公共照明LED路燈改造技術(shù)分析

摘要：隨著我國城市化發(fā)展速度的不斷提升，政府部門開始大力推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展戰(zhàn)略，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的范圍和規(guī)模逐漸擴(kuò)大。在這一社會(huì)背景下，城市每日所消耗的能源也與日俱增，為了節(jié)省能源的消耗量，政府開始對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行了改造。城市道路建設(shè)中需要設(shè)置路燈，路燈的能耗屬于節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，可以加快節(jié)能型社會(huì)的構(gòu)建速度。本文以融水苗族自治縣為例，對(duì)公共照明LED路燈的建設(shè)現(xiàn)狀以及LED路燈的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析，并提出了有效的公共照明LED路燈改造措施，力求可以減少融水縣的能耗。

關(guān)鍵詞：公共照明LED路燈;改造技術(shù);分析

照明設(shè)施是公路建設(shè)過程中不可缺少的重要部分，可以促進(jìn)城市的發(fā)展，保障夜間的車輛出行安全。近年來隨著節(jié)能減排理念在社會(huì)發(fā)展過程中的不斷滲透，政府開始重視照明設(shè)施的改造，將目前照明設(shè)施中經(jīng)常使用的高壓鈉燈逐漸調(diào)整為LED燈。通過對(duì)比高壓鈉燈以及LED燈，可以發(fā)現(xiàn)LDE燈在使用效果、使用時(shí)間上都要優(yōu)于高壓鈉燈，可以提升照明強(qiáng)度，達(dá)到節(jié)能減排的效果。融水縣經(jīng)過實(shí)際調(diào)查之后，需要改造的路燈共有4600套，為了提升融水縣的城市形象，保障城市安全，必須要加快路燈改造速度。

一、融水苗族自治縣路燈建設(shè)現(xiàn)狀

（一）高壓鈉等為主要道路照明燈具

在傳統(tǒng)的道路照明設(shè)施建設(shè)過程中，多數(shù)都將高壓鈉燈作為光源，高壓鈉燈的顯色度較低，消耗的電量較大，并且光線衰弱速度快，需要頻繁更換[1]。逐漸增加的耗電量影響了節(jié)能型社會(huì)的構(gòu)建，顯色度低則在一定程度上給夜間出行群體帶來了安全隱患，為了提升照明效果需要對(duì)其進(jìn)行多次維護(hù)，增加了維護(hù)成本。

（二）燈具損壞，照度水平差異大

融水縣目前有很多道路上的路燈都無法正常工作，主要是由于線路損壞或者燈具損壞所導(dǎo)致的，融水縣的整體亮燈率甚至不到90%，給融水縣的城市形象的提升造成了影響。融水縣在不同道路中路燈的照度也出現(xiàn)了差異，部分道路出現(xiàn)照度不夠的問題，而部分道路照度則超出了標(biāo)準(zhǔn)。照度的變化會(huì)導(dǎo)致司機(jī)在行駛過程中出現(xiàn)視覺差異，容易影響到車輛的行車安全，特別是在車流量較為密集時(shí)，更加容易出現(xiàn)交通事故[2]。

（三）亮燈時(shí)間較短

高壓鈉燈的耗電量較高，為了在此基礎(chǔ)上節(jié)省能源，則會(huì)選擇減少亮燈時(shí)間或者不亮燈的手段來達(dá)到節(jié)能的目的。融水縣點(diǎn)燈最長的路段每天亮燈時(shí)間約為12小時(shí)，點(diǎn)燈最短的路段每天亮燈時(shí)間約為6小時(shí)，平均亮燈時(shí)間僅為5.6小時(shí)左右。點(diǎn)燈時(shí)間的縮短會(huì)影響夜間人們的出行便利性，容易影響融水縣旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

二、LED路燈優(yōu)勢(shì)

LED是一種可以使用較少電能就可以發(fā)光的固體光源，具有使用時(shí)間長、能量消耗少、環(huán)保、體積較小、點(diǎn)亮?xí)r間短、耐震性強(qiáng)等多種優(yōu)點(diǎn)，是近年來擁有較好發(fā)展前景的新型技術(shù)類型之一[3]。LED路燈的工作壽命60000小時(shí)，而高壓鈉燈只有8000h，在使用過程中LED路燈燈罩不易老化、發(fā)黑，具有較高的耐震性，因此在后期維護(hù)中也無須增加過多的成本，降低了再生資源的消耗量。LED路燈不需要進(jìn)行預(yù)熱就可以正常工作，經(jīng)檢測(cè)LED路燈的啟動(dòng)時(shí)間要短于0.5秒，而高壓鈉燈的啟動(dòng)速度要在2min之上，避免了高壓鈉燈需要啟動(dòng)時(shí)間的缺陷，也不會(huì)出現(xiàn)停電后路燈啟動(dòng)時(shí)的照明中斷問題。LED路燈功率因數(shù)大于或者等于0.98，和電感鎮(zhèn)流器相比電能光能的轉(zhuǎn)換效率要增加50%，和傳統(tǒng)電子鎮(zhèn)流器相比增加了20%，高壓鈉燈的轉(zhuǎn)換效率則要小于60%[4]。LED路燈的散熱效果較好，所使用的是氮化鋁陶瓷LED芯片，能夠減少燈罩的制造成本，并且利用的汞齊也小于0.25mg，不會(huì)給周圍環(huán)境造成影響。LED路燈和高壓鈉燈相比工作較為安全，電路穩(wěn)定，產(chǎn)生的電磁干擾程度小，可以確保涉設(shè)備工作的安全性。LED路燈不僅可以應(yīng)用在道路照明過程中，還可以在零下30℃到零上50℃的溫度間工作，且可見光相對(duì)集中在490nm到690nm的范圍之內(nèi)，其光線更加接近自然光。LED路燈的寬色溫范圍在2700K-6500K之間，能夠還原物體的色彩，擁有較好的視覺效果，提升了照明的舒適度。高壓鈉燈的色溫則太低，要么太黃，要么太橙，不容易讓人適應(yīng)[5]。

三、公共照明LED路燈改造技術(shù)分析

（一）公共照明LED路燈改造替換標(biāo)準(zhǔn)

本次融水縣公共照明LED路燈改造所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為國家道路照明標(biāo)準(zhǔn)。融水縣的道路照明系統(tǒng)和其他的照明燈具有較大的差異，被路燈所照射的路面為矩形，依據(jù)國家公路照明標(biāo)準(zhǔn)來看，主干道的平均照度是20LX，均勻性為0.4;次干道的平均照度是10LX，均勻性為0.4，其中均勻性為照射路面的最低照度/平均照度（Emin/Eav）。在進(jìn)行改造前需要技術(shù)人員針對(duì)不同道路的照明標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，道路類型劃分為三類，第一為快速路和主干路，針對(duì)融水縣來看，包含通向政府機(jī)關(guān)或者大型建筑物的主要道路，或者是位于市中心、商業(yè)聚集區(qū)的道路。第二為次干路，第三為支路，不同類型的道路在路面亮度、路面照度、眩光限制、環(huán)境比SR比值都有所差異，如表1所示，為瀝青路面道路國家道路照明標(biāo)準(zhǔn)。但需要注意表1中的內(nèi)容僅適用于干燥的路面，并且在表中所出現(xiàn)的“/”代表的是最小值和最大值的區(qū)別[6]。技術(shù)人員在計(jì)算照明標(biāo)準(zhǔn)時(shí)同時(shí)也需要分析改造道路屬于瀝青路面還是水泥混凝土路面，如果是后者則平均照度值需要在瀝青路面的基礎(chǔ)上減少30%，并且需要按照平均亮度系數(shù)來計(jì)算水泥混凝土路面所需要的平均亮度。在計(jì)算平均亮度或者照度時(shí)也需要考慮到路燈光源的種類、路燈燈具防護(hù)水平以及路燈定期擦拭的時(shí)間。

（二）改造方案

根據(jù)融水縣的公路路燈改造目的進(jìn)行分析，即節(jié)能和提升城市夜景形象，將改造方案為提升10%的公路。改造前功率為110w的高壓鈉燈共20套，將被改造為功率為60w的LED路燈;功率為150w的高壓鈉燈共599套，將被改造為功率為80w的LED路燈;功率為250w的高壓鈉燈共3866套，將被改造為功率為110w的LED路燈;功率為400w的高壓鈉燈共115套，將被改造為功率為150w的LED路燈。在改造結(jié)束后，高壓鈉燈眩光強(qiáng)、色溫低、被照物體顏色不真實(shí)的現(xiàn)象都有所改善，LED路燈不會(huì)出現(xiàn)眩光的問題，色溫處于合適的狀態(tài)，可以還原被照物體的樣貌。

（三）引進(jìn)智能化技術(shù)

在此次路燈改造過程中會(huì)應(yīng)用智能化技術(shù)，通過安裝智能化的系統(tǒng)可以達(dá)到智能管理燈具亮度的效果，可以促進(jìn)道路照明系統(tǒng)以及城市的智能化發(fā)展。智能化技術(shù)可以利用各類網(wǎng)絡(luò)終端控制不同道路的路燈，不需要使用變壓器進(jìn)行設(shè)置[7]。如果路燈出現(xiàn)故障之后，智能系統(tǒng)可以結(jié)合實(shí)時(shí)的檢測(cè)數(shù)據(jù)來分析燈具的使用情況，進(jìn)而將問題反饋給后臺(tái)，快速定位故障路線。智能技術(shù)的應(yīng)用可以將不同路燈的運(yùn)行情況記錄下來，結(jié)合不同的需求來進(jìn)行調(diào)光，如在不同車流量、人流量的情況下對(duì)亮度進(jìn)行智能調(diào)節(jié)。智能技術(shù)可以自行校對(duì)時(shí)間，實(shí)時(shí)監(jiān)控路燈的運(yùn)行狀態(tài)，并自動(dòng)上報(bào)路燈運(yùn)行數(shù)據(jù)。

四、結(jié)語

公共照明LED路燈在道路設(shè)施完善中的應(yīng)用，可以為居民的出行提供安全保障，同時(shí)可以減少城市的犯罪概率，促進(jìn)城市文明的建設(shè)。在路燈改造過程中加入智能化技術(shù)可以達(dá)到自動(dòng)控制路燈的效果，并經(jīng)過智能終端反饋路燈的故障問題，也可以提升后期LED路燈的維護(hù)效果。在路燈改造過程中，施工人員需要按照替換標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行路燈改造，在減少路燈能耗的過程中，提升資源的配置效果。隨著我國城市化發(fā)展速度的提高，越來越多的城市都將會(huì)更換路燈設(shè)計(jì)，進(jìn)而為我國城市文明的發(fā)展提供動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李立勉，藍(lán)裕泉，陳家民，張偉導(dǎo)，周書豪，林俊鑫，陳偉宏，蘇彬鋒.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的LED智慧路燈在鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路亮化改造中的應(yīng)用[J].營銷界，2019（28）：158-160.

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作者簡介：陳輝（1976-），男，苗族，廣西柳州人，大專，中級(jí)工程師，園林路燈管理。