道路照明论文十篇

时间:2023-03-17 11:05:16

道路照明论文

道路照明论文篇1

摘要:七十年代的世界性能源危机中,日本大藏省曾要求在工厂、办公室和道路上进行间隔点灯的试验,结果导致生产率和办公效率降低以及治安、道路交通事故的大幅上升,不到一年时间就在一片反对声中全部放弃了。显然,这种消极的节电是不可取的。摘要:道路照明节电反节能建议七十年代的世界性能源危机中,日本大藏省曾要求在工厂、办公室和道路上进行间隔点灯的试验,结果导致生产率和办公效率降低以及治安、道路交通事故的大幅上升,不到一年时间就在一片反对声中全部放弃了。显然,这种消极的节电是不可取的。“在保证照明效果下点着灯节电”,这样的概念才是科学的,合理的,这是发达国家道路照明系统的设计思想之一。一、我国路灯照明目前状况据调查,我国小型城市在夜晚9点后,大中城市在午夜12点后,道路上几乎空无一人,即便是北京、上海、广州这样的繁华都市,凌晨2点以后,道路上也已罕见行人、车辆。从这一时段直至清晨6点路灯熄灭,在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。城市公共照明在我国照明耗电中占30%的比例,约439亿kWh,以平均电价0.65元/kWh计算,一年开支285亿元。在市政开支极度紧张的今天,国内绝大部分的城市和地区几乎不约而同地采用了日本等国家在七十年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法,其中的弊病不言而喻——不仅导致了路面照度分布不均,给治安及交通平安埋下了隐患,而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损,因此不能称做是真正意义上的节能。当发达国家在讨论什么是“恰到好处的照度水平”的今天,我们这种控制方法就太落后了。九十年代以来,夜景照明建设成为都市市政设施建设的一个重要环节,各地也取得了相应的成绩,但是市政开支普遍紧张和增设夜景照明形成了很大的矛盾c以沿海某开放城市为例,大批路灯在安装后迫于财政紧张的压力,支付不起沉重的照明电费开支,又不得不关掉近一半的灯,结果近年新装的部分路灯形同摆设,造成变相浪费c如何让路灯亮起来,让城市亮起来,亮得更科学,亮得省电省钱?答案是摘要:采用智能光源降压一稳压一调光技术。二、智能光源降压一稳压一调光技术1.什么是智能光源降压一稳压一调光技术智能光源降压一稳压一调光技术是国际上流行的全数字智能路灯节能控制技术。它充分考虑了城市道路照明的实际状况,依据人体工程学中的视觉理论,采用现代控制论中的最优控制方法,实现了对路灯电压及照度的动态智能化管理,即TPo管理(TIME/PLACE/0CCASl0N)。此项技术的基本思路就是摘要:在繁忙的时段,控制路灯保持较强的照度,接近午夜时分,开始自动调光,在后半夜车稀人少时,则控制路灯保持较低照度的照明(类似房灯的调光器,可以随需要而任意调光)。它的主要优点就是在调光的同时也大幅降低了电耗,节约有功电耗达30%以上。房灯调光已流行多年,主要是因为室内灯功率小,轻易实现。而道路照明则完全不同摘要:首先,灯泡功率大,不易控制;其次,使用环境恶劣,九十年代,电力电子元件技术有了突飞猛进的发展,调光技术有了可靠的质量保障,通过一些地区的规模应用,其完美的调光效果和节电功能得到了一致认同,在德国,美国这些耗电大国,此类技术也得到了政府的大力扶持和推广‘摘要:智能光源降压一稳压一调光技术的控制过程是摘要:通过测取城市道路车辆及行人的“时间一车辆(人)”统计规律,获取相应的照度调整率,依此来设计计算机的控制程序,根据照度调整率,从某一时刻开始,平滑地对路灯输入电压进行动态调整,使路灯输入电功率和实际照度要求达到最佳匹配,不仅节约了电能,而且稳定了电压,延长了路灯的使用寿命,达到了双重意义上的节能。2.开灯比关灯更省钱前面提到的关灯节能方法是以牺牲城市照明和诱发犯罪率以及交通事故上升为代价的,而智能光源降压一稳压一调光技术所达到的节电率高于30%,由此而言,采用智能光源降压一稳压一调光技术,开灯比关灯更省钱。3.算一笔看不见的帐我国现有的路灯70%以上使用的都是高压钠灯,其设计寿命为24000小时(5年)。但是由于我国城市电网技术落后,造成线路的电压波动大大超过国际标准,许多地区的波动甚至超过额定电压的左右15%,非凡是在后半夜,由于电负荷减少使得电网电压有时接近245V,致使路灯灯泡的实际使用寿命平均不到一年。现在,可以算这样一笔帐摘要:以沿海开放城市为例,路灯每年需要更换一次灯泡,更换一只灯泡所需费用(含镇流器损耗、人工、车辆等)为120元,该市共有两万多只常开的路灯,则每年仅更换路灯灯泡的费用就高达两百多万元人民币,假如采用了智能光源降压一稳压一调光技术,路灯灯泡的使用寿命可延长一倍,仅此一项,一年就可节约开支两百多万元,加上节电30%,一年可节约七百多万元电费,两项相加就有近千万元之巨。假如450万元作为先期投入,半年内所节约的费用即可回收,逐年节约的资金可以重新投入市政建设。据1999年全国道路照明专业委员会第九届年会上得到的不完全统计数字,目前国内所有城市道路照明的总灯数约300万只(套),工矿企业、车站、机场、码头、高速公路照明等非市政照明灯具约100万只(套),总数400多万只,并且每年递增10%以上。假如及时采用此项技术,仅从节约电费、降低灯泡损耗和人工开支三项来计算,五年时间可为国家节约近100亿元人民币,可以少建三座装机120万kW的火电站,同时节约了大批的原煤。对于全国的总耗电量而言,道路照明只占一个小小的百分数,也正因如此,它才有可能成为推动节能运动的一个突破口。从道路照明着手,花两三年时间摸索出一套符合中国国情的商业化运作模式,然后在全国各行各业全面推广。当然,这需要政府下大决心、花大力气去进行推动。4.智能光源降压一稳压一调光技术的推广亟待政府的行政支持路灯节能无疑会给各地的市政开支节省大量资金,然而对路灯管理部门而言,他们的日常开支和经常性的维护费用是和路灯电耗及安装数量成正比的,电耗越多,下年度的费用就同比增长,也可以这样说,越是节约用电,对基层下年度的费用预算就越少,因此,路灯管理部门对节电工程大多持消极态度。这一现象反映出节能政策在具体操作中和现行体制及利益分配机制不相匹配,目前各地所执行的政策实际上是在鼓励浪费!国家整体的长远利益和部门短期利益之间存在着很大的矛盾。这一状况对节能工作的深入开展产生了相当大的阻力。三、我国节能工作的阻力1.部门之间的新问题在国内,主管节能工作的行政主管部门是各地经委和节电办公室,而路灯部门隶属建设部门,经委只有协调功能而不能跨行业进行行政干预,因此,经委在这个领域中起不了什么功能,而建设部门在经济环境好的时候大手花钱,节电似乎无关紧要,到了当前经济紧缩时,又拿不出钱去改造。2.上下级之间的新问题全国的路灯部门仍然是执行计划经济的运行方式,建多少条路,装多少盏灯,是建委和计委及财政的事,路灯部门只负责维护,节电效益体现不到他们身上,所以他们对节能并不感喜好。而主管部门对实际运行缺乏了解,对节能就更是门外汉,因此,一个项目就会在部门之间踢来踢去。3.缺乏资金现接段,建设资金尤其是市政资金极端紧张,拿不出启动资金,而市场上又没有融资租赁的资金可利用,再加上相应的法规、制度不健全,没有人敢向节能领域大力投资,使得路灯节能推广异常困难。4.缺少规模前些年,大量中小企业生产的质量不过关甚至假冒伪劣的产品给人们留下了恶劣印象,使人们对节电产品产生怀疑甚至是排斥。5.节能思想不正确由于多年来计划经济造成的“吃皇粮”思想作怪,认为路灯和电都是国家的,节不节电和自己无关,大不了欠电费,反正供电部门也是国家的,或者再严重一点就索性把灯关了,既省电又省事。上述这些新问题集中反映了路灯节能工作中所碰到的困难,不排除这些困难,大规模推广节电产品就无从谈起。这里面,主管部门的思想转变和打破部门之间的制约至为关键。如何解决好这些新问题,吉林市的处理方法为我们提供了一个很好的启示摘要:由主管城建的副市长挂帅,协调建委、市财政和路灯处等部门,定具体的实施细则。在政策上予以扶持——首先由市财政列支节能设备的先期投人,设备投人使用后,从第一年节电效益中返还,从第二年开始,每年节余部分投入到路灯再建设的工程中,同时,路灯部门的维护费用不因电费减少而缩减,既推广了节能工作,又保障了基层的利益。四、对节能工作的看法和建议全国开发、生产节能产品的企业,大部分是小企业和一些大专院校的科研机构。为什么有实力的机构不愿介入呢?节能产品利润小、推广难,因此大型企业不愿涉足,投入不足致使我国节能产品在国际上处于相对落后状况。为什么国家大力提倡节能十几年了,而节能工作却一直推而不广呢?前面提到的政策不配套是一个重要原因,还有一个原因就是由于投入不够,使得许多产品还仅仅是实验室产品时就匆匆上市,结果远远不能适应各种复杂的实际运行工况。产品质量不过硬,也就是造成人们常说的节电不节钱的情况发生的重要原因。节能产品的市场推广,是一个耗力、耗时、耗钱的系统工程,没有大的资本做后盾,市场很难打开,很多好的产品也就半途天折了。如何尽快扭转这一被动局面,我们有一个初步的设想摘要:首先由国家经贸委、科委、机械工业局牵头,由国家投资建立一个部级节能实验室(包括相应的中试基地),主要对申报的各类节能产品进行理论评估,对通过评估的产品进行中试和批量规模应用,筛选出真正有推广价值的产品。据我们调查,许多中小企业仅凭个人发明做一些基本设计或原型机,他们根本无法也无力承担产品商品化的过程和批量试验的投人,批量试验是产品投入市场前一个至关重要的环节,个人买不起各种工业设备,企业又不愿用生产设备去为别人做实验,因此许多节能产品的开发者只好望而却步了。从八十年代末开始,国家也曾推荐过各种节能产品,但是许多产品是凭各种文件一级一级上报,中间存在很多虚假成分,造成许多国家推荐的节能产品质量不好或节能效果不佳等不良影响。假如有了部级实验室和专家论证组,建立起一个规范的行业标准,这一新问题便迎刃而解了。同时,由国家经贸委发起,包括金融机构、企业和个人成立中国能源节约基金(金额5。10亿元),由专业投资银行和技术专家负责运作,形式上采用国际通行的融资租赁方式,销售、推广各类节能产品。这项基金既具有某种政府权威,又具备严格的商业机制,对操作的产品均采用租赁一分期付款方式,加上商业还款保险等商业因素介入,基金的资本平安有了保障。两个机构协同运作,会使困扰中国节能产品推广多年的难题一一化解,同时也会促进大批的国产节能产品走出实验室,走出国门。照明电耗虽然只占全国总电耗的10%—20%,道路照明所占比例更小,但是,从节能技术推广的角度来看,它可能成为整个节能工作的突破口。第一,整个路灯行业总体份额较小,轻易操作。据初步计算,用三年时间将全国现有路灯系统进行改造,总体投入不过6—7亿元。假如能采用政府、社会齐动手的战略,不会给国家造成财政负担。第二,国家主管节能工作的国家经贸委和主管道路建设的建设部应尽快制定相关的配套政策。据查,道路照明的设计规范基本上没有涉及节能,所谓‘‘间隔关灯’’方法不过是各地在碰到电费新问题时所采取的“不约而同”的手段而已。而目前采用的设计规范基本上是八十年代制定的,许多内容甚至照搬国外六、七十年代的标准,早已不能适应当前的实际状况,应尽快修订并将节能内容列入其中。第三,路灯管理行业隶属各级政府,因此,加强政策引导和必要的行政干涉是必需的。这个行业由于“吃皇粮”的关系,基层对节能的必要性没有切肤蹦的压力,因此有必要自上而下的进行行政干预和政策引,以推动行业节能工作的全面展开,建议从今年的节能活动周开始全面推广。由于整个行业盘子较小,易操作,因而轻易取得阶段性成果。通过努力,在路灯行业节能工作中总结出经验和相配套的政策,为未来在工业领域全面推广节能技术探索切实可行的操作方法。避免重蹈过去国营企业一谈节能改造,马上就伸手要钱,没钱就不干的覆辙,使得节能成为企业的自觉行为,形成运用社会资源、市场行为来运作的概念。这样,节能就会从政府号召变成每个企业和每个人的自觉行为.

道路照明论文篇2

一、前言 随着LED的光通量超过100lm/W,LED作为功能性照明逐渐被重视,很多国内外的厂商对LED灯具进行了研究。虽然LED道路照明灯具的有效光通量逐渐满足了道路照明要求,但是LED毕竟是一种新型的照明光源,还需要很多研究人员对其进行深入研究。 二、LED灯具的相关性能研究 本文主要对道路照明用LED灯的三个方面进行了阐述和研究:灯具散热、灯具配光和灯具的安全。 (一)灯具的散热 LED芯片几乎20%的能量转化为光,而80%的能量却以热的形式释放出来,而LED的电压,光通量,光效都会随着温度的升高而线性降低,如图1,图2和图3。图 1 光通量随温度的变化曲线 图2 电压随温度的变化曲线图3 光效随温度的变化曲线另外灯具散热效果也将直接影响灯具的使用寿命,如图4所示。 图4 使用寿命与结温的关系 所以如何有效的散热对于发展LED道路照明的关键,主要涉及四个方面:传导(材料热传导系数,施加温度等)、对流(对流换热系数和环境流体温度,表面热流量),辐射(加快辐射的材料)、材料性能(热应力应变分析,热疲劳分析,热致结构失效分析等)。 对于传导:1、使用快速传热的材料如热管,铜,铝等;2、减小界面热阻;对于对流:1、增大与空气的接触面积;2、加大材料的热容;3、增加对流等。对于辐射:1、采用新型的辐射材料,可以使低于100度的散热器辐射效率升高。对于材料性能:主要考虑热应力应变分析,热疲劳分析,热致结构失效分析等。考虑到上述因素,可设计出较合理的灯具结构(双重散热结构),如图5所示。 图5 合理散热结构的灯具 上述灯具设计采用热管通过LED集成模块背面将LED模块的热量快速抽运到灯具两侧,有可上下通风的散热片对其散热;另外一部分热量可由LED模块背后的散热器进行散热。 (二)灯具配光 由于道路的差异,需要设计出具有不同配光曲线的灯具,并不是一种配光就可满足不同的需要,但是目前应用较多的,使用量较大的还是如图6所示蝙蝠翼式配光。 图6 LED路灯的配光效果 (三)灯具的安全性能

道路照明论文篇3

【关键字】隧道,供配电,照明系统,节能技术,综合应用

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

对不同省份的隧道管理部门的随机调查中我们发现,隧道供配电及照明系统所花费的电费已经是公路隧道建设运营管理中最主要的开支。隧道的照明安全是不能忽视的,但是如何在保证隧道供配电及照明系统正常、安全运行的情况下减少电费的花费、降低隧道管理部门的成本投入,同时降低我国的电能消耗,已经成为各个省市隧道管理部门共同面临的难题,也是迫不及待要解决的问题。纵观我国目前的隧道供配电及照明系统技术,多数采用的是高功率因数的供配电和照明工具、合理安排配电房的位置、缩短供电电缆的长度、在隧道的两侧铺设反射率较高的装修材料等等。从这些所有使用的方法来看,虽然有些方法能起到较好的节能效果,但是从整体来看,仍然存在较高的电能浪费的情况。

目前国内隧道供配电及照明技术的发展

我国隧道照明节能技术与国外先进水平相比,存在一定差距,主要表现在以下方面:

1、控制方式智能化水平低,未从不同的工况考虑不同的照明方案;

2、未考虑隧道照明显色性与照度、亮度之间的关系 及光源的等效亮度、中间视觉、司辰视觉等新兴视觉理论应用于照明参数的研究;

3、未考虑照明系统的分期实施;

4、规范存在一定缺陷.现行规范忽略了对中、短隧道照明的论述;

5、随着新型照明技术的迅速发展, 有必要研究其在隧道内的应用性,如LED灯、电磁感应灯;

6、未系统性地考虑照明节能

三.我国隧道供配电及照明系统中节能技术的应用现状

1、隧道供电针对长大隧道供配电技术的专项研究较少,比如公路隧道供配电节能与管线优化配置、中压供电技术在长大和连续公路隧道中的应用、通风与照明供配电综合布线系统、连续隧道变电站的合理布局、适应交通量增长的供配电系统分步实施方法、节能型供电线缆和设备对比。

2、变压器大马拉小车现象突出,大多数投入运营的隧道变压器负载率都在10%—30%左右,造成极大的资源浪费,也造成隧道运营期间费用偏高。

3、低压配电电缆初期投资和运营费用高

隧道内低压配电电缆为长距离供电,设计者一般都按电压降进行电缆截面的选择,由此确定的电缆截面远远超过按经济电流选择的电缆截面。目前,供配电设计人员受隧道内环境污染严重思想的影响, 通常将隧道变电所设置在隧道洞口外,因此造成隧道内低压配电电缆更加长距离供电。随着电缆主要源材料钢材价格不断上涨,电缆价格高居不下,没有从设计上考虑低压电缆工程造价 同时,设计者往往忽略了长距离供电的低压配电电缆有功和无功损耗都是比较大的,造成长期运营的浪费。

4、系统方案差异大

由于设计者对隧道用电负荷的重要程度理解不同, 国内没有相关设计手册, 因此不同设计者的隧道供电系统方案差异很大,不便于隧道运营管理和维护。

四.我国隧道供配电及照明系统中存在的问题

1、现有隧道照明控制营运中节能与安全的矛盾突出

一些地方的营运者为了节省隧道供配电及照明系统所产生的电费,往往在设计的时候都主动的避免采用自动控制,而是较多的采用手动控制的方式进行工作,制定了专门的开关隧道灯的时间,再由人工在规定的时间里进行控制。但是

由于隧道一天里弄内外的亮度变化很大,人工根本无法进行精确的掌控。司机也

很有可能在规定熄灯的时间里通过隧道,所以很有可能造成事故。有过隧道驾驶经验的人都知道,在车子通过隧道的全程中,由于洞内洞外亮度的不一致,在刚进入隧道和要出隧道口的时候,人的视觉会出现短暂的“黑洞效应”,短时间内无法看清楚前方的路况,这时候如果前后方有车辆或者驾驶不当的时候,就非常可能出现事故。这对隧道的照明就提出了非常高的要求。但是如何在提供较好的照明前提下又适当的节省电能,这已经成为一个非常尖锐的矛盾。

2、现有隧道照明控制模式设计,在实际运行中存在很大的电能浪费

目前,隧道照明设计者依据规范通常把隧道分为入口段、过渡段、中间段和出口段等四个段来设计照明,其中过渡段有两个,分别设计在中间段前后。各段的长度和照度是从全年行车安全要求出发,对洞内最大照度的设计是以全年洞外最大亮度和最高行车时速来确定隧道内各段的灯具功率和灯具分布密度。能够实现照明自动控制的非常有限,通常因线路布线回路的限制,只能做到2、3级人工或自动控制,对于如天气、车速、车流量等参数只是在设计阶段给予以最大值考虑,最终各段照明的长度和照度也始终是处于最大值状态。对于天气、车速、车流量等时变参数无法从宏观上对整个隧道的照明进行自适应方式调制。因此,目前这种传统设计与使用的隧道照明系统存在着大量电能浪费问题。

3、隧道供配电系统设计中存在着诸多不合理因素

目前国内隧道普遍采用的供电系统模式为:在隧道洞口设置10/0.4KV变电所,采用0.4KV低压线路向隧道内的用电设施供电。采用这种方式供电的隧道,供电距离有时会达到1000米甚至更远。设计中变压器容量的选择一般参考的是隧道内和隧道洞口所有负荷的容量总和,并考虑一定的预留。隧道尤其是长隧道中具有相当数量的射流风机,但大多数时间这些大功率设备未处于运转状态,隧道的照明灯具出于节电考虑在实际运营中也通常没有全部打开,隧道的用电负荷还包括洞口消防水池的水泵等不常使用的大功率设备。上述变压器的选型原则和实际运营情况的矛盾就造成变压器长期处于低负荷的不经济运行状态之下,造成了大量的变压器铁磁损耗。更有甚者在个别项目中由于变压器容量选取的过大,其损耗的百分比已经接近实际用电的负荷。

4、大量高能耗灯具的使用

目前,我国国内的隧道供配电及照明系统中主要以高压钠灯作为光源,它的特点是配置了电感型镇流器,它对电压的要求比较高,使用寿命短,功耗高,并且色性较差,灯具本身无法对光强进行控制。所以,为了保证隧道的照明,一般要配置多条照明回路,导致了电缆数量的增加,提高了故障率,增加了施工过程的难度和施工时间。

解决高能耗问题的几种方法

1、优化变压器的配置方案。

变压器运行损耗的大小很大程度上取决于容量及同样负荷容量下变压器个数的选择。在供配电的设计中应当将各种负荷按照其运行的时间规律来进行分类,并为不同的负荷单独配备压器

2、采用新型的节能型灯具。

研发能替代高压钠灯的绿色节能型灯具是目前隧道节能的一个突破口。

电磁感应灯:

白光LED灯:L印光源具有节约能源、污染少、光指向性好、寿命长(约为8万小时)、低电压、反应快的特点,在隧道诱导系统方面的应用有很大研讨空间。

电磁感应灯:它是一种全新的照明光源,具有高光效、高显色、环保、长寿命、节能、安全、性能稳定的特点和优势,一般用在景观照明灯、室内照明,尤其当被照物有较高的显色要求时,能充分发挥它的优势。同时,它的光不刺眼、无污染、无眩光,这对隧道供配电及照明系统有着重要的意义。

3、优化灯具布设的设计

在隧道供配电及照明系统的设计中,我们一般设计的时候,会在隧道的两头安装较多的灯具,中间段的灯具安装的较为少一些,但是由于不同隧道的长度和情况对照明的要求是不一样的,我们在设计的时候就不能片面的按照我们的常规设计来,要具体的情况具体对待,充分考虑到车速、车流量、隧道长度、隧道亮度、洞外亮度等情况,优化灯具布设的设计。

4、改进供配电系统的设计,更合理的进行设备选型。

中压供电模式在长隧道和隧道群中应用的推广。改变以往在长隧道两端洞口设置10/0.4KV变电所的设计模式,而采用10KV中压进洞的供电方式。中压供电是国外已广泛应用于道路机场、隧道等长距离照明供电的一项技术成熟、设备先进、系统配套的专用型供电设施。

结束语

对于隧道运营节能, 国内业界还任重而道远,无论是相关政府机构、高速公路建设业主、管理部门,还是相关科研设计从业结构与从业人员,都需要从人力、物力、财力各方面加大投入,在保证交通安全的前提下,为建设节约型社会作出应有的贡献。

参考文献:

[1]高远望 隧道供配电及照明系统中节能技术综合应用的探索 [会议论文]2006 - 第八届中国高速公路信息化管理及技术研讨会

[2]朱斌 中压电能传输技术在公路隧道中的应用 [学位论文] 2007 - 长安大学:交通信息工程及控制

道路照明论文篇4

关键词:城市;照明;节能;设计

中图分类号:TE08文献标识码: A

对于城市照明来讲,其包含了两方面内容,即道路照明及景观照明。也可以称之为功能性照明及装饰性照明。然而,此种划分形式较为片面。城市的照明首要任务就是为夜间出行者照亮前行道路,同时,高质量的照明也在一定层面反映了城市整体形象,所以,相关工作人员应重视城市照明的设计工作。以下简要针对城市节能设计的相关内容进行探讨,供参考。

一、城市照明设计易忽略问题分析

(一)过于重视路灯的造型,忽略了照明的功能性价值

在市区,一些道路的照明系统过于重视路灯的艺术造型,而是却忽视了道路照明基础性的功能。例如:在六排车道的两侧装设中华灯、荷花灯等富有艺术造型的路灯,但是此种造型的灯具透光性较低,想要确保路面正常照明,唯有增加光源的数量及功率。原本装设400W的普通灯具就可以获取高质量的照明效果,但是设计成此种造型后,需要辅助若干250W的灯具才可以达到同样的效果,极大程度浪费了电能。

(二)过于重视路面的照亮程度

目前,大多数城市的一些路面利用增加路灯数量、增大光源功率等方法,极大程度提高了路面的照亮程度,让平均照亮度超过40Lx,但是依据国际照明委员会的规定,以及车辆驾驶者视觉的要求,城市主干道、高速公路路面等平均维持的照亮度最高为2cd/即可,柏油马路平均的照亮度控制在30Lx即可。假如路面过亮,不但严重浪费了资金及能源,同时也增加了光干扰及光污染。

(三)忽视了灯具的配光能力

高质量的配光有助于增强路面的照亮率,保证路面的平均照亮度及限定眩光同相关规定相吻合。然而目前城市的照明系统由原材料的选取,到施工,运行管理企业无法依据配光曲线合理选择灯具的型号与品牌,一些投资企业过于重视价格,经常应用一些配光较差的灯具,从而浪费了大量的电能。

二、城市照明节能设计重点环节

(一)科学选取照明标准

在对城市照明系统进行设计期间,需要结合路面所在的位置、环境、种类、及其在城市网中的作用、地位等,科学选取照明的亮度值。依据有关城市路面照明设计标准,确定道路照明的形式等。例如:在设计公园等照明系统期间,需要综合考量各类设计标准及规范,进而合理确定照明体系的相关设计数值,基于确保照明功能性的前提下,降低能源损耗。

(二)合理选择光源

设计从业者在选取城市照明体系光源器件,灯具的运营不可以仅追求外观的华丽与新颖,更需关注灯具的品质及功能特性。在选取灯具器件,首要任务就是基于照明指标及光通量的要求下,确保光源能够与路面最低亮度的标准相满足。为了更好的进行节能,尽可能选用高科技的灯具,例如:运用太阳能路灯等。在选取灯具过程中,应系统考量灯具的亮度、照度、眩光、环境等。科学控制灯具的各项参数,进而更好的发挥节能效果。另外,设计从业者在重点考量上述条件后,还需要对灯具的应用系统等进行思考,进而更好的发挥节能成效。

(三)科学设定照明的形式

道路照明体系也是城市景观的关键构成内容之一,在布置照明形式期间,还需要系统考量照明的场所、需求等特点,保证照明布设的科学性。通常城市中的道路照明体系多采用单侧布设、双侧布设、交错布设、中心对称布设等形式。设计从业者在选用道路照明形式期间,应保证设计内容与相关标准及节能需求向满足,重点对照明的密度进行思考,利用总功率比上道路面积的方法计算照明密度。

(四)对组织的照明形式进行设计

在设计城市路面照明系统期间,首要考虑的内容就是照亮度及节能,需要综合分析道路的特殊性,从而合理设计照明系统。例如:在商场、公路、学校等特殊场所,设计道路照明系统时需要保证设计预案的合理性与经济性。基于计算城市道路能耗及照亮度的前提上,对配线等条件进行考量,合理规划照明设计图,保证计算精确,从而更好的降低城市照明的能源损耗。

(五)对照明灯具的高度及间隔进行控制

对于城市道路照明系统来讲,从业者在设计期间,需要结合城市的照亮要求、人文特性等,考虑是否应配置检修照明、备用照明、应急照明等设备。同时,安装灯具的间隔及高度需要结合路面的照亮度及宽度来计算。通常城市中道路上的照明多采用灯杆的方法,保证光源科学设定在一定高度,能够提高路面的平均照亮度,同时相应扩大各光源的间隔距离。但是在装设灯具时,并不是高度越高越高,而需要经过科学的计算。计算公式为:。灯具的装设高度如图1。

图1:灯具的装设高度示意图

由图1及计算公式表明,H表示灯具的装设高度,M表示灯具的维修系数,Irc表示的是灯具指向的r角和c角所在P点的光强度,其中,r角为高度角,c角为方位角。E表示灯具位于P点处的照亮。基于明确灯具照射高度的前提下,科学设定间隔距离,确保城市路面要求的照明光色指数和显色指数,提高城市照明的节能性。

(六)科学选取电气附件

在城市照明体系内,包含的无功功率会造成焦耳损失,降低电压。所以,需要进行无功功率的补偿。科学选取电气附件,实施无功补偿配置,同样是城市照明节能设计的关键内容之一。通常对公路路灯因数进行补偿的形式为分散式电容补偿,通过在照明灯具内加装电容设备,就能够良好的补偿功率因数,一般可以提升灯具功率因数的90%左右。

总结:

总而言之,随着城市建设发展速率的逐步加快,能源成为了推动城市可持续发展的重要因素。想要降低能源损耗,在设计城市照明系统时,就需要结合城市的环境、类别等内容,科学选取光源、照明标准、布设形式等,从而保证城市的照亮度,实现照明的节能设计效果。

参考文献:

[1]李锡伟,赵玺.浅谈我国城市照明设计规划问题[J].城市建设理论研究(电子版),2013(24).

道路照明论文篇5

论文摘要:本文从路灯照明工程的实际出发,分别从路灯设计、降压、绿色照明等节能途径和方式,就如何以科学的实现道路照明的节能,阐述几点体会。 论文关键词:路灯系统 设计 绿色照明 0 引言 城市照明是城市基础设施的一个重要组成部分,不仅为亮化城市、美化环境发挥积极作用,还为交通安全、社会治安提供了有力保障,同时在提升城市档次、提高城市形象、改善城市环境发挥了极其重要的作用,但是城市照明也给财政的经费带来很大的负担。 近年来,我国的城市道路照明发展迅速,1999年全国安装300万盏路灯,目前已经达到约一亿盏,安装功率达到二点五千万千瓦,一年的耗电量约为590亿度,这个数字是比较庞大的,有相当大的节能潜力。以鹤壁新区现有路灯为例,2009年路灯系统电费就达到400万元。面对能源与环境危机,各国都在努力实施“节能减排”工程,抓好城市照明用电的节约,成了节能工作不可忽视的一个环节。从路灯照明的实际出发如何科学的节能成为路灯行业很重要的一个问题。笔者以我们在实际道路照明节能工作方面的一些认识,应从以下几方面采取节能。 1 合理的灯具选择及布置 根据建设部行业标准CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》以及我们的实践经验、实际情况,严格按照设计标准的要求进行合理选择路灯的布置模式、路灯的间距、高度等,同时要求合理选择照度标准和功率密度值,确定合适的光源,以实现合理的照度,避免或减少路灯设计的盲目性,从而达到路灯的节能。 2 稳压降压调光节能 在道路照明工程中,照度受电网电压影响,而电网电压受负荷影响,在负荷高峰时电压偏低,在负荷低谷时电压偏高。而傍晚为道路交通量高峰,此时电网电压低,光源光通量低,路面照度低;接近午夜时为道路交通量低谷,此时电网负荷是低谷,而电网电压偏高,光源发出的光通量高,路面照度高。这种不合理现象,造成既影响交通安全,又严重浪费能源和资金的现象,将智能光源稳压降压调光装置安装在路灯的控制端,在电压波动较大时,人流较小的后半夜,采用该装置在合适的照度情况下,降低较高的电压,达到节能。 3 半夜灯方式 半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式,半夜灯是指在照度较高的街道或城乡结合部街道的路灯,由于后半夜人流量、车流量较少,亮度不需要太高的情况下,在23:00以后灭一部分灯,以达到节约电能的目的,其特点是:投资小,见效快,且效果明显、方法简单易行、维护方便,节电率达到20%以上;其最大的缺点是照度不均匀。半夜灯如果与路灯无线监控系统配合使用效果更佳,半夜灯亮灭灯时间易于调整。 4 选用高效节能的照明系统 4.1 光源:①用紧凑型荧光灯(节能灯)取代白炽灯与小功率的高压汞灯,一支18W的节能灯的光通量相当于一支100W的白炽灯,节能效果显著;②用高光效高压钠灯和金卤灯取代高压汞灯和普通高压钠灯,例:功率为400W的高压汞灯、高压钠灯,高光效高压钠灯(飞利浦系列)它们的光通量分别为22000LM、48000LM、54000LM,分别提高118%、13%,节能效果显而易见;③采用LED灯取代传统的霓虹灯,其特点是:亮度高;可通过控制器达到多种色彩和图案的变化;功耗小,寿命长,同等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%,寿命却是霓虹灯的5—10倍;维修方便、简单。

道路照明论文篇6

关键词:公路隧道;照明;节能

Abstract:Tunnel lighting is to provide users with a certain comfort and safety, ensure the exercise of vehicles close to and through the tunnel safely at design speed,,however,there are a lot of energy consumption and serious waste of resources phenomenon in domestic tunnel.According to the present situation of highway tunnel lighting,the bad phenomena are summarized,and a series of energy-saving measures are put forward,and the energy-saving effect is emerged in the actual operation.

Key words:highway tunnel;lighting;energy-saving

中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:

国内隧道照明现状

由于我国公路建设的快速发展,公路隧道也不断增加,为了保证隧道通行安全,隧道照明设施是必不可少的,然而隧道照明消耗的电费却成为高速公路隧道运营管理中最主要的开支。经过调查,我国目前的隧道照明系统存在着很多缺陷,使得我们的照明耗能大且效果不佳,具体存在着以下三个方面的问题:a.公路隧道照明的系统建设投资成本费用较高;b.公路隧道照明系统投入运营后,维护、维修工作量大且费用高;c.公路隧道照明系统投入使用后,运营能耗大。可是这些问题起初并没得到设计者应有的重视,导致了我国隧道照明的耗能愈加严重。

在国家正在努力建设节约型社会的大背景下,隧道照明作为高速公路运营能源消耗的重要部分,如何做到隧道照明的节能减排成为了公路隧道运营的一大问题。针对以上提出的问题,经过分析和总结,得出以下三个需要改进的方面:a.在照明的设计上忽视了节能;b.在施工过程中出现例如选用设备质量不过关和施工工艺不足的问题;c. 忽视了在运营管理时对照明系统的维护工作。

隧道照明节能措施

根据上文提到的问题,提出以下具体具体改进措施:

2.1分段设计

在对隧道照明进行设计时,应根据隧道照明中视觉现象的特点以及隧道照明标准,对隧道进行合理分段,如可以将隧道照明分段为:入口段、过渡段、中间段、出口段,使入口段亮度逐级降低到中间段的亮度要求,同样,为使司机的眼睛尽快适应光线由弱变强,出口段也应加强照明,使整体隧道照明梯度分布都呈U型分布。这样更加符合人眼的视觉特性,提高进洞车辆驾驶人员的安全性和舒适性,减少隧道营运照明中不必要的浪费。

2.2分时设计

洞外亮度发生变化时,如每日早、中、晚,天气与季节变化时,入口段照明亮度可以按相应亮度折减。为此,在公路隧道照明系统中,可以设有调光设备使隧道内亮度能随洞外亮度的变化而自动调节,从而达到节能目的。一般而言,可以采取不连续调光和连续调光两种调光设备,前者根据一天中的不同时间段进行分级调节,后者则是用可控硅的导通角和输出电压,改变灯管电压和亮度,实现无级自动调光。这样既满足了不同时段交通量的使用要求同时又达到节电的效果,从而降低公路隧道的运营成本。

2.3采用先进的隧道照明控制系统

隧道照明应进行智能实时照明控制,根据不同区域的不同功能需求,在每天的不同时段、不同自然光照度或者不同交通流量情况下,按照特定的设置,实现对道路照明的动态智能化管理。控制方式宜采用光控、时控和人工控制相结合的方式,实行照明优化控制,既节约电能,又保证行车安全。

2.4.照明设施管理节能

照明管理节能主要是指对隧道内光源、灯具等按规定进行维护,包括对隧道照明灯具的清洁维护以保证灯具较高的养护系数、检查气体放电光源的无功补偿电容有无击穿以及定期批量更换光源,从而使照明系统始终处于良好的工作状态,满足隧道照明要求,达到管理上的节能。

2.5.光源的选择和布置

目前,国内大多已建成隧道采用的灯具诸如白炽灯、荧光灯、低压钠灯等,存在光带窄、配光质量不够、能耗高、质量稳定性差、寿命短等问题。现阶段普遍使用的高压钠灯发黄光,也导致隧道照明的视觉效果不佳,影响行车安全。而无极灯、LED灯等新型照明灯具不仅可以满足隧道对灯具光效、光通量、寿命及工作特性、光色、显色性和配光控制难易程度等主要要求,还能节约运行和维护成本,实现稳定经济运行,对保证隧道经济安全运行有着十分重要的意义。在灯具布置方面,除了要符合照明目的以外,还应符合安装位置的几何条件,便于安装和维护,以使在最经济的条件下达到最佳的照明效果。

2.6设计参数的选取

洞外亮度是驾驶员驾车驶入隧道洞口前所看到的周围环境的平均亮度,其取值的大小对确定入口段、过渡段以及出口段亮度均有很大的影响。目前工程界普遍认为以L20(S)代表洞外亮度比较合适,而L20(S)的大小与当地的气候、季节、时刻、隧道朝向、隧道入口视野环境,如绿化、植被等有关。据研究表明,当其他条件不变时,提高洞外亮度设计参数值,设备费用和耗电量将大大提高,所以对节能而言,使设计参数更准确、更符合隧道的实际情况显得愈加重要。

2.7改善隧道照明供电质量

隧道照明设计者仅注重隧道内照明的节电,而运营管理者还发现供电的质量也是电能浪费的一个重要方面。为减少隧道运营期间的费用,可以考虑使变电站的布局、变压器的选择更加合理化或在变电站照明回路加装节电装置,以确定一个较为合理的隧道供电系统方案,降低隧道运营期间的费用。

2.8修建减光建筑

隧道照明分为基本照明和加强照明,据统计,隧道的加强照明功率占到了整个隧道照明总功率的一半以上,而且基本分布在隧道的入口和出口端,而在隧道洞口外设置遮阳棚、遮光棚等减光建筑就能够使隧道的加强照明减少或取消,这样不仅能改善司机的“黑洞”和“黑框”效应,还能够取得很好的节能效果。

结语

随着经济的高速发展,我国已进入高耗能发展阶段,节能降耗已成为我国的战略方针,

本文结合目前公路隧道照明现状对这些不良现象进行了总结,列举出了多种急需解决的问题,并且较为系统的提出了一系列节能措施:1)分段设计;2)分时设计;3)采用先进的隧道照明控制系统;4)照明设施管理节能;5)光源的选择和布置;6)设计参数的选取;7)改善隧道照明供电质量;8)修建减光建筑。希望能对以后的公路隧道照明节能设计具有参考价值。

参考文献:

[1]陈翔,高速公路隧道照明节能措施探讨,城市建设理论研究(电子版),2012(15)

[2]王德虎,关于公路隧道照明的一些浅见,山西建筑,2010,36(36)

[3]刘层林,高速公路隧道照明综合节能系统研究,科技致富向导,2011(9)

[4]张小琴,李习武,等,高速公路隧道照明节能设计,后勤工程学院学报,2011,27(6)

道路照明论文篇7

【关键词】隧道通风;照明节能

中图分类号: U45文献标识码: A

前言

在隧道中,通风和照明是隧道技术上的基础,但是在通风和照明节能方面还是存在一些问题,科学技术人员还在不断的努力改进,保证了隧道更加安全,更能促使经济不断进步。

二、照明节能技术分析

照明节能技术在各个国家已得到普遍重视,我国也提出了“绿色照明工程”以及“节能、减排”政策,目前针对节能减排的主要内容包括2个方面,分别是技术上节能和管理上节能。

1、技术上节能

所谓技术上的节能,就是指通过研发最新的技术来达到照明节能的效果,也就是说通过科技的不断创新和研究,使照明技术的能源利用率逐渐提高。目前技术上的节能主要分为供配电系统中的节能以及照明相关设备的节能。

供配电系统方面的节能主要是针对变压器进行节能处理、进行电容补偿、采取负荷的三相平衡以及降压节能等方式进行节能处理;

(2)照明系统的节能方面目前指的是采取高效光源、高效灯具、高效反光器以及高效镇流器等方式。这里要注意的一点是所谓的节能并不是降低照明质量,如果照明质量降低,相应的生产率就随之降低,并且照明质量降低还会给人们带来视觉疲劳,这对于人类的健康及工作来说都会产生不利的影响。本文所说的技术上节能是指保证照明质量的前提下,将整个照明系统中的能量损失降到最低点,也就是提高电能利用率。

2、管理上节能

所谓的管理上节能,是指提高照明设计的质量,加强施工以及管理的各环节控制,最终达到节能的效果。目前所谓的针对管理节能的主要方式和手段有:采取合理、科学的设计方案,采用光控或时控开关代替传统开关,选择最适合的照度标准,选择智能化照明灯具等。

三、公路隧道通风系统组成及设计规范

1、公路隧道通风系统的组成

公路隧道通风系统主要由车辆检测器、CO 浓度传感器、烟雾浓度传感器、风速风向检测器、区域控制器、射流风机/轴流风机以及中心计算机等组成。其中 CO、烟雾浓度传感器,用以快速、准确、实时地自动测定隧道内的 CO 浓度和隧道内全程烟雾透过率等数据,由区域控制器采集数据,监控系统将检测数据与控制标准值进行比较,控制风机的启/停。风速风向检测器,用以自动测定隧道内平行于隧道壁面的风向、风速数据以及检测风机的运行情况。车辆检测器用以检测隧道内的车流量和车速,对 CO/VI 预置规模提供参考数据。公路隧道通风系统组成如图 1。

图1隧道通风系统组成框图

2、隧道通风设计规范

由于 2000 年前遵照的设计规范《公路隧道设计规范 JTJ 026—90》很不完善,1999 年重庆交通科研设计院在经过对隧道通风和照明方面大量研究的基础上,主持并编写了《公路隧道通风照明设计规范 JTJ 026. 1—1999》( 下文简称《规范》) ,并于 2000 年正式颁布实施。该规范在公路隧道通风规划与调查、通风方式、污染空气稀释标准、隧道通风计算、风机选型与布置、风机房与竖井口扩散、通风运转控制等方面都有较详细的介绍。但由于《规范》是在国内长大公路隧道建设刚刚起步时编写的,长大隧道很少,因此《规范》在隧道通风技术方面还存在许多问题和应用难点。

四、公路隧道运营照明存在问题

近20年来,我国交通运输部门投入大量科研经费,围绕公路隧道照明工程的实际问题开展技术研究并取得许多重要成果,强有力地推动了我国公路隧道照明技术的进步。但在工程设计、运营管理中仍存在诸多问题,主要表现为以下方面。

1、照明设计参数有待完善《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ 026·1—1999)[8]颁布实施至今已有10余年,在这期间,我国公路隧道数量、规模及类型都发生了较大变化,同时

新理论、新技术、新设备、新材料不断涌现,因而部分照明设计参数有待进一步修正和完善[9],如短隧道照明设计方法、洞外亮度L20(S)参考取值、各照明区段亮度指标等。国际照明委员会(CIE)制定的《公路隧道和地道照明指南》(CIE 88:2004)固然对我国公路隧道照明设计有借鉴之处,但并不完全适用。

2、照明控制方式较为落后

部分高速公路中、短隧道照明无法实现远程人工/现场实时自动控制,甚至需要隧道管理人员在现场人工控制,若高速公路全线中、短隧道数量较多,则每日现场工作量较大:一方面,造成不必要的电能浪费;另一方面,耗费较大的人力、物力去开关照明灯具,运营管理效率太低。绝大多数公路隧道照明采用时序分级调光控制法,虽然其控制模式简单、可靠,但无法结合天气、洞外亮度L20(S)、交通量等时变参数从宏观层面对整个隧道照明系统进行自适应控制,同时受照明配电回路所限,只能实现3~6级照明控制等级,“过度照明”、“无效照明”现象较为严重。因此,目前这种传统照明设计方案存在较为严重的电能浪费问题。此外,隔盏开关灯也必然会产生路面亮度不均匀、“斑马纹”、闪烁等有害现象,给公路隧道交通安全埋下隐患。

3、照明节能理念存在误区

公路隧道照明节能并非简单地开关某些灯具,而是要求建立在行车安全基础上的最大节能,即公路隧道照明节能不能以牺牲交通安全为代价。部分隧道管理人员一味追求节电省钱,致使公路隧道照明控制方案的随意性、主观性很大,这种做法其实忽视了公路隧道照明的特点和本质,对隧道行车安全危害极大。

4、照明设施养护未得重视

一些长大公路隧道出口段及靠近出口端的基本照明还存在亮度不足情况。除灯具自身质量和布设间距等因素外,其主要原因在于灯具受污染情况比较严重,降低了光利用率。以陕西西汉高速公路秦岭一号隧道(上行线)中间段照明为例,在灯具功率(100 W高压钠灯)、布置间距(单侧间距9·0 m)相同的条件下,靠近入口端的基本照明亮度检测值为6·29 cd/m2,而靠近出口端的基本照明亮度检测值仅为2·86 cd/m2,二者数值相差54·5%。检测数据表明,该隧道灯具清洗养护频率(每季度清洗养护一次)已根本不能保证受污严重隧道的照明效果。

五、我国公路隧道照明技术发展趋势展望

随着自动控制、通信工程、计算机、软件工程、半导体照明等相关技术的进步与发展,我国公路隧道照明技术也必将会有新的突破。在全球“低碳经济”背景和

国家“节能减排”战略导向下,公路隧道照明的发展趋势是环保节能、安全舒适的“绿色照明”。公路隧道照明技术研究应围绕以下方向开展:

1、不断健全行业技术标准体系。国内已先后了JTJ 026. 1—1999《公路隧道通风照明设计规范》、JT / T 609—2004《公路隧道照明灯具》,《公路隧道照明设计细则》和《公路隧道和地道照明指南》也正在编制之中,公路隧道照明行业标准日臻完善,但这些设计规范和技术标准还不够全面,隧道 LED 灯、隧道 LED 诱导灯、洞外亮度仪、洞内照度仪、照明节能控制设备等至今尚无行业技术标准,编制公路隧道定向光照明设计指南亦迫在眉睫。

2、不断深入开展基础理论研究。围绕中间视觉等研究课题实现重大技术创新,针对公路隧道照明设计参数开展模拟试验,基础理论研究成果应能在国际隧道照明学术界占有一席之地。

3、新型隧道照明技术应用研究。研发以光纤照明为代表的新型隧道照明系统,实现成套技术开发产业化和典型工程示范化,研制色温可调的公路隧道 LED 照明系统,研究太阳能、风能等新能源在公路隧道照明中的有效利用,实现公路隧道照明关键设备国产化,形成拥有自主知识产权的核心技术,进一步提升国产设备的国际竞争力。

六、结束语

综上所述,就隧道通风照明节能技术应用而言,可能在节能技术上还存在一些问题,相信在以后的日子中,科学技术人员会多做努力。隧道给人们的生活带来很大的方便,为社会经济做出巨大的贡献。

参考文献

[1]王少飞 邓欣 吴小丽 公路隧道照明控制技术综述 公路交通技术 2010年

[2] 涂耘 我国公路隧道照明技术的发展与创新 隧道建设 2010年

道路照明论文篇8

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摘 要:路灯节能控制系统一般指对城市路灯的开关与照明亮度通过控制器、功率变换、阻抗变换器等器件进行智能控制,以达到节能的效果的电路系统。本文将通过对路灯节能控制系统详细的功能介绍,以及对路灯节能控制的设计研究,包括硬件与软件的设计,然后分析路灯节能控制系统的节能效果,以此为城市路灯节能控制系统的优化提供参考。 

关键词:路灯;节能;控制系统;软件实现 

一直以来,人类对能源的需求就没有停止过,除了部分可循环利用的能源外,我们目前运用的大多数能源均属于一次性能源,随着社会的发展,特别是进入二十一世纪以来人们对生活质量的要求大大的提升,对能源的需求也就越来越大,而我们的可利用的一次性能源却也越来越少,随着可持续性发展的观点的提出,人们对能源的认识也越来越清晰。据美国石油业协会估计,地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶,可供人类开采时间不超过95年。在2050年到来之前,世界经济的发展将越来越多地依赖煤炭。其后在2250~2500年之间,煤炭也将消耗殆尽,矿物燃料供应枯竭。面对即将到来的能源危机,全世界认识到必须采取开源节流的战略,即一方面节约能源,另一方面开发新能源。面对如此严峻的能源问题,而我们的城市路灯系统却存在着严重的能源浪费,在城市供电中路灯消耗电量占了30%左右。大多城市的供电系统还处于通宵同等供电的模式,而对于深夜已经不再需要大量的持续照明,如果能将其进行改进将会大大地节省城市照明供电。 

1.路灯节能控制系统的功能 

1.1 分时控制 

在城市路灯供电系统中,大多是通宵统一标准供电,虽然控制简单,但是系统线路单一,无法对路灯不同时段,不同地区根据不同的照明需求改变照明亮度。而一年四季中,每个季节的日出日落的时间段都会有所不同,不同时间段的自然光照明度都会有所变化,且城市路灯照明不仅仅应考虑四季的时节变化,还需要考虑每天不同时段人们对照明量的需求,比如在人流量与车流量的高峰期的傍晚,需要让路灯进入最佳照明模式以保障人们的出现安全,在交通正常期的深夜和交通低谷期的凌晨,照明量应在保证基本出行安全的前提下相应降低照明量以节约用电。那么如何控制路灯的照明度呢,根据“一年分三季,一季分时段”的分时控制思想,在不同的时间段输入相对应的的电压,随着电压的变化,照明度相应也发生变化。在交通量较大的时间段根据人眼的感光——光线照明度减少10%,人的视觉感觉只减少了不到1%,而当电压减少到额定电压的93%时路灯的照明度会降低5%,而使用寿命将提升两倍,所以将此电压设为正常照明电压最为适合,既可以保证行人的照明需求与舒适度,还能大大提升路灯工作寿命与效率。相应的方法可以设计出正常期与低谷期相应的照明电压分别为额定电压的88%和80%。采取分时控制将大大地減少因交通照明需求的不同而造成的不必要的浪费。可以根据表1中的不同时间段的电压值来实现路灯照明的分时控制。 

1.2 电压监控 

分时控制的基本理论是建立在路灯供电电压基本保持在稳定值的前提下的,但是在面对现实情况时往往没有那么理想。大多数地区电网电压都存在着安全正常范围内的电压波动,而,其电压值可能高于也可能低于额定电压。这时候使用路灯分时控制时间表中的比值来调整电压虽然也能达到节能效果,但是明显没有正常情况下那样显得那么理想。所以这时就需要在控制系统中加入电压监控系统,对供电电压提供实时的电压数据并传到分时控制系统中分析处理得出应控制输出的电压值。将电压监控系统与分时控制系统结合将会使得节能电压更加准确,节能效果更佳明显。 

1.3 旁路模式 

在城市路灯供电系统中,还可以加入旁路模式,使得供电系统在接触器线路故障时可以自动切换到旁路供电模式。很多城市路灯供电系统没有安装旁路系统,在出现故障时不能够保障交通安全。而旁路供电模式可以使得交流电直接绕过控制器与变压器直接对路灯进行供电,此系统模式看似对节能没有起到直接的作用,但是保证道路交通的及时安全供电在某种程度上起到了保障人民生命安全,也间接起到了节电的作用。 

1.4 通信功能 

加入了电压监控的分时控制电压的路灯节能系统已经在保障基本照明需求时很大程度地节约了用电量,但是在阴雨天时的傍晚,天黑的通常比正常情况要早很多,这就需要提前开启路灯照明系统,在下大雨的深夜,为了保障行车交通安全也需要路灯能保证充足的照明量。为了能保证分时控制供电系统和电压监控系统更加灵活地运用在城市路灯节能控制系统中,在控制系统中还需加入通信功能,使得供电电压与实时天气照明情况(阴雨天等特殊情况)及时反馈到中央监控系统,计算实时需求电压值,实时反馈到控制系统中以灵活运用节能系统。 

1.5 多种电工参数的检测 

在多种控制系统的共同工作下,节能效果将会更加显著。但是更多的系统意味着更复杂的线路和电器元件。所以还需要设计可以显示各个器件故障的显示屏,不管是控制器,变压器或者是某个二极管出问题都可以实时清晰的明了的发现并及时地解决问题。 

2.路灯节能控制的设计 

2.1 硬件设计 

节能硬件设计主要包括单片机设计、时钟电路、电工参数测量通道、键盘显示电路和通信电路。 

2.2 软件设计 

软件的设计主要集中在通过程序的设计来完成对硬件的控制,比如档位的高低设置,通过分析电压监控系统数据分析是否需要根据实时电压而采取相应的降压或者升压效果。整个系统被分为分时分段模块、电压监控调档模块和实时显示模块。 

3.节能效果分析 

通过运用电压监控,分时控制等节能控制系统,使得电能控制系统更加高效,也使得节能效果更加明显。 

以1000W路灯为例,在满足正常的交通照明情况下,适当降低路灯的端电压,可节能20%左右。在深夜交通流量降低时,可将路灯的端电压降至170V~180V,路灯1h内耗电0.55kWh左右,除去其他损耗,可节约电能近40%。在使用了路灯节能系统情况下,在不影响行车照明的情况下能达到如此高额的节电量将会使得人们更加地了解到节能系统的优势。 

结语 

通过加入分时控制和电压监控等系统,以及路灯节能控制的设计,使得路灯节能系统更加完善。城市路灯的节能高效节能不仅仅可以更加高效地利用电能达到节约能源的效果,还可以向市民们传递节能的理念,让全民参与到节能中来,更加坚实地贯彻可持续发展思想。 

参考文献 

[1]李朝生,林鹤云.基于单片机控制路灯节电系统的研究[J].节能,2007,16(5):24-25. 

道路照明论文篇9

关键词:大学校园 路灯安装 发展 优化建议

中图分类号:TM923.02 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2013)02-0065-01

大学校园作为大学生生活、学习的主要场所,它的基础设施与大学生的日常生活密切相关。大学校园普遍存在面积大、人口密集等特点,特别是现在大学校园里普遍存在晚自习,为保障大学生的人身安全,需要提高校园内的照明。然而,在实际的使用情况中,由于缺乏管理,年久失修等原因,校园路灯照明情况始终不尽如人意。随着高等教育的不断发展,国内外学者对高校照明研究也不断深入,其中,范世福结合高校校园照明特点[1],深入讨论了校园照明设计的原则,并针对校园内的具体情况提出了解决方案。王真等通过分析校园路灯照明的现状,提出了校园路灯照明设计以及节能的建议与措施[2],对于校园节能减排具有重要意义。鉴于此,本文通过网络问卷调查与现场调查,结合目前高校校园的实际情况,提出了按校园道路主次确定灯具布点方式等优化建议。

一、目前浙江师范大学校园照明主要存在的问题

1.高等院校校园道路照明标准

由于目前国内还未出台高校校园照明的相关标准,本文将借鉴《中华人民共和国行业标准——城市道路照明设计标准》[3]和《城区照明指南》,并结合校园实际情况,对高校校园照明进行相关研究。

2.路灯运行环境

学校环境不同于城市道路,学校内有假山、湖泊、人行道等,但学校安装路灯之初未考虑到实际情况,仅采用两种安装方式。浙师大校内基本上使用两种灯(一种高6米钠灯A,另一种为高4米的白炽灯B)。由于学校近几年美化工作不断在加强,校园某些地方树木比较旺盛,特别是老校区,有不少路灯被树木遮挡,导致照明效果欠佳。

3.路灯管理

由于浙师大面积有3300多亩,因此路灯的分布比较广,不易管理。此外,由于校区路灯设施投入使用已有若干年,有些灯具因未及时维修已无法正常使用:例如在浙师大维实路靠近桃园餐厅的地方有几盏灯忽明忽暗,有时还会熄灯,给过往师生造成较大的不便。

4.路灯的布点方式欠合理

路灯的布点方式一般可分为单侧分布、双侧分布,双侧分布又可以分为交错分布和对称分布[2]。目前,浙江师范大学采用上述所有布点方式,但未考虑到实际道路情况。例如在维实路部分路灯采用单侧布灯,但实际路面较宽,属于主干道,亮度不够,因此夜间行路多有不便,影响学生的行走速度。

5.路灯管理方式欠合理

浙江师范大学校内的路灯基本上是整夜照明,这样的照明方式会造成能耗浪费,因为大学校园内基本上在晚上12:00后已经无人,因此在一些非主干道实行全夜照明会造成能源浪费。

二、校园路灯安装优化方案

1.按道路等级合理安排路灯布点

校园内按照主次道路安排路灯布点方式,在行知路、维实路、维新路灯主干道路上采取双侧对称布点方式。由于在这几条道路人流较为密集,因此应该采用高杆照明。在励学路等夜晚行人较少的道路采用单侧布点方式。

2.按照道路主次不同采用不同的照明方式

为了既满足校园的日常照明需求,尽量减少日常的维护量,又体现校园的艺术性和美观,可以采用主次道路采用不同的照明方式。主干道路,例如行知路、维实路采用高压钠灯。高压钠灯具有发光效率高、透雾性强、使用寿命长等优点[1],在室外照明中最为普遍。在次要道路和部分幽静的区域,采用白炽灯。白炽灯的灯光柔和,显色性好,价格便宜,并且可以随意更换灯泡,因此从节能和美观角度出发白炽灯是上好的选择。

3.按照时间对学校主次道路实行不同照明方式

根据调查,浙师大的路灯是全夜照明的,基于大学校园的不同于一般的城市道路,因此这样的照明方式在一定程度上浪费了能源。因此,可以采取主次道路实行不同的照明方式。在主干道路上,例如行知路、维新路、励学路采用全夜照明;而在初阳路等次要道路采用半夜照明

三、结语

大学校园是大学生和教职工工作和生活的主要场所,合理的安装路灯会给大家的生活和学习带来很大的方便,同时,也会有效的减少校园内的安全事故,保障学生和教职工的安全。因此,学校对校园内路灯的管理与优化应该尽快进行和落实。

参考文献

[1]祝洪波.大学校园路灯照明系统的设计探讨.

[2]王真.大学城路灯照明设计与节能研究.

[3]中华人民共和国行业标准——城市道路照明设计标准.

作者简介:梁栋,1992.9.7男,浙江诸暨人,大学,浙江师范大学工学院,学生、研究方向:交通工程。

道路照明论文篇10

【关键词】城市道路;道路照明;节能设计

城市道路照明已经成为城市发展和社会经济发展中必不可少的重要基础工程,据有关统计数据显示,我国城市道路照明路灯约900万盏,每年耗电约850亿千瓦,每年花费约500亿元[1]。按国内总耗电量比来算,城市道路照明耗电量占据了4-5%/年,可见城市道路照明的能耗及资金成本都很高。但面对能源短缺、资金紧张及低碳环保发展理念的冲击,仍要确保城市道路照明满足城市发展需求,就必须积极落实城市道路照明的节能设计。

一、城市道路照明节能设计的系统思考

城市道路照明的节能设计必须严格遵循国家行业规范及相关标准,在进行节能设计前必须全面落实前期准备工作。首先,节能设计前应进行实地勘察,掌握城市道路的形式、路面的反射率、平剖度、道路交通设计等,明确区分城市主干道和支路,仔细推算交通流量及行车速度,特别是道路交叉点。其次,应充分考虑道路周围情况、地区气象条件等。再次,节能设计图纸必须反复推敲、综合评估,一旦发现有设备选用不当等问题,必须及时调整或更换,确保设计图纸合理、可行性强、无任何问题和遗漏后,方可施工。

二、城市道路照明节能设计的具体措施

1.城市道路光源的节能选择。选择道路照明灯具应遵循能耗低、经济实惠、成本低的原则,一方面应确保灯具发光效率高、光色性及显色性好,另一方面选择好灯具后必须选择配套设施,如选择和气体放电配套的镇流器,确保设备启动性能。当前运用较多的就是LED灯具,此灯具不仅发光效率高,而且使用寿命较长,相较于传统的白炽灯,能节省月80%的能耗。并且,LED灯具节能效果好,符合城市道路照明节能设计要求,在成本费用方面除了前期更换成本外,后期使用及维修成本都不高,值得在城市道路照明中推广使用。2.路灯开关的节能设计。城市道路照明开关的设计应遵循方便、安全、合理、准确的原则,其中开关时间准确是实现节能的重要基础,如某城市装灯容量截止到2016年底为700kv,若开关控制不准确将会浪费大量能源,假设每天早开或晚开5S,则一年就会浪费2180kv电量[2]。在设计路灯开关时可以选择自动时间控制,在夜间和行人、车辆少的时段可选择关闭部分路灯,或是间隔性关闭,适当降低照度,既不会影响道路照明也能达到节能目的。又如城市一些老路段及老城区的路灯在安全和节能方面都需要改进,对此可以安装节能装置。此外,在城市一些电压波动较大的路段,若照明路灯少当电压升高的时候也会浪费很多电能,对此可以通过安装稳压器达到控制电压的目的,节省更多电能。3.配电线路的节能设计。城市道路照明系统的配电线路很长,通常供电半径最长有800m,而灯具和供电端的距离与供电电压成反比,即随着距离的增加电压会越来越小,导致远端电压难以维持灯具的正常运作需求。同时,线路损耗及压降都可能对路灯照明产生影响,进而增加电能消耗量。故配电线路的节能设计势在必行。在具体设计时,应合理选择供电电缆截面,确保能承担线路的负载,也能将线路损耗及压降控制在合理范围,减少线缆的温升。此外,通过节能设计还能增加线路的使用寿命,并节省后期维修成本。4.合理选择节能装置。首先是电容补偿的节能选择。当前国内城市道路照明主要使用路灯电源处集中补偿和灯具处分散补偿两种电容补偿方式。照明路灯使用的光源通常是气体放电灯,其功率在0.4-0.6之间,较低,配电回路电流较大,损耗较高,通过灯具处分散补偿电容后各灯具功率因素≥0.8,对照明配电系统实施电容器无功补偿后,线路功率因素会提升到0.9以上[3],与未实施电容补偿前相比,灯具工作电流节省了将近50%。即实施电容补偿后供电电源系统的容量空间得到了很大提升,电源设备的供电能力也更强。其次智能稳压降压装置的使用。城市道路照明灯具的照度会因为电网电压的变化而受到影响,而电网电压又与用电负荷成反比关系,加之上半夜电网用电负荷与下半夜相差较大,如此不仅对交通安全有一定影响,也浪费资金与能源。若在路灯控制端安装智能稳压降压节能装置,并利用内置智能控制器自动控制节电系统的工作曲线,在下半夜时就能降低电压,同时保证灯具照度,达到节省能源的目的。据有关试验证明,安装智能稳压降压节能装置省电率能达到40%左右。再次设立无线监控路灯控制系统。无线监控路灯控制系统是信息科技时代的产物,具备无线遥控、测量、数据信息处理等作用,利用此系统可对城市各个道路的照明情况进行实时、全面、准确的监视、测量以及控制,实现城市道路照明系统的动态化与智能化管理。此外,还能及时、准确发现故障问题,并采取有效应对措施,大大节省耗电量,提高管理效率。

三、城市道路照明节能设计的维护管理

城市道路照明节能设计的维护管理十分重要,是整个系统实现节能必不可少的环节。具体而言,应定期对城市道路照明系统进行检查与维护。要检测绝缘电阻,仔细检查系统是否潜在安全隐患;更换照明灯具或是相关控件时要首选安全节能产品;维修设施设备时应合理选择施工工艺,严格把控好质量关口。部分城市路段为提升灯具发光效率会安装反光板灯具,此类灯具运作一定时间后容易出现锈蚀现象,影响照明亮度,加之路灯长时间处于暴露状态,受粉尘、油污、风雨等的影响,玻璃透明度也会受到影响,因此在检测和维修的时候必须严格规范操作,不能影响灯具的正常发光,并且需要定期检查和清洁,延长灯具的使用寿命。综合而言,城市道路照明节能设计的维护管理应结合城市路灯运作情况定期进行,且每次维修保养必须全面、细致,要保障路灯后期的运作效率、亮度、质量等不受影响,既达到节能目的又能为车辆、行人提供安全与方便。

四、结语

综上所述,城市道路照明的节能设计是当前社会经济及城市发展的必然要求,只有节能设计才满足低碳环保、可持续发展的理念。在进行节能设计的时候必须全面考虑整个照明工程的情况,实地勘察道路情况、周边设施情况、地区气象情况等,着重从照明灯具的选择、配电线路的设计、路灯开关的设计以及节能装置的选择几方面入手,同时还应全面落实照明系统后期的维护与管理工作,从多方位为城市道路照明系统的节能与照明质量提供保障。

作者:英航 单位:柳州市城市照明管理处

参考文献

[1]张前进,焦元涛,王承刚.城市道路照明的节能设计[J].科技传播,2013(06):141+144.