對LED路燈光源照度的計算與跟蹤測試

范 君 毅

(太原市城市照明管理處，山西 太原　030002)

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對LED路燈光源照度的計算與跟蹤測試

范 君 毅

(太原市城市照明管理處，山西 太原030002)

摘要：結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對LED路燈照度的要求，論述了進(jìn)行LED路燈光源測試的必要性，并根據(jù)測試數(shù)據(jù)，分析了LED在實際運(yùn)行中的照明效果，提出了LED路燈在未來的研發(fā)方向。

關(guān)鍵詞：LED路燈，照度，光源，照明效果

目前，隨著LED照明技術(shù)的發(fā)展，功率的增加、配光的優(yōu)化、效率的提高、成本的下降，使得LED光源越來越多的被城市道路照明所采用。對于維護(hù)管理單位也同時提出了新的課題，照度是否滿足道路照明的需要，是否能保證行人夜晚的出行安全，要進(jìn)一步了解LED在實際運(yùn)行中的照明效果，需要詳細(xì)的數(shù)據(jù)說明。

1LED路燈照度

道路照明的功能是為司機(jī)和行人提供良好的視覺條件，它直接關(guān)系到道路行駛安全。而道路照明測量方法則是評價道路照明

前方進(jìn)行大規(guī)模、高壓突水突泥的宏觀預(yù)測預(yù)報，同時應(yīng)做好施工應(yīng)急預(yù)案。d.圍巖大變形與膨脹性預(yù)測預(yù)報法：采用綜合技術(shù)進(jìn)行洞壁變形實時監(jiān)測，對斷層破碎帶及影響帶、破碎巖層和軟質(zhì)巖的礦物組成、含水率、自由膨脹率、單軸抗壓強(qiáng)度和地應(yīng)力等進(jìn)行系統(tǒng)的測試，根據(jù)實測參數(shù)，經(jīng)綜合分析后進(jìn)行圍巖大變形與膨脹性的預(yù)測預(yù)報。

4)加強(qiáng)注漿質(zhì)量。注漿是目前處理溶腔特別是斷層、富水裂

隙的一項有效技術(shù)措施，通過注漿，達(dá)到堵水和加固地層的目的，從而保證隧道施工安全，目前注漿采用信息化注漿新技術(shù)和帷幕注漿。a.信息化注漿新技術(shù)：工法原理是根據(jù)隧道周圍巖體是不均勻的，由于不同的巖體其透水性各不相同，造成其含水量同樣是不均勻、不相同的，因此，可以通過施作厚度不同的加固體來抵抗巖體松動圈。其施工流程為：分區(qū)定位→基本注漿→區(qū)域強(qiáng)化→檢查效果。b.帷幕注漿：帷幕注漿主要用于大的斷層透水帶、巖溶地段等可能突水、突泥的地帶。施工流程圖見圖1。

注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：單孔結(jié)束注漿：a.注漿壓力逐步上升至設(shè)計終壓，并繼續(xù)注漿10 min以上；b.注漿結(jié)束時進(jìn)漿量小于20 L/min；c.檢查孔涌水量小于0.2 L/min；d.檢查孔鉆取巖芯，漿液充填飽滿；全段結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：a.所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件，無漏注現(xiàn)象；b.注漿后洞壁穩(wěn)定；c.漿液注入有效范圍大于設(shè)計值；d.預(yù)測巖體經(jīng)過注漿后可保證開挖后支護(hù)洞壁穩(wěn)定。

3結(jié)語

突水突泥災(zāi)害是巨大的、毀滅性的，一旦發(fā)生，必然帶來巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡，我們在隧道施工中，認(rèn)真做好每一項施工措施，針對可能發(fā)生的各種災(zāi)害，提前制定好應(yīng)急預(yù)案，同時加強(qiáng)施工過程中的安全質(zhì)量管理，確保隧道安全順利地貫通。

參考文獻(xiàn)：

[1]張梅.隧道工程突水突泥突石災(zāi)害分析與應(yīng)對.2010.

[2]鐵建設(shè)[2008]105號，鐵路隧道超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)指南.

[3]唐素芳.隧道全斷面注漿治水施工技術(shù).西南公路，2010(1)：96-97.

功能的主要手段，它主要依靠測量和計算所得的參數(shù)對道路照明功能進(jìn)行評價。

平均照度是各個測量點的照度的平均值，它代表了道路表面被照明的程度。如果道路的平均照度值過小，則表明燈具照射的效果不達(dá)標(biāo)或照射程度不夠均勻。平均照度是LED路燈現(xiàn)場測試與評價的首要參數(shù)，也是保證照明質(zhì)量的一個主要數(shù)據(jù)，而且還是計算環(huán)境比、照度均勻度、照度維護(hù)系數(shù)、照明功率密度和應(yīng)用光效等相關(guān)參數(shù)的重要依據(jù)。

照度均勻度是衡量所測燈具照射均勻程度的重要參數(shù)。如果這個均勻度的值過小，在路面上就會出現(xiàn)“斑馬線”或“斑點”，會嚴(yán)重影響到司機(jī)和行人的視覺效果。

國標(biāo)CJJ 45—2006城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，主干路平均照度維持值20 lx/30 lx，均勻度最小值0.4；次干路平均照度維持值10 lx/15 lx，均勻度最小值0.35；支路平均照度維持值8 lx/10 lx，均勻度最小值0.3。標(biāo)準(zhǔn)中把5 lx作為各類道路照明水平的下限值。

按照道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，道路平均照度的計算值為最小維持值，也就是說平均照度值基本就是在更換光源前的照度值，其初始照度按照維護(hù)系數(shù)0.7來計算，應(yīng)為更換光源時照度值的1.43倍。以此計算得出的初始照度值，主干路應(yīng)不低于28.6 lx/42.9 lx，次干路應(yīng)不低于14.3 lx/21.4 lx，支路應(yīng)不低于11.4 lx/14.3 lx，才能滿足道路照明所需的維持值。

2LED路燈光源測試的必要性

隨著技術(shù)的發(fā)展，LED路燈的光效和壽命在不斷提高，但由于LED光源大多是通過二次配光組成，其光衰將成為LED路燈維護(hù)面臨的最大問題。LED光源在運(yùn)行一段時間后，構(gòu)成LED的半導(dǎo)體材料會衰變、老化，最終會喪失原有機(jī)能，導(dǎo)致光通量不斷下降，直到不能滿足相關(guān)等級道路照明照度標(biāo)準(zhǔn)的最低要求，此時如果不更換燈具，將嚴(yán)重影響照明水平，對交通、行車帶來大的安全隱患。

大部分生產(chǎn)廠家在推薦其LED路燈產(chǎn)品時，或者在組織驗收時，以剛超過或達(dá)到國家規(guī)定的平均照度最小值的初始照度值來代替平均照度值，來表明自己的產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，混淆概念。因此在使用LED路燈進(jìn)行道路照明時，不僅要考慮其維護(hù)性、性價比，更要進(jìn)行前期的實地跟蹤測試，準(zhǔn)確的測試廠家所提供的產(chǎn)品在運(yùn)行使用中的實際發(fā)光效率和實際光衰。

3LED路燈照度的測試

在運(yùn)行LED路燈的道路與各知名生產(chǎn)廠商共同實地測試，對LED路燈的使用情況做進(jìn)一步詳細(xì)的數(shù)據(jù)跟蹤。

1)測試目的。檢驗LED照明光源經(jīng)過多年在道路照明運(yùn)行中的照明性能指標(biāo)是否滿足道路照明的要求。

2)測試時間。以驗收移交當(dāng)年12月所測數(shù)據(jù)為依據(jù)，連續(xù)5年跟蹤測試。為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，選擇在相同月份，相同的路燈點位，電壓相對穩(wěn)定，路上車輛相對較少的時間段(22：00～1：00)，進(jìn)行測試。

3)測試道路。安裝LED路燈的道路，包括迎新街、迎新北一巷、享堂路、五龍口、桃園路、小北門街、新城街。

4)測試設(shè)備。TES1330A照度儀。

5)現(xiàn)場照度測試表見表1。

6)照度測量方法及示意圖。a.測量地段的選擇和測量說明。選擇測量地段時，應(yīng)從燈具的間距、高度、安裝規(guī)整性及光源的一致性方面選擇有代表性的路段。照度測量的范圍，應(yīng)包括縱向同一側(cè)的兩個燈桿之間的區(qū)域；而在橫向單側(cè)布燈時，需要測量整個車行道寬，兩側(cè)對稱布燈時，只需要測量1/2的路寬路段。b.測量布點方法。從安全性和工作需要考慮，我們采用九點測量方法進(jìn)行布點，縱向測量點的起止點為同側(cè)相鄰兩根燈桿的1/2，將之間的長度分為三等分，橫向測量點的選取按道路寬度取其三等分，形成一個縱向與橫向的矩形交叉網(wǎng)格(見圖1，圖2)。c.測量計算路面平均照度和均勻度。測量時將校準(zhǔn)好的照度測量儀放于網(wǎng)格交叉點；記錄相應(yīng)的照度值，然后把所有照度值相加，最后除以總的測量點數(shù)即得到該測量區(qū)域的平均照度值。

照度均勻度的計算方法是所有測量點中的最小照度值除以平均照度值所得的比值。

7)測試數(shù)據(jù)。a.測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計表(統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表2～表8)。b.測試數(shù)據(jù)及光衰匯總分析表見表9。

4LED照度數(shù)據(jù)測試分析

1)從表4中可看出，第三年測試最小照度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，平均照度下降很多；表6中可看出，第五年測試均勻度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求；表7中可看出，第三年測試最小照度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，表8中可看出，從一開始最小照度就沒達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2)通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)對比，可看出普通存在LED光源在運(yùn)行到第三年時，各照度數(shù)值均出現(xiàn)嚴(yán)重下降，光衰現(xiàn)象嚴(yán)重。衰減最大的達(dá)到40%，最小的也達(dá)到20%以上，普遍光衰在30%左右。

3)新城街由于燈桿高度與造型局限，使得燈具仰角無法調(diào)整，造成測試照度最小值偏低。

5測試結(jié)論

道路照明運(yùn)行中，首先要求燈具有良好的發(fā)光效率和穩(wěn)定性，不能衰減太快。LED光源的整體顯色性相對較好，照度均勻度的穩(wěn)定性較好。但使用一段時間后平均照度下降比較快，光衰問題嚴(yán)重，到第五年基本已經(jīng)接近標(biāo)準(zhǔn)要求的平均照度與均勻度的最小維持值，而且測試分析照度還在每年不斷下降，很難保證下一個五年內(nèi)照度能否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。到時候即使LED路燈光源不壞，也已經(jīng)無法在路燈上繼續(xù)使用，將對市民夜晚出行帶來安全隱患。

LED光源光衰到什么程度需要更換，給維護(hù)工作帶來了很大的難度和不確定性，嚴(yán)重制約了LED路燈的健康發(fā)展和管理單位的維護(hù)使用。因此，在沒有解決好上述技術(shù)問題的前提下，LED路燈還需進(jìn)一步的研發(fā)和試用。建議可將其運(yùn)用在次干路及以下等級道路的照明和對顯色性要求較高，照明效果恒定的場所。

同時，希望相關(guān)部門及生產(chǎn)廠家能盡快制定和完善好LED產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從源頭認(rèn)真解決好LED光源在功能照明應(yīng)用中存在的各種技術(shù)難題，提高產(chǎn)品性能，使其更好的為城市照明服務(wù)。

[1]“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要課題組.“十二五”城市綠色照明規(guī)劃綱要.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]太原市城市照明管理辦法.

[3]CIE 140—2000,道路照明計算.

[4]CJJ 45—2006,城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn).

[5]JGJ/T 163—2008,城市夜景照明設(shè)計規(guī)范.

On calculation of source illumination of LED street lamps and tracking test

Fan Junyi

(TaiyuanUrbanLightingAdministrativeDivision,Taiyuan030002,China)

abstract: Combining with the requirements in related standards on the source illumination of LED street lamps, the paper indicates the necessity for the source test of LED street lamps, analyzes the illumination effect of LED in practice according to the measurement data, and points out the research on LED street lamps in future.

Key words: LED street lamp, illumination, source, lighting effect

The cause analysis and prevention measures of water outburst and mud outburst accident in tunnel construction

Zhu Lidong

(SecondEngineeringCompany,ChinaRailwayTwelveBureau,Taiyuan030032,China)

Key words:tunnel, water outburst and mud outburst, advance forecast, grouting

Abstract:From the geological effect, construction procedure, advanced prediction, disaster assessment and other aspects, this paper analyzed the causes of water outburst and mud outburst accident in tunnel construction, and elaborated the measures for prevention of tunnel construction accidents, helped to ensure the progress and quality of tunnel construction.

文章編號：1009-6825(2016)14-0177-03

收稿日期：2016-03-01

作者簡介：范君毅(1978- )，男，工程師

中圖分類號：TU113.64

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

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