電光標志（電光標志）

產(chǎn)生背景

隨著平原區(qū)、丘陵區(qū)和各省市經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)高速公路建設的逐步完善，高速公路建設的重點正逐步向山嶺區(qū)和經(jīng)濟發(fā)展相對滯后的山區(qū)轉(zhuǎn)移。長隧道和特長隧道也越來越多，隧道由于其呈隱蔽帶狀的結(jié)構(gòu)特點，給交通行車環(huán)境帶來了一系列的變化，特別是高速公路大交通量路段的長大隧道，安全形勢十分嚴峻，曾因為安全問題造成了極大的損失。

由于公路隧道屬于封閉空間，交通空間有限、空氣不易流通，原來的靠反光的交通標志，在隧道內(nèi)很快就會因空氣油污，而失去反光效果，為了更好的指示隧道內(nèi)的交通安全，隧道電光標志就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。

現(xiàn)有種類

2014年為止，交通部頒布了公路隧道交通工程設計規(guī)范(JTG/T D71-2004對隧道標志中的電光標志做出了規(guī)定，主要分為緊急電話指示標志、消防設備指示標志、行人橫洞指示標志、緊急停車帶標志、疏散標志。

電話指示標志和消防設備指示標志

緊急電話指示標志用于指示隧道內(nèi)緊急電話位置，消防設備指示標志用于指示隧道內(nèi)緊急電話位置，標志版面一般為25cmX40cm，可根據(jù)隧道設計凈空調(diào)整。

行人橫洞、行車橫洞、緊急停車帶標志

行人橫洞指示標志用于指示隧道行人橫洞位置，在隧道發(fā)生緊急狀況時指示隧道內(nèi)人員逃生路線，行車橫洞指示標志用于指示隧道行車橫洞位置，在隧道發(fā)生緊急狀況時指示車輛改行行車橫洞，緊急停車帶標志用于指示隧道內(nèi)緊急停車帶位置。標志版面一般為50cmX80cm，可根據(jù)隧道設計凈空調(diào)整。

疏散指示標志

疏散指示標志用于指示該點與洞口、行車橫洞、行人橫洞的距離與方向，在隧道發(fā)生緊急情況時指示行人、車輛迅速離開。

說明：

1)電光標志版面受限于隧道凈空，因此，版面設計時以圖形為主。

2)電光標志亮度大于15-300cd/m2

隧道電光標志應用

發(fā)展現(xiàn)狀

為克服空氣污濁對反光膜的影響，采用主動發(fā)光的形式，在內(nèi)部設置燈泡或燈管，做成燈箱形式，就是最早期的電光標志。

它的缺點是：

1. 體積笨重，造價高，運輸、安裝困難。

2. 內(nèi)部燈管易燒掉，更換困難。

3 標志不能反光，一旦內(nèi)部電路出故障，標牌將失去其警示作用。

4. 密封性不好，高壓水槍清洗隧道時，內(nèi)部電路很容易短路。

所以應用受到很大的局限。

隨著LED和反光膜技術的成熟，隧道光電標志獲得了突飛猛進的發(fā)展，并從根本上克服了以上幾方面的局限性。

詳細特點

(1)體薄量輕

(2)亮度衰減慢

(3)主動被動發(fā)光相結(jié)合。

隧道里空間有限，不方便使用粗大的支架形式，要求電光標志體薄量輕，便于懸掛，而新型LED技術的發(fā)展和應用，正好解決了這一問題。

LED燈又稱發(fā)光二極管，比起其它光源，單個小功率LED的功耗很小，光電轉(zhuǎn)換效率高。從藍到紅，LED燈有很多種顏色，另外還有一種特殊的顏色是白色，我們的電光標志就主要采用白光LED陣列。

新型光源主要由LED、導光板、光學用膜片、框架等組成。具有亮度高，壽命長、發(fā)光均勻等特點。

依光源分布位置不同則分為側(cè)光式和直下式(底背光式)。在隧道電光標志中主要采用LED邊光式。下面簡單介紹一下它的特點：

邊光式：即將LED設置在經(jīng)過特殊設計的導光板的側(cè)邊做成的光源。根據(jù)實際使用的需要，又可做成雙邊式，甚至三邊式。邊光式背光一般可做的很薄。

導光板的作用在于引導光的散射方向，用來提高面板的亮度，并確保面板亮度的均勻性，導光板的良優(yōu)對背光板影響甚大，因此，側(cè)光式背光板中導光板的設計制作是關鍵技術之一，不考慮支架導光板的厚度2-3mm，遠達明的電光標志加上支架、反光膜、面罩做成成品，厚度也就在10MM左右。非常便于懸掛在隧道側(cè)壁上。

用于隧道的光電標志需要長期懸掛，使用壽命應該在五年以上，哪些因素影響到電光標志的亮度衰減呢？主要有三個因素：led內(nèi)部的芯片質(zhì)量和LED的工作電流和LED的散熱。

(1) LED芯片質(zhì)量對亮度衰減的影響

LED的壽命主要取決于芯片的質(zhì)量，LED亮度也會像其它光源一樣，都會隨著工作時間增加而逐步衰減，尤其是在白光LED領域，在當前LED市場，也存在針對應用方向而制造出不相同的LED，其質(zhì)量參差不齊、魚目混珠現(xiàn)象，價格相差很大，因此確定LED質(zhì)量對制造交通產(chǎn)品是至關重要的。

高品質(zhì)的LED優(yōu)點是壽命非常長，使用壽命可達10萬小時，如果按每天24小時計算，一臺采用一流白光LED光源的電光標志，可以使用將近10年以上，工作10年后光亮度都仍能達到原來的45%。

選用LED供應商時，應非常謹慎，要經(jīng)過較長周期的性能測試，確定最高亮度、最低光衰、最穩(wěn)定、批量中各參數(shù)一致性最好的供貨商。

(2)驅(qū)動電路對LED亮度衰減的影響

LED必須在恒流狀態(tài)下工作，才能保證LED長壽命和亮度、色度的一致性。

1、LED是特性敏感的半導體器件，如果流過LED的電流超過它的額定電流，LED亮度和顏色立即發(fā)生改變，其壽命將迅速衰減，甚至燒毀。

2、獲得預期的亮度要求，并保證各個LED亮度、色度的一致性。

3、能有效的避免雷擊，電網(wǎng)的浪涌，過電流，過電壓的保護。

要保證LED長壽命，高效率工作，對其驅(qū)動電源的要求是近乎于苛刻的，LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2～3伏的低電壓驅(qū)動，必須要設計變換電路，不同用途的LED產(chǎn)品，要配備不同的電源適配器。國際市場上國外客戶對LED驅(qū)動電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高，設計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數(shù)，因為電源在整個LED產(chǎn)品中的作用就好比像人的心臟一樣重要

(3)工作溫度對LED壽命影響很大，沒有處理好就影響LED壽命。

LED的散熱處理非常重要，LED的發(fā)光效率隨著LED溫度的升高而下降。電光標志雖然使用的是小功率LED，但是多顆組合在一起長期工作，其發(fā)熱量也是不容忽視的問題。在設計制造電光標志時充分結(jié)合LED電氣特性、物理特性，合理設計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。LED陣列均勻分布在導光板兩側(cè)，邊框采用鋁合金工形槽，既有效的為LED散發(fā)熱量，又能增強標志牌的機械強度，還為固定標志牌提供了支撐作用。驅(qū)動電源外殼也是鋁合金材料，外置于標志牌上，也能固定在墻壁上，這些都是最佳的熱處理措施

反光膜已經(jīng)為廣大人們所熟悉，傳統(tǒng)的反光膜本身是不透光的，但是透明性反光膜已經(jīng)開始得到應用，光線可以從反光膜背面穿透反光膜本身，而光線并無大的衰減，這樣就可以將反光膜印上圖案，作為電光標志的表面，保證線路出故障時，電光標志依然可以起到警示作用。

用主動發(fā)光和被動反光相結(jié)合的方式，是隧道電光標志理想的工作方式。

安裝與應用

緊急電話指示標志應設置與緊急電話上部，安裝高度凈空應不小于2.5m。

消防設備指示標志應設置與消火栓上方，安裝高度凈空應不大于2.5m。

行人橫洞指示標志應設置與行人橫洞頂部，安裝高度凈空應不大于2.5m。

行車橫洞指示標志應設置與行車方向左側(cè)行車橫洞處，安裝高度凈空應不小于2.5m。

緊急停車帶標志應設置與緊急停車帶前5m左右，安裝高度凈空應不小于2.5m。

疏散指示標志應設置與隧道側(cè)墻上，安裝高度凈空應不大于1.3m，間距應不大于50m。

安裝時，應注意光電標志的支架形式，因為車輛的風載很大，固定不牢靠，容易使標牌脫落，懸空標牌盡量采用三角支撐，而且電源線要從哪里引，也很重要，要以安裝方便為宜。