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城鄉(xiāng)一體化發(fā)展戰(zhàn)略，城市基礎(chǔ)設施建設的范圍和規(guī)模逐漸擴大。在這一社會背景下，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，政府開始對基礎(chǔ)設施進行了改造。城市道路建設中需要設置路燈，路燈的能耗屬于節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，可以加快節(jié)能型社會的構(gòu)建速度。本文以融水苗族自治縣為例，對公共照明LED路燈的建設現(xiàn)狀以及LED路燈的優(yōu)勢進行了分析，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

照明設施是公路建設過程中不可缺少的重要部分，可以促進城市的發(fā)展，保障夜間的車輛出行安全。近年來隨著節(jié)能減排理念在社會發(fā)展過程中的不斷滲透，政府開始重視照明設施的改造，將目前照明設施中經(jīng)常使用的高壓鈉燈逐漸調(diào)整為LED燈。通過對比高壓鈉燈以及LED燈，可以發(fā)現(xiàn)LDE燈在使用效果、使用時間上都要優(yōu)于高壓鈉燈，可以提升照明強度，達到節(jié)能減排的效果。融水縣經(jīng)過實際調(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)的道路照明設施建設過程中，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其進行多次維護，增加了維護成本。

（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準。照度的變化會導致司機在行駛過程中出現(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，更加容易出現(xiàn)交通事故[2]。

（三）亮燈時間較短

高壓鈉燈的耗電量較高，為了在此基礎(chǔ)上節(jié)省能源，則會選擇減少亮燈時間或者不亮燈的手段來達到節(jié)能的目的。融水縣點燈最長的路段每天亮燈時間約為12小時，點燈最短的路段每天亮燈時間約為6小時，平均亮燈時間僅為5.6小時左右。點燈時間的縮短會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

LED是一種可以使用較少電能就可以發(fā)光的固體光源，具有使用時間長、能量消耗少、環(huán)保、體積較小、點亮時間短、耐震性強等多種優(yōu)點，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，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路燈不需要進行預熱就可以正常工作，經(jīng)檢測LED路燈的啟動時間要短于0.5秒，而高壓鈉燈的啟動速度要在2min之上，避免了高壓鈉燈需要啟動時間的缺陷，也不會出現(xiàn)停電后路燈啟動時的照明中斷問題。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，可以確保涉設備工作的安全性。LED路燈不僅可以應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[5]。

三、公共照明LED路燈改造技術(shù)分析

（一）公共照明LED路燈改造替換標準

本次融水縣公共照明LED路燈改造所依據(jù)的標準為國家道路照明標準。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)國家公路照明標準來看，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）。在進行改造前需要技術(shù)人員針對不同道路的照明標準進行分析，道路類型劃分為三類，第一為快速路和主干路，針對融水縣來看，包含通向政府機關(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準。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)人員在計算照明標準時同時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)來計算水泥混凝土路面所需要的平均亮度。在計算平均亮度或者照度時也需要考慮到路燈光源的種類、路燈燈具防護水平以及路燈定期擦拭的時間。

（二）改造方案

根據(jù)融水縣的公路路燈改造目的進行分析，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、色溫低、被照物體顏色不真實的現(xiàn)象都有所改善，LED路燈不會出現(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）引進智能化技術(shù)

在此次路燈改造過程中會應用智能化技術(shù)，通過安裝智能化的系統(tǒng)可以達到智能管理燈具亮度的效果，可以促進道路照明系統(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)絡終端控制不同道路的路燈，不需要使用變壓器進行設置[7]。如果路燈出現(xiàn)故障之后，智能系統(tǒng)可以結(jié)合實時的檢測數(shù)據(jù)來分析燈具的使用情況，進而將問題反饋給后臺，快速定位故障路線。智能技術(shù)的應用可以將不同路燈的運行情況記錄下來，結(jié)合不同的需求來進行調(diào)光，如在不同車流量、人流量的情況下對亮度進行智能調(diào)節(jié)。智能技術(shù)可以自行校對時間，實時監(jiān)控路燈的運行狀態(tài)，并自動上報路燈運行數(shù)據(jù)。

四、結(jié)語

公共照明LED路燈在道路設施完善中的應用，可以為居民的出行提供安全保障，同時可以減少城市的犯罪概率，促進城市文明的建設。在路燈改造過程中加入智能化技術(shù)可以達到自動控制路燈的效果，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路燈的維護效果。在路燈改造過程中，施工人員需要按照替換標準來進行路燈改造，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更換路燈設計，進而為我國城市文明的發(fā)展提供動力。

參考文獻：

[1]龔海華，張玲玲.城市道路照明節(jié)能改造與光衰研究[J].節(jié)能與環(huán)保，2020（05）：71-72.

[2]徐帥，魏方興，佟超，張寧，吳斌，黃浩，楊俊寧，王光緒.無藍光、無熒光粉的金黃光LED在市政照明上的應用技術(shù)優(yōu)勢[J].智能建筑電氣技術(shù)，2019，13（05）：32-36.

[3]李立勉，藍裕泉，陳家民，張偉導，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用[J].營銷界，2019（28）：158-160.

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[5]黃錦輝，王育忠.合同能源管理模式在虎門大橋路燈LED節(jié)能改造中的應用[J].中國交通信息化，2018（08）：126-128+136.

[6]吳偉斌.邯鄲市道路照明改造節(jié)能潛力探討[J].科技創(chuàng)新與應用，2019（18）：77-79.

[7]李霄柏，卜少偉，王森.濰坊市LED路燈合同能源管理模式改造項目質(zhì)量管控方案分析[J].中國照明電器，2019（03）：23-27.

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