高速公路太阳能警示灯的应用探讨

高速公路太阳能警示灯的应用探讨

1杜进盛2杜懿伦3杜赟4胡风静5叶世挺

温州宏大警用器材股份有限公司   省市：浙江省温州市   325215

摘要：高速公路太阳能警示灯设计，主要应用的技术类型有太阳能技术以及LED技术，该项设计应用具备较强的稳定性特点，即使在恶劣天气环境下，依旧能够对道路安全性进行维护，降低交通事故出现的可能性。因此，相关部门应做好高速公路太阳能警示灯设计工作，为人们出行提供安全保障。本文以实际工作开展情况为基础，对太阳能警示标识内容进行总结，论述了高速公路太阳能警示灯的应用方式。

关键词：高速公路；太阳能警示灯；标识

近年来，随着我国高速公路车流量的增加，夜间行车人数同样较多。由于夜间或者雾天状态下，前方路面边界以及车辆等信息更加模糊，大大提升了交通安全事故的出现几率。现阶段，高速公路在边缘与警示牌设计方面采用了反光等被动光源形式，在雨天、雾天等状态下，被动光源警示牌的提示效果会受到极大影响，此时，人们需要确保主动警示灯呈现出更好的警示效果。但想要完成该项任务，需要在高速公路沿线铺设电缆，设计难度较高，太阳能技术和LED技术相结合，可将上述问题充分解决。

1.太阳能警示标识

1.1太阳能警示标识的设计原理

太阳能警示标识在设计过程中，主要是对太阳能光生电原理进行应用，在白天，太阳能电池板能够吸收大量太阳光，并将其转化成电能，在蓄电池中进行存储，到了晚上或者光线不强的情况下，警示灯也能处于正常开启状态，使得工作灯保持闪烁和提醒状态，保证高速公路的行车安全[1]。

1.2太阳能警示标识的制作

一般来说，很多LED太阳能警示灯内部电池性能不足，而且不具备文字提醒功能，很难在高速公路合适的位置进行固定，相关人员需根据高速公路的安全警示需求，对其进行合理改进。例如，可增加喷漆反光板，保证警示效果得到更好优势。或者对内部电池进行更换，将警示灯的警示时间延长，该项操作还能将警示装置的使用时间大幅延长。与此同时，工作人员也可以将其紧固卡扣更换，提升卡扣质量和紧固性，便于在高速公路合适位置进行悬挂。确保系统内部太阳能能够成功转化为电能，保证LED灯的显示效果。

1.3太阳能警示标识的安装

针对经常出现交通事故的高速公路区域，可设定相应的太阳能警示灯，安装时，可能会应用到梯子、脚手架或者升降机等设备。另外，对于太阳能警示标识安装与维护，相关作业人员应具备较强的高空作业能力。当安装工作结束后，进行标识安装紧固度测量，即使在大风等天气影响下，太阳能警示灯不会出现掉落等问题。需要注意的是，太阳能警示灯需要牢牢固定在高速公路相关设施上，禁止将警示灯直接安放在道路内部。

2.高速公路太阳能警示灯的应用效果

2.1用于高速公路外场公里牌与百米牌的提醒及边缘警示作用

高速公路建设过程中，与市区场景存在明显差异，其中没有设定完善的路标，更不具备高楼等定位参照物系统。一般来说，高速公路两旁主要以山体、绿化带等内容为主，有些区域甚至还没有通信讯号覆盖。一旦在高速公路上出现交通安全事故，除了对整个交通运输工作产生影响外，还会为伤者救援带来诸多困难。因此，相关部门应做好相关警示灯设计。首先是公里牌设计，高速公路之中，公里牌经常出现，可起到良好的警示效果。公里牌设计方面，往往会在上方设定一行数字，下方为字母和数字的组合形式。例如，下方的“G15”代表沈海高速，上方数字代表该位置在该高速公路几公里处，在公里牌帮助下，能够迅速确定其所在位置。其次是百米牌，在百米牌帮助下，车主与前车之间的距离能够得到衡量，一旦出现交通事故，也能在短时间内进行精确定位。在百米牌设计时，两牌之间的间隔距离为100m，外观上小于公里牌，百米牌中印刻着两行数字，其中，下方数字代表高速公路的第几公里，上方数字则代表该公里在第几个百米路段内。无论遇到何种问题，在公里牌和百米牌帮助下，均能完成有效定位操作[2]。

在白天，百米牌和公里牌位置能够很容易被确定，但夜间由于光线昏暗，再加上行车速度较快，导致其信息很难被驾驶员接收。如果在公里牌和百米牌中加入太阳能警示灯，上述问题能够得到合理解决。该警示灯安装，并不会对两牌的警示功能产生影响，对于LED灯光颜色设定，主要以黄色为主，可以是常亮状态，也可以是闪烁状态，在发挥警示作用同时，还能让驾驶员在夜间清楚高速公路边缘所在。

2.2收费站内秤台光栅与其他设备警示作用

一些货车想要进入到收费站之中，需要进行承重操作，受夜间光线不足的影响，司机往往很难通过后视镜确定设备具体位置，增加秤台被刮坏的风险。当设备出现损坏后，很难与秤台相互分离，影响周围车道的正常使用，增加堵车问题出现几率。在太阳能警示灯帮助下，司机能够更好地确定设备位置所在，降低设备损坏的可能性。

2.3其他高速场景

常见的其他高速场景包括以下几方面：第一，固定在高速公路路障及改造警示牌上，呈现出良好的警示效果；第二，插在高速锥形桶上，突出安全特性；第三，固定于高速工程车辆上，同样能够起到警示效果；第四，固定于高速护栏立柱上，当阴雨天气出现后，可提醒驾驶员高速公路边缘位置所在；第五，安装于高速公路收费站车道沿石上，可在光线不足的情况下，让驾驶者依旧能够分清不同车道。另外，从该设备应用过程中也能够看出，具备明显的拆卸方便、成本低等优势，相关人员可根据实际需求，对高速公路太阳能警示灯位置进行合理调整，发挥不同的警示作用

[3]。

3.高速公路太阳能警示灯的应用方式

3.1设备方案

首先，从太阳能LED工作原理角度来说，白天，太阳能组件会对太阳光进行收集，使得太阳能电池能够产生相应数量的直流电压，实现光能向电能的转化，之后将其传递给智能控制器，赋予整个电池组的过充保护功能，完成电能存储任务。到了夜晚，太阳能组件由于无法继续接收光能，此时，太阳能电池板开路电压数值为4.5V左右，当直流电压降低到0后，智能控制器便会发出控制功能，向LED输出电能。截至目前，常见电池为500MAH，LED闪烁频率为每分钟40次左右，当电量达到充满状态，连续工作时间为20小时以上。

3.2设备效果

设备安装效果如图1和图2所示，当设备投入应用后，驾驶人员能够在第一时间内发现里程牌和百米牌，一旦发生交通事故，人们也能从信息中确定自身所在位置，等待救援。与此同时，在夜间、阴雨天气等状态下，高速公路太阳能警示灯还能对高速边缘进行警示和提醒，降低由于天气因素导致车辆碰撞高速护栏问题出现的可能性。更为重要的是，闪烁的灯光还能缓解驾驶者的视觉疲劳，提升道路安全性，维护驾驶及乘坐人员的个人安全。

图 1 设备外观

图 2 设备在百米牌与边缘护栏上的安装位置

3.3太阳能警示标识的应用寿命

首先，在太阳能板应用上，常见制作材料为晶体硅，为了呈现更好的应用效果，可将单晶硅充当太阳能电池板材料，这主要是由于单晶硅具备更好的光电转化率，能够将更多光能转化为电能，为高速公路太阳能警示灯提供充足能量。一般来说，太阳能电池板理论应用时间为20到25年，但受到太阳能板材料和工艺影响，具体使用时间很难估算，一般均能超过5年。其次，在蓄电池应用方面，该结构属于是整个高速公路太阳能警示灯应用核心之一，其充电和放电次数，同样与警示灯使用寿命存在直接关系。蓄电池制作时，主要材料为化学物质，在温度过高或者过低环境下，蓄电池工作状态均会受到影响。由于高速公路所处环境十分复杂，在太阳能警示灯设定时，应尽可能应用锂电池，以此来提升其使用时限[4]。

4.结论

在高速公路太阳能警示灯帮助下，不仅能够发出良好的警示作用，还能缓解驾驶者的疲劳程度，维护行车安全，降低各类交通事故出现的可能性。针对高速公路太阳能警示灯制作，相关人员应注重太阳能板和蓄电池的应用类型，尽可能将太阳能警示灯的使用寿命延长，并保证电能的稳定供应，满足高速公路的警示需求。

参考文献

[1]魏显文.基于太阳能的远程无线警示装置设计[J].应用能源技术,2022(04):45-48.

[2]张国清.智能太阳能电力施工警示牌装置的设计与应用[J].农村电工,2021,29(01):27-28.

[3]张涛.输电线路的移动式限高标识设计[J].集成电路应用,2020,37(08):140-141.

[4]崔爽,刘丙万.东北虎和野猪声音与太阳能警示灯防控野猪危害及经济阈值研究[J].四川动物,2020,39(05):531-537.