市政道路照明電氣節能設計分析

深圳市西倫土木結構有限公司 楊貴香

1 我國城市道路照明技術的發展現狀

1.1 部分照明設計不合理

目前在我國城市路燈照明系統設計過程中，大多數都是鹵素燈和高壓鈉燈，這些燈主要都是通過氣體放電來實現照明，所以電能消耗情況十分嚴重。城市路燈照明通常都是從晚上六點一直到第二天清晨六點，這樣長時間的工作方式也導致了燈泡壽命大大降低，在電力資源方面也會產生大量消耗，久而久之對于電力企業的生產運行會造成十分嚴重的影響，使其負擔進一步增大。

此外，由于LED照明燈是近年才開始投入使用，所以該燈具在室外照明環境中的應用技術并不完善，LED一直以來都處于研發實驗階段，并沒有得到全面推廣，在整體的應用設計等方面往往也存在不同程度的問題或限制，這對于市政道路工程的節能環保設計工作也會造成十分嚴重的影響，甚至可能造成大氣的污染，因此針對此類問題要高度重視，并從根本上進行應對和處理，這樣才能促進照明的節能環保。

1.2 照明系統線路改造不合理

在城市路燈照明系統線路改造過程中存在很多不合理的地方，像線路輸壓過低導致的電力荷載能力較弱，在剛步入夜間的時間段正是車輛和人流量較多的時間，這也對城市照明用電負荷造成了一定的負擔，如電壓較小會對照明亮度造成影響。但在夜間后半階段城市供電負荷會在很大程度上降低，在這樣的情況下就會大幅度提高電壓，由此導致路燈的亮度也會變得更亮，然而這種非常規的路燈會導致比較大的電能和資源的浪費，不符合節能環保的相關要求和標準。

另外在線路的改造方面往往存在不同程度的問題，并沒有充分融入節能環保的相關理念，對于各類設計和線路改造等相關工作，往往都沒有進行嚴格的控制和應對處理，因此導致照明系統不符合節能環保的要求，這對于整個電路體系的可持續發展和城市照明的良性循環都會造成十分嚴重的影響，導致較大的能源浪費等相關問題。這時電壓會有所提高，路燈亮度也就變得更強。然而這樣非常規的路燈照明會造成非常嚴重的浪費現象，同時路燈照明壽命也會大幅度縮減。從以往線路改造方式來看，升壓與降壓都是可以降低照明線路負荷的有效措施，但缺點是會降低線路的使用壽命。

1.3 路燈照明間距和亮度不合理

在市政建設規劃中，必須要合理設計城市路燈的照明間距和照明亮度，且在一些中心地段，如果路燈設計十分密集且亮度相對較高，那么就會使中心區域的亮度格外刺眼，這樣過于明亮的照明也會對行人和過往車輛造成影響，人眼在這樣高強度燈光亮度刺激下會產生眩光情況，同時也導致了亮度并沒有應用到實際需求的區域。通過具體調研可以看到在城市的路燈照明間距方面往往不夠科學合理，并沒有充分做好全面深入的調研和分析工作，因此導致路燈的照明質量不能得到顯著提升，對于城市的發展會造成嚴重限制，此外在路燈的照明亮度方面往往也不符合相對應的要求和運行標準，在城市的規劃建設方面往往存在不同程度的漏洞設計，缺乏精準性和合理性，因此導致市政道路工程的監控系統運行會出現重大的污染問題，甚至不能導致不同程度的行車不夠安全穩定等相關問題，嚴重影響到行人的舒適度和滿意度。

因此，針對此類問題要高度重視，從根本上進行應對和處理。從實際調查情況來看，車燈的間距和照明的亮度往往涉及不夠科學合理，此類情況在城市規劃建設中普遍存在，對城市路燈的實用性和設計都缺少了科學性，所以真正用于城市道路照明的路燈設計僅占三分之一，其余大部分都被當作裝飾。此外這樣的路燈設計也會造成電力資源大量浪費，對生態環境也會造成一定的破壞。

2 市政路燈照明技術的未來應用發展趨勢

2.1 全面推廣綠色照明光源

在我國社會快速進步和節能減排政策的影響下，綠色照明在未來將會得到普及應用，所以相關部門需在綠色照明技術方面加大研究力度，現今我國已研發出了多樣化的節能照明設備，在一定程度上推動了節能技術的發展，然而從綠色照明技術發展規劃來看仍存在很多問題。對此還要加大路燈節能技術的研究力度，充分借鑒國外先進的技術理論來重點開發新能源，使路燈綠色節能照明技術能夠得到普及應用。

另外，還可挑選節能效果十分優良的節能燈、太陽能路燈及LED路燈等，始終堅持以現代化城市建設的整體性為主，分析不同的道路環境情況，針對節能路燈進行更有效的應用，選擇更切實可行的光源和綠色證明體系，這樣才能呈現出更加良好的路燈照明效果是照明技術，體現出節能環保的優勢和應用效能，同時在綠色照明光源方面要進行更加廣泛的推行和有效應用，這樣才能充分體現出更切實可行的節能效果，使得綠色的節能霧燈在實際的應用過程中可體現出良好的優勢和應用價值，進而為市政路燈取得可持續發展提供必要的保障，在實踐的過程中要不斷的優化和完善相對應的路燈體系和綠色光源技術。要選用最合適的節能路燈，以此來確保綠色節能路燈工程建設更加順利。

2.2 構建自動化控制系統，實現智能化控制

為能提高城市建設的照明質量，須挑選性價比更加合理的照明控制系統，可利用國內生產及國外引進的方法，來將大量的照明控制系統應用到城市路燈建設規劃當中，嚴格按照相對應的規劃內容和設計策略，在充分滿足不同城市照明區域的基礎之上，使照明要求得到充分的滿足，與此同時也要充分匹配智能化自動化控制系統，對整個體系進行不斷的優化和改建，以此確保整體照明質量得到顯著提升，在照明控制質量，控制效能等方面不斷的改進和完善，同時要以當前的照明技術和光源體系為著手點，進一步優化和完善融入全新的技術和自動化管理模式，這樣才能體現出良好的技術融合效果。同時也可充分體現出良好的照明質量照明效率，在更大程度上滿足不同區域的照明需求，以此使該技術呈現出更為顯著的發展效能和應用價值。在滿足不同城市照明區域需求的前提下，構建符合自身發展情況的照明控制系統。

同時，路燈的設計和運營過程中也要充分結合不同的地理位置變化，情況進一步明確外界的環境因素和運行需求，在掌握各類影響因素的基礎上進行更科學合理的設計，嚴格按照相對應的開關燈的具體時間使得電能能夠得到切實的節約，同時也要充分結合具體的運行要求，對于整個電路進行靈活有效的設計，這樣才能更有效的優化和完善相對應的控制體系，使其實現智能化自動化的控制和管理，同時在具體的運行過程中也可通過計算機技術和大數據技術等，實現自動化的控制和運行，然后進一步有效連接無線網絡，通過無線網絡傳輸的形式，對于路燈的具體運行要求，運行標準進行不斷的改進和完善，實現動態化的調整和優化，這對于路燈照明的有效設計和自動化、智能化的發展都有著巨大的推動作用。

要面對不同的地理位置變化和外界環境變化等因素，以此為依據設計開關燈時間，對其進行靈活調整。在城市道路照明系統中還要進行合理的智能化控制，利用計算機技術再通過無線網絡傳輸的方式來控制路燈的運行狀態，進而滿足遠程監督管理的需求，現如今應用最為廣泛的控制系統就是集中式控制系統和集散式控制系統。

其中，集中式控制系統主要可分為手動控制和自動控制兩種模式，手動操作的過程中，在路燈上安裝相對應的運行開關，同時要匹配相對應的應急處理設施和自動化裝置，在具體的安裝和運維管理過程中都要進行不斷的改進完善和優化，在運行過程中可能存在的問題或者不足，然后在根本上進行應對和處理，這樣才能體現出更為顯著的優勢和應用價值，同時在系統化完善化的運行管理制度的作用之下，使得運行體系更為規范，并且在實踐的過程中有效落實，以此使路燈照明系統和各類技術能夠有效融合形成一體化的運行效果，同時在自動化、智能化的管控方面體現出良好的運行效能，以此使得市政道路路燈建設和運行效率得到更顯著的提升，進而有更為切實可行的運行體系和發展機制，這對于城市照明系統的優化和完善以及城市發展質量的提升都有著關鍵性的作用，可以在路燈安裝以及檢修過程中應用。

而自動控制則可將微機技術與控制技術相結合，控制照明路燈回路開關，并安排先關管理人員來統一管理照明路燈。此外，在照明燈具內部還不需要固定的調節器，對燈光亮度能夠進行靈活調節，優化功率降低和功率提高方面的工作。

而集散式控制系統指的就是在原有集中式路燈控制技術的基礎之上添加遠程單燈智能控制體系，該控制系統能夠兼容各種類型的光源，起到了良好的調節和控制作用。同時單燈控制還具備一定的自組網能力，利用自身獨特的中繼轉發能力能夠在不同的環境中提高通信效率，最大限度地滿足線路需求，適應路燈電路系統的升級要求，在不同區域路燈維修過程中也能夠降低成本投入。

在單燈控制系統中具體包含了集成控制器和終端控制器等結構，不同的控制器其效果也各不相同，但都能夠通傳輸以及接收命令來控制路燈系統中的整條回路，結合通信傳輸過程中所產生的信息進行分析，進而能夠全面監控各個區域路燈使用情況和具體故障問題。此外自動化控制系統還能夠利用3D數字化補著色的形式展示出路燈內部具體線路的連接情況，相關工作人員可掌握其中運行參數，以此來強化回路監管效果。

利用集散式路燈控制系統能合理掌握每個區域路燈的具體應用情況，對于個別問題展開針對性分析。在此過程中還可以利用手機、電腦等終端設備來提高管理效率，使路燈集中式控制系統具備良好的靈活性和節能性。

2.3 形成LED路燈驅動電路

現如今在很多城市照明系統建設中都應用了LED照明路燈，該類型路燈中的交流供電部分比太陽能LED路燈的負載更小，并且具備了十分強大的抗干擾能力。從LED路燈內部驅動電路和鎮流器設計情況來看，在具體運行過程中，主要原理就是將交流電壓轉變成直流電壓，在轉換過程中能將電壓與電流進行匹配。且該驅動電路設計過程較簡單，LED陣列非常少。

此外，在驅動電路設計過程中還可融合電壓與電流控制反饋環節，確保各個方面能夠協同推薦，有效融合，這樣可在更大程度上有效突破外界因素的負面影響，同時在環境條件等相關方面也要進行技術性的應對和處理，在各類影響因素的動態變化的背景下，對于路燈驅動電路進行有效控制，實現自動化的運行和處理，這樣可有效適應外界的溫度變化情況，在動態調整的過程中，使其應用效能和運行價值得到更充分的體現。這樣就能克服外界環境溫度變化問題，對LED燈光顏色作出改變，進而改變傳統缺陷問題，與此同時還能使其具備過流過壓保護功能，大大延長了LED路燈的使用壽命。

2.4 與傳統高壓鈉燈的節能優勢比較

LED路燈由于自身消耗的功率非常小，所以在綠色節能方面要比傳統的高壓鈉燈表現更好。現今常見的城市主干道路照明系統基本上都是功率在500W以上的高壓鈉燈，在應用過程中的光效表現十分優秀，但鎮流器功率消耗方面卻較高，而同等功率的LED路燈在電力消耗方面卻明顯低于高壓鈉燈，二者相比較的情況下，在大功率照明系統中，LED照明方式的能源消耗更加經濟和環保同時，在節能優勢方面體現出更大的價值。

在具體的應用過程中，針對路燈的使用效率來說，通過高壓鈉燈的有效應用，可體現出全空間的發光效果，同時在實際的運行過程中也可充分控制相對應的運行頻率，結合相對應的光照要求對其進行不斷的調整和完善，在融入各類新材料核心技術的基礎之上，使其呈現出更為顯著的節能環保的效應，同時在對其進行不斷的改進和優化的過程中，實現更加良好的轉型升級，不斷的優化發展，以此在融入節能環保理念的過程中體現出更為顯著的應用價值，因此在節能優勢方面受到越來越多城市和人員的關注和認可，進而對其進行更廣泛的推行。

如果從路燈使用效率來看，高壓鈉燈所采用的都是全空間發光，它的發光尺寸不符合光學設計需求，光源輸出率在80%左右，但是只有不到一般的光源照射到道路使用范圍內。與之相比，LED路燈采用的是趨近于點光源的單側發光，光源輸出率最大可以達到90%以上。從上述情況分析來看，LED白光燈是城市路燈照明的最佳選擇，在節能方面也展現出了明顯的優勢，符合我國節能減排，提高效益的最初建設目標。