LED路燈照明應用探討

黃志林

（南安市路燈管理所， 福建 南安 362300）

LED路燈在市政照明系統中的應用，可以有效的減少路燈在照明系統中消耗的能源，提高了道路的亮化度，增加了車輛在行車過程中的安全性。LED路燈在應用過程中光照的均勻度是重要的指標，所以要對路燈的光照均勻度進行分析，并研究LED路燈在使用過程中的優勢，要對LED路燈未來的發展提出相應的期望，促進市政道路照明系統的發展[1]。

1 LED路燈在應用過程中的光學性分析

1.1 LED燈光的配光曲線

LED路燈的定向性能較好，首先要在晶體封裝的過程中進行配光，單顆的LED二極管的疊加形成整燈，并且對整燈進行配光工作。傳統的高壓鈉燈的光源較強，光線向周圍的環境中散射，所以配光工作較為困難。但是LED路燈配光有著靈活性，在使用的過程中更加的方便，為保障光照的均勻程度，LED路燈主要的配光方式包括蝙蝠型配光與LED紡錘形型配光。

經過相應的試驗與對比分析，LED路燈使用蝙蝠型進行配光，光照的均勻程度要高于LED路燈使用紡錘型配光。因此，進行LED路燈配光時，首先選擇的是蝙蝠型配光技術。

1.2 LED路燈平均照度的計算

LED路燈照度均勻度是市政道路照明系統中重要的衡量指標，對LED路燈照明平均度計算的方式主要包括了軟件仿真法、通過系統的手工運算以及路上實際取點測量法[2]。

使用軟件仿真測量法主要是將 LED路燈的數據輸入到照明設計的相關軟件中，在此過程中最常使用的軟件是Dialux軟件，在軟件中設置相應的參數，參數包括了道路的路寬、路燈之間的間距、路燈的布置方式、路燈的燈桿高度以及懸臂的長度等，根據報表進行計算可以得出相應的照度圖。

通過系統手工運算，首先明確道路平均照度的計算公式：

其中φ表示了光源總通光量；U表示了利用系數，利用系數能夠使用利用系數曲線得出；K表示的是維護系數；N代表的是路燈單側排列或交錯排列是數值取1，路燈雙向排列時，數值取2；S表示的是路燈之間的間距；W表示的是道路的寬度。

路上實際取點法，主要的方式包括四點法與中心法。四點法，主要將同一側兩個路燈燈柱之間的測量路段分成大小相等的矩形網格，每個矩形網格的四角作為測點。縱向的網格總數設為M，橫向的網格總數設為N，其中M·N是網格的總數，則光照均勻度的計算公式為[3]：

其中Ea代表了測量區域內四角的照明度；Eb代表了測量區域內四個外邊的照明度；Ec表示的是測量區域除四個角以及外邊內部的照明程度。

使用中心法進行照度平均度的測量，是將統一側的兩個燈柱之間的距離分成大小相等的網格，將測點設置在網格的中心，相應的計算公式：

Ei表示的是每個測量點的照度值，n表示的是測點的數量。

1.3 LED路燈安裝

LED路燈在應用的過程中，要對其進行風力實驗，在路燈安裝時在燈桿旁邊通過固定等重沙袋模擬的方式對其施加壓力，觀察燈桿的變形情況，正常情況下變形程度不能超過10。在LED路燈安裝時，要對安裝結構進行相應的改變，在燈桿安裝的位置設計一個較淺的平面，增加靜摩擦力在燈桿過度彎曲的情況下斷面可以充當抱箍使用，提高了燈桿的安全性[4]。

2 LED路燈應用在城市道路照明系統中的優點

LED路燈出現被廣泛的應用在城市道路的照明系統建設中。根據LED光照的均勻度分析，LED照明燈在配光過程中，靈活性較高，可以使用不同技術對其進行配光，經過光照平均度的計算發現使用蝙蝠型配光技術，LED路燈的配光效果最好，在一定程度上防止了光源散射的問題，提高了城市道路夜間照明關照的均勻度。LED路燈的通光量在110 lm/W-130 lm/W之間，不僅能夠防止LED路燈的漫反射與散射的情況，還可以對路燈能源的消耗進行控制[5]。

在LED路燈應用在城市道路照明系統中，每個LED路燈使用的壽命為5.0×104h，使用的壽命較長，工作人員只需定期的進行檢查，減少更換路燈的費用。在使用壽命較長的同時，LED路燈的顯色性能較好，在黑夜中提高路面的量化程度，將夜間真實的事物較為真實的展現出來。

LED路燈屬于綠色環保燈具材料，符合國家節能減排的號召，將數字化控制系統與LED路燈進行結合，可以實現路燈的智能化控制。根據季節的不同、時間段的不同以及所在地區不同，城市道路的使用方式不同，為每盞路燈配置相應的運行程序，不僅能夠節省了能源的消耗，而且還減少了相關用戶的電費支出。使用智能化的LED路燈，可以對LED路燈的使用情況進行實時的監測，在總中央控制室使用動態模擬顯示屏能夠對個路段路燈狀況進行監視，減少了路燈巡檢過程中的人工成本，降低了工作人員的工作效率，減輕了工作強度，提高了LED路燈的管理效率。

3 LED路燈應用的美觀度

LED路燈出現被廣泛的應用在城市道路的照明系統建設中，由于LED路燈散熱性的問題，導致LED外觀的美觀性較差，外觀造型中存在著一定的缺陷。大多數生產廠家生產的LED路燈，都是雙面使用散熱金屬作為外殼，散熱金屬選擇的才是壓鑄鋁或者是路合金，金屬外殼下面是光源。這樣的外觀形式較為單一，而且選用的顏色也較為單一。城市LED路燈的使用，不僅僅是照明系統的問題，也是城市的美化工程。路燈外觀應該根據路燈使用的不同場合，進行個性化的設計。LED路燈的安裝單位首先與燈具的生產廠家聯系，根據路燈使用的場合，生產廠家對燈具進行個性化的設置，使用不同的顏色豐富燈具的外殼。例如公園綠化帶路燈的顏色選擇，應該選擇淺綠色等清新環保的顏色。在路燈使用的過程中凸顯城市的文化內涵與人文因素，增加正式道路的美化工作，提高城市魅力。所以，LED的生產廠家應該提高自身路燈燈具的加工工藝，使用多種材料進行實驗，找到既美觀又新穎的材料進行燈具的制作[6]。加大對 LED燈具的設計工作，設計出不同的款式與顏色，滿足城市照明系統的需求。

4 總結

隨著社會經濟深入發展，城市道路的照明系統成為了人們關注的重點問題。LED路燈的出現，城市道路照明系統提供了新型的照明方式。LED路燈在配光環節照比原有的燈具更加的靈活，分析LED路燈光照的平均度，能夠保障路燈在使用過程中的安全性。在城市道路的照明系統中使用LED路燈，有效的減少了能源的消耗，提高了管理的效率。將數字化技術與LED路燈進行結合，可以實現路燈的遠程管理，提高了管理的效率。

[1]王瑋.道路照明中LED路燈的應用[J].建材與裝飾,2018(37):249.

[2]王奕凡.LED路燈在道路照明中的應用分析[J].科技風,2018(16):187.

[3]刁相日.淺談LED路燈在市政道路照明中的應用[J].居舍,2018(16):158.

[4]楊屹巍.LED路燈在市政道路照明中的應用[J].居業,2017(11):36-37.

[5]陳雅玲.淺析 LED路燈在道路照明中的設計及應用[J].科技創新與應用,2015(20):257.

[6]曾德容,田景洪.LED路燈在道路照明設計中的應用[J].中國高新技術企業,2015(15):22-23.