LED路燈照明應(yīng)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(tǒng)中的應(yīng)用，可以有效的減少路燈在照明系統(tǒng)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(yīng)用過程中光照的均勻度是重要的指標(biāo)，所以要對(duì)路燈的光照均勻度進(jìn)行分析，并研究LED路燈在使用過程中的優(yōu)勢(shì)，要對(duì)LED路燈未來的發(fā)展提出相應(yīng)的期望，促進(jìn)市政道路照明系統(tǒng)的發(fā)展[1]。

1 LED路燈在應(yīng)用過程中的光學(xué)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(jìn)行配光，單顆的LED二極管的疊加形成整燈，并且對(duì)整燈進(jìn)行配光工作。傳統(tǒng)的高壓鈉燈的光源較強(qiáng)，光線向周圍的環(huán)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(jīng)過相應(yīng)的試驗(yàn)與對(duì)比分析，LED路燈使用蝙蝠型進(jìn)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(jìn)行LED路燈配光時(shí)，首先選擇的是蝙蝠型配光技術(shù)。

1.2 LED路燈平均照度的計(jì)算

LED路燈照度均勻度是市政道路照明系統(tǒng)中重要的衡量指標(biāo)，對(duì)LED路燈照明平均度計(jì)算的方式主要包括了軟件仿真法、通過系統(tǒng)的手工運(yùn)算以及路上實(shí)際取點(diǎn)測(cè)量法[2]。

使用軟件仿真測(cè)量法主要是將 LED路燈的數(shù)據(jù)輸入到照明設(shè)計(jì)的相關(guān)軟件中，在此過程中最常使用的軟件是Dialux軟件，在軟件中設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，參數(shù)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(jù)報(bào)表進(jìn)行計(jì)算可以得出相應(yīng)的照度圖。

通過系統(tǒng)手工運(yùn)算，首先明確道路平均照度的計(jì)算公式：

其中φ表示了光源總通光量；U表示了利用系數(shù)，利用系數(shù)能夠使用利用系數(shù)曲線得出；K表示的是維護(hù)系數(shù)；N代表的是路燈單側(cè)排列或交錯(cuò)排列是數(shù)值取1，路燈雙向排列時(shí)，數(shù)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(shí)際取點(diǎn)法，主要的方式包括四點(diǎn)法與中心法。四點(diǎn)法，主要將同一側(cè)兩個(gè)路燈燈柱之間的測(cè)量路段分成大小相等的矩形網(wǎng)格，每個(gè)矩形網(wǎng)格的四角作為測(cè)點(diǎn)?？v向的網(wǎng)格總數(shù)設(shè)為M，橫向的網(wǎng)格總數(shù)設(shè)為N，其中M·N是網(wǎng)格的總數(shù)，則光照均勻度的計(jì)算公式為[3]：

其中Ea代表了測(cè)量區(qū)域內(nèi)四角的照明度；Eb代表了測(cè)量區(qū)域內(nèi)四個(gè)外邊的照明度；Ec表示的是測(cè)量區(qū)域除四個(gè)角以及外邊內(nèi)部的照明程度。

使用中心法進(jìn)行照度平均度的測(cè)量，是將統(tǒng)一側(cè)的兩個(gè)燈柱之間的距離分成大小相等的網(wǎng)格，將測(cè)點(diǎn)設(shè)置在網(wǎng)格的中心，相應(yīng)的計(jì)算公式：

Ei表示的是每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的照度值，n表示的是測(cè)點(diǎn)的數(shù)量。

1.3 LED路燈安裝

LED路燈在應(yīng)用的過程中，要對(duì)其進(jìn)行風(fēng)力實(shí)驗(yàn)，在路燈安裝時(shí)在燈桿旁邊通過固定等重沙袋模擬的方式對(duì)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(shí)，要對(duì)安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的改變，在燈桿安裝的位置設(shè)計(jì)一個(gè)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(dāng)抱箍使用，提高了燈桿的安全性[4]。

2 LED路燈應(yīng)用在城市道路照明系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)

LED路燈出現(xiàn)被廣泛的應(yīng)用在城市道路的照明系統(tǒng)建設(shè)中。根據(jù)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(shù)對(duì)其進(jìn)行配光，經(jīng)過光照平均度的計(jì)算發(fā)現(xiàn)使用蝙蝠型配光技術(shù)，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(guān)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(duì)路燈能源的消耗進(jìn)行控制[5]。

在LED路燈應(yīng)用在城市道路照明系統(tǒng)中，每個(gè)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(jìn)行檢查，減少更換路燈的費(fèi)用。在使用壽命較長的同時(shí)，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(shí)的事物較為真實(shí)的展現(xiàn)出來。

LED路燈屬于綠色環(huán)保燈具材料，符合國家節(jié)能減排的號(hào)召，將數(shù)字化控制系統(tǒng)與LED路燈進(jìn)行結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)路燈的智能化控制。根據(jù)季節(jié)的不同、時(shí)間段的不同以及所在地區(qū)不同，城市道路的使用方式不同，為每盞路燈配置相應(yīng)的運(yùn)行程序，不僅能夠節(jié)省了能源的消耗，而且還減少了相關(guān)用戶的電費(fèi)支出。使用智能化的LED路燈，可以對(duì)LED路燈的使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，在總中央控制室使用動(dòng)態(tài)模擬顯示屏能夠?qū)€(gè)路段路燈狀況進(jìn)行監(jiān)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(qiáng)度，提高了LED路燈的管理效率。

3 LED路燈應(yīng)用的美觀度

LED路燈出現(xiàn)被廣泛的應(yīng)用在城市道路的照明系統(tǒng)建設(shè)中，由于LED路燈散熱性的問題，導(dǎo)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(shù)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)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(tǒng)的問題，也是城市的美化工程。路燈外觀應(yīng)該根據(jù)路燈使用的不同場(chǎng)合，進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)。LED路燈的安裝單位首先與燈具的生產(chǎn)廠家聯(lián)系，根據(jù)路燈使用的場(chǎng)合，生產(chǎn)廠家對(duì)燈具進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)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(yīng)該選擇淺綠色等清新環(huán)保的顏色。在路燈使用的過程中凸顯城市的文化內(nèi)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(chǎn)廠家應(yīng)該提高自身路燈燈具的加工工藝，使用多種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，找到既美觀又新穎的材料進(jìn)行燈具的制作[6]。加大對(duì) LED燈具的設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)出不同的款式與顏色，滿足城市照明系統(tǒng)的需求。

4 總結(jié)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)深入發(fā)展，城市道路的照明系統(tǒng)成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)問題。LED路燈的出現(xiàn)，城市道路照明系統(tǒng)提供了新型的照明方式。LED路燈在配光環(huán)節(jié)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(tǒng)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(shù)字化技術(shù)與LED路燈進(jìn)行結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)路燈的遠(yuǎn)程管理，提高了管理的效率。

[1]王瑋.道路照明中LED路燈的應(yīng)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(yīng)用分析[J].科技風(fēng),2018(16):187.

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

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

[5]陳雅玲.淺析 LED路燈在道路照明中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(20):257.

[6]曾德容,田景洪.LED路燈在道路照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015(15):22-23.