全國路燈利用及改進(jìn)情況探析

巨佳麗+劉尚武+張?？?李中石+陳軍鋒

摘 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，提高資源利用率，促進(jìn)地區(qū)可持續(xù)發(fā)展，成為城市化前進(jìn)道路上的不二選擇。在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、推動(dòng)節(jié)能減排的大背景下，占電力消耗的比重較大的照明用電引起了我們的關(guān)注。為了了解全國部分城市中心、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)以及農(nóng)村路燈能效利用的現(xiàn)狀，我們通過對重慶空港工業(yè)園、山西大學(xué)城、山西晉中市祁縣等地區(qū)進(jìn)行了調(diào)研，結(jié)果表明，這幾個(gè)地區(qū)均存在路燈利用率低的問題。通過調(diào)查數(shù)據(jù)分析，提出了路燈能效利用調(diào)控的解決方案，即改進(jìn)聲控路燈、智能控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程路燈控制方案、路燈分時(shí)段控制方案等。本文對于節(jié)能減排事業(yè)具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；路燈改造；聲控路燈

中圖分類號：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）10-0077-02

1 概述

近年來，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，城市照明越來越重要。當(dāng)前，我國主要的發(fā)電形式依舊是火力發(fā)電，火力發(fā)電絕大多數(shù)情況是通過煤的燃燒發(fā)電，將會(huì)釋放大量的有毒有害氣體，不利于“節(jié)能減排”事業(yè)的發(fā)展。目前，我國路燈存在量在2600萬-3000萬盞。近幾年每年新增路燈數(shù)量為15%-20%，約300萬-600萬盞。通過粗略計(jì)算，每年路燈耗電總量約為18.939×109kW·h，占火力發(fā)電的0.51%，相當(dāng)于兩個(gè)三峽大壩年發(fā)電總量。

針對如何優(yōu)化路燈使用情況，眾多專家學(xué)者均給出了解答：目前主流的優(yōu)化方案有：（1）LED路燈、（2）太陽能路燈，但都或多或少存在一些問題，比如穩(wěn)定性較低?；诂F(xiàn)狀，筆者赴重慶、福建、黑龍江等地進(jìn)行調(diào)研，提出了：（1）聲控路燈；（2）路燈分時(shí)段控制；（3）遠(yuǎn)程路燈控制；（4）智能控制等方案。

2 調(diào)研成果

2.1 調(diào)研成果分析

筆者采用了問卷調(diào)查與實(shí)地調(diào)研相結(jié)合的方式進(jìn)行。通過在山西太原、山西晉中、重慶、福建福州、遼寧大連、湖北隨州等地發(fā)放問卷調(diào)查表，發(fā)現(xiàn)90%以上的人認(rèn)為存在路燈浪費(fèi)情況。

2.2 路燈使用情況評估

定義路燈使用效率公式：η=（ia+Ib）÷Q×100%

式中：

η：路燈利用率

i：實(shí)地調(diào)研階段行人數(shù)

I：實(shí)地調(diào)研階段車輛數(shù)

a：實(shí)地調(diào)研階段行人行走時(shí)間

b：實(shí)地調(diào)研階段車輛使用時(shí)間

Q：實(shí)地調(diào)研階段路燈工作時(shí)間

計(jì)算結(jié)果詳見表1。

3 改進(jìn)方案

3.1 現(xiàn)有路燈的改進(jìn)措施

目前有以下幾種方式的改進(jìn)措施：

太陽能路燈：采用兩種模式即正常模式和節(jié)能模式，正常模式下隨著光線強(qiáng)弱而工作，節(jié)能模式下隨著光線強(qiáng)弱在有車輛或行人通過時(shí)工作，并且可根據(jù)光線靈敏度進(jìn)行人工調(diào)節(jié)。

LED路燈：無極調(diào)光是LED 燈的特點(diǎn)，通過為路燈安裝控制系統(tǒng)，按照不同的照明需求設(shè)置不同時(shí)間段的路燈輸出功率，這樣既滿足照明需求又達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2 聲控路燈

3.2.1 工作原理

總的來說，聲控?zé)艟褪峭ㄟ^感應(yīng)聲音來達(dá)到控制的關(guān)的目的。具體來說，聲控開關(guān)內(nèi)有麥克風(fēng)、光敏電阻、三極管、電容器等電子元件。在白天，由于光敏電阻的阻值較小，就會(huì)自動(dòng)屏蔽掉麥克風(fēng)的信號輸入。當(dāng)汽車經(jīng)過，即使有很大的聲音，但是因?yàn)楣饷綦娮璧南吕瓕?dǎo)致信號無法繼續(xù)傳送，所以白天的時(shí)候路燈將不會(huì)工作。夜晚的時(shí)候，光敏電阻阻值變大。

3.2.2 改造方案

我們將聲控開關(guān)進(jìn)行修改，使之可以應(yīng)對室外環(huán)境的各種天氣情況。首先，我們在聲控開關(guān)的四周加上海綿（海綿可以吸水，可以減少冰雹、雪的沖擊作用發(fā)出的聲響）；再在聲控開關(guān)的前面加上一接水裝置，使一部分水可以落入其中，利用杠桿原理，啟動(dòng)一個(gè)消聲裝置，使之可以進(jìn)一步消除雨聲；最后，將之安置在路的兩邊即可。

3.3 路燈分時(shí)段控制方案

執(zhí)行路燈分時(shí)段控制，是實(shí)現(xiàn)路燈節(jié)能的最重要的手段。考慮到在城市的主干道較多的使用了雙臂燈或單臂燈，后半夜人流量大幅降低、車流量有所減少，可適當(dāng)降低照明要求。

3.4 遠(yuǎn)程路燈控制方案

使用先進(jìn)的路燈控制裝置，實(shí)現(xiàn)智能控制節(jié)能?！叭b”系統(tǒng)是指具有遙測、遙信、遙控功能的系統(tǒng)，又稱遙控遙測遙信系統(tǒng)。這是路燈照明行業(yè)的專業(yè)術(shù)語，有關(guān)部門應(yīng)盡量多采用這種路燈控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

3.5 智能控制系統(tǒng)

（1）太陽落下光線看不清100m內(nèi)時(shí)，智能化裝置開啟閉合路燈電源。

（2）深夜時(shí)，智能化裝置根據(jù)時(shí)段自動(dòng)開啟閉合光源并控制光照度。

（3）太陽升起光線能看清100m內(nèi)時(shí)，智能化裝置動(dòng)作切斷路燈電源。

（4）智能化系統(tǒng)深夜自動(dòng)間隔關(guān)閉光源。

（5）智能化系統(tǒng)在深夜自動(dòng)降低光源功率的裝置。

（6）智能化系統(tǒng)能自動(dòng)控制關(guān)閉不超過半數(shù)的燈具，但不得關(guān)閉沿道路縱向相鄰的兩盞燈具，達(dá)到可靠性和節(jié)能性的綜合考慮。

（7）智能化系統(tǒng)定期進(jìn)行維護(hù)調(diào)整、測試。

4 結(jié)語

本文通過調(diào)研以及分析了山西太原市迎澤大街等路段路燈利用情況，目前還存在較多問題，急需解決。通過提出了以聲控路燈為特色的改進(jìn)方案，并通過大量實(shí)驗(yàn)，證明了該方案的可行性，有效地改善了路燈的能源浪費(fèi)問題。這些方案的提出，積極地響應(yīng)國家節(jié)能減排政策的號召，這種改造方式，對我國路燈浪費(fèi)問題的解決，起到了指導(dǎo)作用。

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