蒸蒸日上。與此同時，地鐵運營能耗問題，特別是照明消耗已經(jīng)顯得尤為重要，照明消耗問題對對構(gòu)建安全和諧的交通環(huán)境造成了嚴重的困擾，因此如何解決地鐵照明問題是當今社會不斷探究的課題之一。
地鐵節(jié)能照明方式
目前，地鐵照明可采用的燈具有高壓鈉燈、熒光燈、高頻無極燈、LED燈等。其中高壓鈉燈和熒光燈利用氣體放電、儲電照明。而無極燈基于氣體放電和高頻電磁感應(yīng)的結(jié)合，其照明更加前衛(wèi)且效果更好一些。LED為半導體發(fā)光二極管基于注入式電發(fā)光，發(fā)光時效長，照明強度高，射程遠，是現(xiàn)代比較先進的照明技術(shù)。
高壓鈉燈是我國當前地鐵照明主要的燈具用材，但新型的LED燈具有高效節(jié)能、使用壽命長、維護方便、工作電壓穩(wěn)定、穩(wěn)坐溫度低、綠色環(huán)保等特點，是目前地鐵照明強有力的競爭產(chǎn)品。隨著白光LED在技術(shù)和標準上成熟快速發(fā)展，LED照明用具成為光源燈具市場上的主要流動產(chǎn)品。
LED節(jié)能照明集成技術(shù)
地鐵照明節(jié)能技術(shù)應(yīng)體現(xiàn)出集成性和原則性，重點通過“環(huán)境節(jié)能、模式節(jié)能、控制節(jié)能”三大環(huán)節(jié)實現(xiàn)。
其一按照地鐵行車所需亮度，對外界環(huán)境進行檢測，在保證行車的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能目標。其一是對外部環(huán)境的掌握，首先要測定現(xiàn)場夜晚亮度，做好晚間增強光度措施：復核完工后要進行陰雨季節(jié)外界亮度的檢測，并且具有針對性的進行照明設(shè)計和實施前的設(shè)計修正，切實控制照明節(jié)能的環(huán)境因素。加強地鐵節(jié)能環(huán)保需要對外界具體環(huán)境進行詳細周密的檢測，要求在結(jié)合地鐵行車需要亮度的同時，以節(jié)能環(huán)保為標準，分時期對外界環(huán)境亮度進行檢測及試驗，得出性能比高的地鐵所需亮度值，這樣才能在地鐵建設(shè)過程中減少能源消耗，達到節(jié)能的目的。
其二建立控制系統(tǒng)實現(xiàn)高端節(jié)能。針對夜晚地鐵亮度、鐵路交通量和行車速度對外界亮度的影響位基準，對外界照明控制系統(tǒng)擬由以外界亮度為標準的無極控制和以地鐵交通量和行車速度為標準的分級控制組成。
其三根據(jù)在控制系統(tǒng)與LED照明技術(shù)的結(jié)合上取得的突破性研究成果，以地鐵行車所需亮度為標準的無極控制低壓信號得以實現(xiàn)。當今燈具最大和最小功率已經(jīng)實現(xiàn)最優(yōu)化。此后，系統(tǒng)控制電壓隨著外界亮度的增大或降低而相應(yīng)降低或增大，控制燈具照亮和地鐵行車要求亮度的增大或降低，直至轉(zhuǎn)換為夜間照明模式。
LED照明燈具在地鐵中投放的可行性
1、LED具有實用性
使LED燈具在適當?shù)沫h(huán)境下滿足照亮需求，尤其是地鐵行車亮度要求高的地方應(yīng)該倍加關(guān)注。其中，LED的發(fā)光效率起到了關(guān)鍵性作用。其一LED技術(shù)近年來快速發(fā)展，商業(yè)產(chǎn)品發(fā)光效率不斷提高，基本突破大功率、高照明、小體積的實用技術(shù)瓶頸。其二LED燈具采用白色LED為光源，顯色指數(shù)非常高。在實用中，可一定打到顯色指數(shù)低的光源的效果，即為等效亮度。
2、LED具有可靠性
LED燈具在地鐵照明中還處于試驗階段，市場上無統(tǒng)一的定性產(chǎn)品，在型式、組織、結(jié)構(gòu)、標準上能力不易。調(diào)研和實踐的結(jié)果表示，針對LED的技術(shù)特點，對地鐵LED燈具的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)提出控制要求是十分必要的。
其一，LED模塊的品質(zhì)十分可靠，但也有其不穩(wěn)定性。在正常工作環(huán)境下，LED突然失效，或者短時間內(nèi)光衰都表明貨源缺乏質(zhì)量監(jiān)管。因此，控制貨源以保證質(zhì)量，需要制定標準并廣泛實施檢測。
其二，LED燈具回路的可靠性。LED模塊組合方式有串聯(lián)、并聯(lián)、和串并聯(lián)三種。要求橫流供電的串聯(lián)加上斷路導通的技術(shù)，以保證LED燈具各路的安全可靠性。
其三，LED燈具散熱的有效性。LED燈具有良好的散熱功能可以為持續(xù)穩(wěn)定的工作提供照明。因此在防止LED工作的光衰，控制LED壽命光栓中要求LED注意優(yōu)化結(jié)構(gòu)，加強散熱，保持低溫。
其四，LED燈具壽命的協(xié)調(diào)性。LED燈具壽命長短，受到光衰、燈具導熱件、電路板、反射器等部件的影響，因此，做到燈具結(jié)構(gòu)模塊化，光源電源分離是保證LED燈壽命的基礎(chǔ)。
3、LED在地鐵中的經(jīng)濟節(jié)能性
針對LED照明用具的經(jīng)濟性.對LED在地鐵投放中存在的優(yōu)點進行分析.主要有幾方面：
其一，LED燈具價格較高，增加了系統(tǒng)建設(shè)費用，但是LED燈具耗能較低，縮小了系統(tǒng)規(guī)模，降低了建設(shè)費用，不僅有利于經(jīng)濟投資的減少，還有利于地鐵節(jié)能工作。
其二，LED燈具在功能耗損和壽命上的優(yōu)勢，極大地降低了營運期間的耗電費用和維護費用。與系統(tǒng)實施后每年直接節(jié)省用電費用比，首期投入330萬元是十分劃算的。同期經(jīng)濟值來講，還能減少消耗，保證鐵路節(jié)能工作。
其三，LED模塊發(fā)光效率在不斷地提高，建設(shè)費用將更向著有利于LED系統(tǒng)的方向傾斜。
其四，合理取值和精細設(shè)計是LED照明系統(tǒng)體現(xiàn)節(jié)能優(yōu)勢并具備經(jīng)濟價值的關(guān)鍵。高壓鈉燈在照明系統(tǒng)等也是研究節(jié)能集成技術(shù)的理想平臺。在環(huán)境、模式和控制等節(jié)能環(huán)境中，LED照明系統(tǒng)在發(fā)光效率、顯色指數(shù)、使用壽命等方面的優(yōu)勢逐漸積累行程系統(tǒng)優(yōu)勢。對細微不穩(wěn)定的因素把握不到，往往會得到錯誤的信息。運營LED照明工作不僅節(jié)約經(jīng)濟.也為資源的可持續(xù)發(fā)展帶來積極影響。
地鐵LED照明投放的技術(shù)標準
LED技術(shù)處于快速發(fā)展中，但是LED模塊和LED隧道燈具的質(zhì)量控制標準參差不齊，給LED技術(shù)的推廣應(yīng)用造成諸多困惑。統(tǒng)一完善相關(guān)標準，保證該項技術(shù)健康發(fā)展的工作正在進行中。
交通部《地鐵通風照明設(shè)計規(guī)范》對LED照明技術(shù)還未制定具體標準和規(guī)定，采用LED照明技術(shù)以高壓鈉燈作為借鑒，限制其特點發(fā)揮，所以修正完善相應(yīng)規(guī)范，促進該技術(shù)合理使用的工作也在進行。
總結(jié)
許多國家對LED的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用都即為重視。美國2000年制定的“下一代照明計劃”被列入能源法案，歐盟2000年啟動了以專項不住推廣LED應(yīng)用的“彩虹計劃”。我國也于2003年由科技部組織形成了“國家半導體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導小組”，許多省交通行業(yè)已紛紛開始了這個方面的研究。在既有研究成果和實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過進一步研究和解決LED照明技術(shù)中存在的問題，促成北京地鐵車站LED照明技術(shù)投入，率先實現(xiàn)了地鐵照明技術(shù)的節(jié)能測驗工作，取得了良好的結(jié)果和滿意度。在地鐵LED照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中具有研究和開拓的提點，但仍存在許多問題，需要我們探索完善。LED燈具的推廣及開發(fā)將為我們節(jié)約寶貴)資源，保護生活環(huán)境。
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