淺析城市道路照明設(shè)計(jì)的若干問題

夏超

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步推動(dòng)了我國(guó)綜合國(guó)力的提升，也帶動(dòng)了城市建設(shè)工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市道路照明在設(shè)計(jì)過程中需要考量的關(guān)鍵指標(biāo)較多。一條道路照明設(shè)計(jì)是否合理，亮度的指標(biāo)是否滿足規(guī)范要求尤其重要，路燈箱變位置和容量的問題不容忽視，路燈桿發(fā)生漏電傷人事件也時(shí)有發(fā)生，尤其雨天發(fā)生的情況比較頻繁，路燈安全性跟不同接地系統(tǒng)也有一定的相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：城市道路;照明設(shè)計(jì);若干問題

1城市路燈建設(shè)與管理現(xiàn)狀

在任何城市，路燈都是不可或缺的組成設(shè)施，是城市基礎(chǔ)建設(shè)的一部分。在夜晚，路燈能夠保障行人的出行安全，點(diǎn)亮黑暗的夜晚，使城市被光芒籠罩。城市路燈的作用多種多樣，與城市居民的生活質(zhì)量的提升息息相關(guān)。應(yīng)有效地完成對(duì)城市路燈建設(shè)規(guī)劃的處理，充分彰顯所在城市的整體風(fēng)尚，為整個(gè)城市景觀美化以及環(huán)境的優(yōu)化改善提供堅(jiān)實(shí)的支撐作用。

2城市道路照明設(shè)計(jì)的若干問題

2.1箱變位置

城市道路路燈項(xiàng)目供電電源采用箱變供電方式比較普遍，箱變是集高壓室、變壓器室、低壓配電室一體式的，具有施工和安裝方便，造價(jià)低的特點(diǎn)。有時(shí)設(shè)計(jì)人員對(duì)箱變位置的設(shè)置重視程度不夠，不管道路長(zhǎng)短與否，每條道路均設(shè)置箱變，或者按照供電半徑0.8～1.0km將箱變?cè)O(shè)置在所謂的負(fù)荷中心處。如某道路工程，道路全長(zhǎng)1.8km左右，與兩條道路相交，三條道路均需設(shè)置路燈。如果按照每條道路均設(shè)置箱變，則需要設(shè)置3座箱變。通過前期了解該項(xiàng)目是新建道路，道路兩側(cè)無已建箱變，綜合考慮后設(shè)置一座250kVA箱變，同時(shí)將2條相交道路一并納入該箱變的供電范圍，一座箱變管轄3條道路路燈供電，在箱變建設(shè)投資上大大降低。為了避免被動(dòng)，建議項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期，設(shè)計(jì)人員去項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)踏勘，大概了解有哪些地方可以作為電源接入點(diǎn)，有了供電方案之后，盡快請(qǐng)業(yè)主去供電公司申請(qǐng)用電咨詢的方案，然后確定箱變位置。

2.2 RCD保護(hù)

RCD是道路照明供電系統(tǒng)電擊防護(hù)體系的重要環(huán)節(jié)。交流供電系統(tǒng)中的RCD都面臨一個(gè)問題：在TN或TT接地系統(tǒng)中，由于線路對(duì)地雜散電容的存在，交流電壓通過雜散電容形成的泄漏電流，會(huì)以剩余電流的形式流過RCD。220V/50Hz電壓在1000m線路上產(chǎn)生的泄漏電流約為70mA，為避免泄漏電流引起誤動(dòng)，RCD的動(dòng)作閾值必須在140mA以上，而在電擊事故中，接觸電流超過40mA就存在較大的危險(xiǎn)。泄漏電流不僅可能覆蓋保護(hù)區(qū)域，而且頻率與接觸電流相同，很難區(qū)分識(shí)別，大大增加了RCD保護(hù)動(dòng)作失誤的風(fēng)險(xiǎn)。通過調(diào)整RCD剩余動(dòng)作電流閾值和動(dòng)作速度，或是增加RCD自動(dòng)或遠(yuǎn)程復(fù)位功能，可以緩解RCD保護(hù)可靠性和準(zhǔn)確性之間的矛盾，但卻治標(biāo)不治本;適當(dāng)減小供電距離，限制泄漏電流的方法固然有效，但需要布置更多的配電變壓器，也會(huì)增加工程成本和場(chǎng)地協(xié)調(diào)難度。直流電壓不會(huì)在線路雜散電容中形成泄漏電流，直流系統(tǒng)中1～10kHz以下的低頻泄漏電流非常小，而變換器帶來的交流泄漏電流，由于頻率較高，對(duì)人身安全和RCD的影響都比較小。直流系統(tǒng)中的RCD保護(hù)裝置，一般只需要考慮接地故障或電擊事故產(chǎn)生的直流剩余電流，不易受交流泄漏電流的干擾，保護(hù)的可靠性和準(zhǔn)確性都大大提高。

2.3照明標(biāo)識(shí)的生態(tài)設(shè)計(jì)

公共環(huán)境標(biāo)識(shí)很多都采用燈箱設(shè)計(jì)，如公共場(chǎng)館標(biāo)識(shí)牌、燈光指路牌等，LED燈使用壽命較長(zhǎng)，維修成本較低。生態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用可以開發(fā)太陽能，將其轉(zhuǎn)化為電能。城市公共環(huán)境照明標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)可以使用太陽能蓄電裝置，充分利用清潔能源，提高能源利用率。如太陽能行人紅綠燈系統(tǒng)，較為簡(jiǎn)潔實(shí)用，圓環(huán)內(nèi)白天顯示黑色，晚上為紅色，能夠節(jié)約能源，亮度高、能耗低、壽命長(zhǎng)。公共空間疏散標(biāo)識(shí)可采用蓄光型自發(fā)光標(biāo)識(shí)，環(huán)保節(jié)能，減少對(duì)環(huán)境的污染。

2.4 LED單燈控制器程序設(shè)計(jì)

LED單燈控制器程序的主要功能接收、處理4G/RF網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)的指令和臨近LED單燈控制器的傳感器數(shù)據(jù)，采集傳感器的數(shù)據(jù)并廣播給臨近控制器，智能調(diào)光燈。LED單燈控制器在接收到數(shù)據(jù)包后首先使用CRC判斷接收到的數(shù)據(jù)包是否正確，對(duì)于正確的數(shù)據(jù)包主要是要判斷本機(jī)控制器是否要執(zhí)行該數(shù)據(jù)包的指令和是否要轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。如果接收到是廣播型數(shù)據(jù)包，LED單燈控制器通過包號(hào)判斷該數(shù)據(jù)包是否被接收處理過，如果包號(hào)不同說明該數(shù)據(jù)包是第一次被接收，需要被處理，如果本地地址在廣播數(shù)據(jù)包的執(zhí)行列表中，LED單燈控制器就要分析、執(zhí)行該數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的指令，否則不處理。對(duì)于單播型數(shù)據(jù)包，如果本機(jī)地址是路由列表的最后一跳，則說明本機(jī)是該命令的目的地址，單燈控制器需要執(zhí)行并應(yīng)答該指令。應(yīng)答的方法是：講需要返回的數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)包的參數(shù)區(qū)，然后將路由表倒置，使數(shù)據(jù)包可以從發(fā)送路徑原路返回，同時(shí)將該機(jī)的RSSI裝入數(shù)據(jù)包中，告知智能路燈配電柜本機(jī)與上一跳之間的通信質(zhì)量，以便其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的判斷方法：對(duì)于第一次接收到的廣播數(shù)據(jù)包，LED單燈控制器判斷本機(jī)是否在路由列表之中，如果在，則將路由指針加1使數(shù)據(jù)包指向下一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)地址，然后將該數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。對(duì)于單播數(shù)據(jù)包，如果本機(jī)不是最后一跳則說明本機(jī)是路由轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，LED單燈控制器將路由指針加1后再將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。針對(duì)傳統(tǒng)路燈只能定時(shí)開關(guān)燈或者遠(yuǎn)程控制的不足，本系統(tǒng)在傳統(tǒng)的這兩個(gè)功能之上設(shè)計(jì)根據(jù)環(huán)境智能開關(guān)燈、調(diào)光的功能，實(shí)現(xiàn)了道路照明與環(huán)境的協(xié)同。各LED單燈控制器利用微波傳感器獲取路面的實(shí)際車輛通行情況和接收臨近LED單燈控制器發(fā)送出來的車輛通行信息，預(yù)測(cè)照亮范圍內(nèi)的車輛情況并根據(jù)《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)CJJ45-2015》計(jì)算路燈亮度，然后以計(jì)算結(jié)果為輸入、以實(shí)際亮度為反饋，使用PID算法進(jìn)行柔性調(diào)光，保持司機(jī)視野內(nèi)的亮度穩(wěn)定，滿足《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)CJJ45-2015》的要求，在車輛通過后迅速減低亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

結(jié)語

總之，在實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)不同的路面材質(zhì)和道路類型，選擇合適配光曲線的燈具，通過軟件模擬計(jì)算可以達(dá)到精細(xì)化設(shè)計(jì)的要求，復(fù)核各項(xiàng)指標(biāo)是否滿足規(guī)范要求。

參考文獻(xiàn)

[1]城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：CJJ45—2015[S].

2005501705350