道路照明论文范文
道路照明论文范文第1篇
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.
道路照明论文范文第2篇
“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、我国路灯照明现状
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，给治安及交通安全埋下了隐患，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与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：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：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，容易实现。而道路照明则完全不同：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‘：智能光源降压一稳压一调光技术的控制过程是：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，使路灯输入电功率与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％，特别是在后半夜，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：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，如果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。如果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。如果及时采用此项技术，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作用，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兴趣。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，节不节电与自己无关，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。
上述这些问题集中反映了路灯节能工作中所遇到的困难，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。如何解决好这些问题，吉林市的处理方法为我们提供了一个很好的启示：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：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。如果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，基金的资本安全有了保障。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，容易操作。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。如果能采用政府、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’’方法不过是各地在遇到电费问题时所采取的“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。
道路照明论文范文第3篇
一、我国路灯照明现状
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，给治安及交通安全埋下了隐患，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与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：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：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，容易实现。而道路照明则完全不同：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‘：智能光源降压一稳压一调光技术的控制过程是：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，使路灯输入电功率与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％，特别是在后半夜，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：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，如果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。如果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。如果及时采用此项技术，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作用，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兴趣。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，节不节电与自己无关，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。
上述这些问题集中反映了路灯节能工作中所遇到的困难，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。如何解决好这些问题，吉林市的处理方法为我们提供了一个很好的启示：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：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。如果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，基金的资本安全有了保障。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，容易操作。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。如果能采用政府、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’’方法不过是各地在遇到电费问题时所采取的“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。
道路照明论文范文第4篇
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
道路照明论文范文第5篇
1、LED道路照明系统的背景介绍 为了满足城市道路照明设计标准，传统的道路照明灯具往往采用耗电200瓦以上含水银的灯泡。相比之下，到2009年，市场上发光二极管（LED）的光学效率已经超过了100lm/W，这意味着采用LED作光源的路灯，其耗电量将会大大的减少。由于LED的超长寿命、不含汞和节能的特性，采用LED作光源的路灯来取代传统的LPS（低压钠灯）或MH（金属卤化物灯）是很好的选择。目前，LED路灯在世界上各个国家都进行了测试。为了解决能源紧缺和温室气体的排放问题，LED路灯在一些地方已经实用化，其中中国、北美以及欧洲的一些地区和都市的政府进行了积极的推广。 由于市场上出厂的LED大部分都是呈郎伯型（Lambertian distribution）分布，中心光强比较强，而且是对称的圆形光斑分布，不能直接用于道路照明。为了满足城市道路照明设计标准，LED路灯需要进行二次光学设计，以产生一个长方形、均匀分布的光斑，其配光曲线需要呈蝙蝠翼的形状。另外，光学设计的好坏直接决定了LED路灯的效率，有的LED路灯加上了设计不好的二次透镜之后，有些光在透镜里面多次反射后损耗掉了或者是不能配到有效的区域，有些二次透镜虽然光斑形状和均匀度都可以，但出光效率却降低了将近一半。还有，光学设计的好坏也均定了LED路灯有无眩光，有的设计得不好的透镜，虽然也可以产生一个长方形、均匀分布的光斑，配光曲线也可以呈蝙蝠翼，但由于没有采用截光设计，导致沿道路方向75~90范围的出射光还是很多，这样就会给远处的车辆或行人造成眩光。 好的光学设计应充分利用LED光源面积小这一优点，充分考虑光的利用率，将所有从LED芯片发出的光都分配到路面上，形成一个均匀度好、无眩光、配光曲线呈蝙蝠翼的光斑。本文将基于这些因素来探讨LED道路照明系统的光学系统设计及发展趋势。 2、 自由曲面二次光学的设计方法 由于道路照明要求路灯的光斑是长方形，在垂直于道路的方向，其出射的光束是会聚的，而沿着道路的方向，其出射光束是发散的，并且有一个很大的视角。对于这种一个方向是会聚而另一个方向是发散的配光，那么所对应的透镜，其在垂直于道路方向的剖面应该是个正透镜，而沿着道路的方向的剖面应该是个负透镜，所以透镜的整体可以用一个不规则的自由曲面来表述。 利用上述的(1)~(9)关系式，结合曲面控制网格的节点法线矢量的匹配法，可以计算出曲面上各个点的法线矢量，从而得出各点的轮廓线，进而构成完整的自由曲面。具体的曲面控制网格的节点法线矢量的匹配法如以下所述：
道路照明论文范文第6篇
关键词：城市公共空间；景观照明；照明设计
一、 绪论
城市景观照明设计对一个城市的影响是巨大的，已经成为衡量一个城市现代化水平的重要指标。现在，人们对照明的认识已不像以前那样，仅仅关注于照明的功能，而是开始追求照明的艺术化、高度节能和绿色环保。设计师可以用各种各样的手法来表达，绝没有固定的模式，也没有唯一的答案，因此一定要因地制宜，结合载体状况，结合设计师想要表达的思想来做相应的照明处理。
二、建构筑物景观照明方式
建构造物是最常见的一类照明载体，也是照明设计实际工作中遇到最多的一种设计类型，分别为一般建筑物、构筑物、古建筑三种。建构筑物的照明方式有很多，通常有泛光照明、轮廓照明、内透光照明、重点照明以及建筑一体化照明等。
（一）泛光照明
泛光照明就是直接用投光灯将被照面照亮的一种照明方式，是景观照明应用最多的一种手法。这种照明方式的有点是成本低廉，安装便捷，所以早期应用较多。但该方法的缺点也非常明显，那就是很难表现建构筑物的细部，因此目前已经很少使用早期为照亮建构筑物而采用的简单泛光照明，而是经常使用所谓的分层泛光，这样可以更好地刻画细部，实现更好的照明效果。
（二）轮廓照明
轮廓照明就是用发光带勾勒出建构筑物特殊轮廓的一种照明方式，早期较多应用。该方式的优点是安装方便，造价低廉，缺点是塑造的景观效果有限，很难做粗比较恢弘的夜景效果。现在大多是与其他照明方式结合使用。
（三）内透光照明
内透光照明是通过室内的灯光透过玻璃而照射出来的一种照明方式，属于现代建筑中经常使用的一种方式。优点是整个建筑立面照明的均衡性和整体感较强，缺点是缺少变化。所以，通常在使用内透光照明的时候，在建筑立面上还要做一些细部的处理，以达到整体效果的丰富。
（四）重点照明
重点照明是用灯光重点表现和照亮建筑物的某一部分或某些细部的一种照明方式。当建构筑物表面细部变化丰富时，可以采用此种照明方式。显然此方式相对泛光照明方式表现更为细腻，而且可以使整个建筑表面层次清晰，可以起到“四两拨千斤”的照明效果。
三、城市公共空间照明设计原则
（一）建构筑物景观照明设计方法
建筑一体化照明是将照明光源或灯具和建筑立面的墙、柱、檐、窗或墙角等部分的建筑结构融合为一体的照明方式。其优点是较理想地实现了照明和建筑的有机结合，装饰艺术性强，景观效果日夜皆优，还有利于施工和工程质量的提高。建筑一体化照明将会成为未来的发展趋势。
通常城市中最主要的景观照明构筑物是电视塔，由于电视塔自身较高，一般会成为一个城市的地标建筑之一。此外还有可能遇到的筑建物有水塔、信号发射塔、烟囱、大型雕塑等相对比较高大的物体。为了构建物明亮、多彩夺目，可采用多种灯光，如投光灯、光纤灯、空中花灯、探照灯、内透光以及塔身、塔顶的障碍灯和标志灯等对景观效果加以表现，从而达到照明的艺术效果。
古建筑大致分为真古建和仿古建两大类。中式古建筑表现的重点部位是屋顶部分，欧式古建筑表现的重点部位是柱体部分，要做好古建的景观照明设计，就需要了解建筑文化的一些基本知识。古建筑照明的文化表现可分为忠实表达和象征表达。从设计创意的角度讲，照明艺术要与古建筑形式的特色、文化符号相配合，更要注意照明技法的合理运用，以及与周围环境相协调。
（二）城市道路照明设计
城市道路是城市构筑的重要组成部分之一，关系到整个城市的有机活动。城市道路按其功能性分为交通性道路、生活性道路和景观性道路。交通性道路主要起承载交通运输作用，无论是主干道还是次干道，其沿线主要载体由市政路灯、绿化隔离带或防护栏配套组成。生活型道路一般是城市生活区周围的道路或城市中的次干路以下级别的道路。景观性道路多存在于城市出入口处和城市重要区域之中，其主要作用是展现城市形象及文化底蕴，大多为开放式，其特点是主体由景观绿化、城市艺术小品和配套设施等组成。
因此根据具体道路情况来进行景观照明设计，结合道路沿线使用功能差异，做出一个合理的景观照明规划，使接到的景观照明效果经济且恰如其分。在设计规划时，我们应掌握尺度统一、动静统一和适宜性几个设计原则。
（三）城市广场照明设计
城市广场是城市空间中最具公共性、最具艺术魅力，也是最能反映城市文明和气氛的开放空间。不同性质的广场需要体现其特征氛围，照明设计应事先适合于广场性质的气氛和其功能相适宜的景观照明氛围。
不论哪种类型的广场，其照度水平、亮度分布以及照明氛围均是塑造广场夜景形象的基本照明要求。基本照明要求氛围三大部分：功能照明健全、亮度分布适宜、环境氛围适度。照明亮度或照度水平、照明方式、光源的显色性以及灯具造型都应体现广场的功能要求和景观特征。
（四）公园绿地照明设计
公园绿地并非公园和绿地的叠加，而是对具有公园作用的所有绿地的统称。公园是供公众游览、观赏、休憩、开展科学文化及锻炼身体等活动的场所，通常有较完备的设施和良好的绿化环境。
按照功能、规模、服务对象和服务半径，城市公园绿地分为五大类：综合公园、社区公园、专类公园、带状公园和街旁绿地。如果按景观类型划分可归纳为三类：综合公园、主题公园（专类公园）及绿地公园（包括社区公园、带状公园、街旁绿地）。
公园绿地照明设计的基本原则是根据公园类型（功能）、风格、周边环境和夜间使用状况，确定适宜的照度水平和照明方式，在满足效果的基础上，尽量避免散光对周围环境及园林生态带来的不利影响。此外，由于公园使用人群的不确定性，特别是某些大型或综合性公园，在其入口、公共设施、指示标牌等位置均应设置功能照明和标识照明
四、结 论
景观照明设计之所以不同于其他的艺术创作，是因为照明艺术总是要适应它所依附的载体或介质，以及灯具的技术约束，总是要适应照明的实际功能和自然环境状况。在景观照明中应用先进的照明科技，努力实现技术与艺术的完美结合，塑造建筑与城市景观的新形象，是21世纪景观照明发展的趋势。
参考文献：
[1]田海元.景观照明设计的光构成方法研究[D].南京航空航天大学硕士学位论文，2007，6.
[2]李农.《景观照明设计与实例详解》[M].北京：人民邮电出版社，20011，8.
[3]陈巍.公共空间照明设计的心理学评价[D].西安建筑科技大学硕士学位论文，2008，5.
作者简介：
道路照明论文范文第7篇
【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
道路照明论文范文第8篇
Cui Tieshan
Tangshan Branch, Hebei Iron & Steel Co， Ltd.，Tangshan 063000，China）
摘要：对城市道路照明建设与改造方法进行了研究。分析了城市道路照明的发展现状，指出了目前建设改造过程中存在的问题及其解决方法上的不足；深入讨论了节能灯泡在城市道路照明建设与改造当中的应用前景，提出适合我国城市道路照明建设改造的建议，从而能够为城市道路照明的合理设计提供指导。
Abstract:The construction of city road lighting and its energy-saving reform is investigated in this work. The recent progress is firstly described, and the existing problems are discussed in details. Then, the application of the energy-saving light bulbs in the energy-saving reform of city road lighting system is reviewed and assessed. By doing so, the suggestions for the construction of city road lighting are proposed to provide a better reference to the suitable and reliable design of city road lighting system.
关键词：城市道路 照明系统 节能改造 节能灯泡
Key words: city roadway； lighting system；energy-saving reform；energy-saving light bulbs
中图分类号：TP331+3 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）19-0020-02
0引言
城市道路照明系统是现代城市建设中重要的组成部分。合理建设城市道路照明系统，不仅美化城市环境，而且提高交通运输效率，便利人民生活，因此得到了全国各城市的重视，各自建设大大小小的城市道路照明系统及其管理系统。然而，限制于设计的合理性以及装备技术的先进性，目前我国各大中小城市的道路照明正在消耗大量的能源，更甚者正在浪费大量能源，严重违背我国大力推行节能减排的国家战略策略。因此，需要深入研究城市道路照明系统固有特点，提出行之有效的可持续和节能解决方案。
国际黑天空协会（International Dark-Sky Association (IDA)）就明确指出[1]：“城市道路照明系统是城市的夜间指示灯，城市必需提供有效的夜间照明：①在人行道、交叉路口和停车区域能够满足行走的视觉要求；②在人行道、车行道及停车场地能够使汽车和非机动车安全通行、停泊；③提供标志和引导物的特殊照明需求；④保障夜间出行足够的安全感，等。” 国际照明委员会（CIE）编辑出版的《城区照明指南》[2]也很清楚的表述：“城区照明在确保人身与财产的安全、减少道路的交通事故、改善社区形象并使之富有吸引力有极其重要的作用。”因此，研究能够同时满足城市照明需要和节能要求的创新型照明系统具有重要意义。
由此，本文分析城市道路照明的发展现状，深入讨论了节能灯泡在城市道路照明建设与改造当中的应用前景，提出适合我国城市道路照明建设改造的建议，从而能够直接而方便地对城市道路照明建设与改造进行指导。
1目前城市道路建设存在的问题
在发达国家，各大城市都建设有完好的道路照明系统。为了兼顾安全和节能性能，一般将城市道路进行分区定级，再分别规划与施工。比如，美国某城市将道路照明分为机动驾驶照明、行人照明公共广场照明、标志建筑物照明等。根据这些等级分类，市政系统将道路主支干分区域，施以不同标准的照明密度、照明强度、照明设施等建设（如图1所示[3]）。国内部分学者也做了大量的研究[4, 5]，重点阐释了当前我国城市道路照明取得的成绩以及存在的不足，存在的问题主要有：
1.1 未严格参照有关标准来指导城市道路照明规划与建设一些城市虽然意识到照明系统的重要性，却不肯投入资金建设道路照明，出行繁华的不夜城区域和萧条的黑夜城区；而有些城市则过分地强调夜间形象，投资大量资金，却不合理规划照明线路，耗费大量的资源。
1.2 忽视节能减排有些城市道路照明过分贪图虚华，忽视了场所自身的属性，盲目采用大量高科技、高功率的照明产品。
1.3 忽视对犯罪的预防一些城市由于规划不合理，由繁华区到普通区域间的照明过渡不平滑，陡然出现漆黑区域，给犯罪分子创造了便利的作案场合，一定程度上增加了犯罪率。
2 城市道路照明建设改造方法
我国对于城市道路照明系统建设规定了相应的标准或规范，并明确指出全国城市道路网照明建设必需严格遵守相关法规。除了国家法规外，市政与交通部门在建设过程中也有较为灵活的实施选择，主要有以下方法：
2.1 道路交通干道的保证功能法纯粹从功能性出发，满足夜间活动者的视觉要求。这也是多数受体对照明系统所提出的基本需求，但其存在的问题是将夜间活动者仅仅定义为车辆驾驶者，对于非机动车辆以及行人的生理和心理感受则考虑的不多，且由于照明水平设置高，能源耗费量大。
2.2 公共休闲路线的美观性能保证法以纯装饰性的照明手段来来建设公共休闲道路照明，很大程度上体现文化以及艺术审美因素的考虑，努力营造舒适悠闲的照明感官。但其主要存在的问题是忽视了照明的功能性，而且有时灯具和光源的选择不科学，不仅导致照明效率低下或者产生光污染，更有甚者在一定程度上面滋生了犯罪活动的产生。
2.3 功能性与美观性相结合的综合方法根据此种方法，对道路时而重功能时而重装饰，功能与装饰或者同时出现在某段较小距离建设当中，但保证了建设投入与最大预计投入的平衡。所以目前该方法只是处于理论论证与试验检验阶段，属于较为理想的方法，还未得到大范围的推广与实施。
3节能灯泡的应用前景
不管是从功能性上还是从美观性上考虑，灯具起到了决定性作用。随着节能灯泡技术的迅速发展和瓶颈突破，在城市道路节能照明建设与改造当中有效利用节能灯泡将会直接提高照明系统的节能减排能力。
3.1 紧凑型荧光灯（CFL）：CFL是一种体积小、光通量高且带有玻泡外罩的节能灯。CFL节能灯的光效是白炽灯的6～7倍，是普通直管形荧光灯的2倍[4]。以H型节能灯为例，一只7W的H型节能灯就可以完全取代40W的普通白炽灯。其次，CFL寿命长。电子CFL节能灯一般能够工作3000～5000小时；对比之下，普通电感荧光灯只能使用2000小时，白炽灯寿命一般只有1000小时。再者，节能灯还具有体积小、重量轻等优点，且工作过程无频闪，对人眼伤害小。目前，CFL正在全面取代传统白炽灯泡，鉴于我国的紧凑型荧光灯CFL生产量占世界80%以上，可见CFL节能灯将在道路照明系统方面提供更加完好的解决方案。
3.2 半导体发光二极管（LED）：LED节能灯是用高亮度白色发光二极管发光源，其能耗仅为白炽灯的1/10，是CFL节能灯的1/4；另外其工作寿命可达10万小时以上。限制于技术与成本，目前LED节能灯仅仅应用于家庭，商场，医院等公共场所，但随着LED灯的成本随LED技术的不断提高而降低，LED节能灯将在很大程度上取替白炽灯和CFL节能灯。
英国威尔士地区的Lomox公司研发一种基于有机发光二极管（OLED）技术的新产品比现在的标准节能灯高2.5倍。飞利浦电气公司也宣布他们最新开发出的12W LED节能灯能够节能80%（如图2所示），工作寿命25000小时；如果将是从市场上60W白炽灯换成LED节能灯，每年可以节省电能32.6太瓦，可以满足1670万家庭的用电需求。可见LED光源是未来世界节约能源的希望，也是必然趋势。
3.3 其他化学发光新方法、新技术：如纳米发光、声发光等。
综上所述，在道路照明系统中有效利用新型节能灯将具有重要的实际工程意义：①原材料方面的节省：一般用照明灯具体积是节能灯的5倍以上。如果道路照明全部采用先进的节能灯，则首先在原材料上就可以节省大量的国家资源；②电力能源方面的节省：相对于以前一条1万盏100 W灯具的照明线路，只需要采用1万只15 W的CFL节能灯，电能节约效率高达85%；③安全方面的提升：新型节能灯可以提供更大范围、更高光强的照明效果，可以有效提高道路交通安全以及行人安全感；④美观方面的提升：由于体积上面的较大减小，可以为灯具加工创造更大的艺术造型空间，进一步提高灯具外形的美观特性等。
4 结论与建议
城市道路照明系统是夜间人行和车行交通的安全保障，在满足照明功能的条件下必须重视节能减排问题。虽然道路照明的要求越来越高，但并不是照明越亮越好，研究出适合城市道路照明节能方案与技术还有很多工作要做。本文从照明装备的角度出发，分析了我国目前城市照明的现状，指出了城市照明的不足，重点讨论了节能灯泡在城市照明系统建设与改造当中所具有的重大潜力与未来蓝图，力求总结出可行的城市照明节能技术解决方案，希望对今后的城市道路照明设计与改造起到一定的借鉴作用。
城市道路照明应充分重视节能，需要从以下三个方面着手：一为设计理念要杜绝越亮越好的观念；二为选择好性能好的光源和灯具；三是要对照明系统进行合理的改进，并有良好的维护工作。另外，政府也要积极支持节能照明，在政策上给予宽松的环境与鼓励性补贴；同时要积极需求多元化节能照明手段，如光伏电池、风能、高性能电池等辅助照明设施。只有这样，才能营造持续、稳定、安全节能的城市道路照明环境。
参考文献：
[1]刘世英,高等学校校园道路照明研究[D].重庆:重庆大学,2005.
[2]杨公侠, 杨旭东译．CIE技术报告136-2000号出版物城区照明指南[J].光源与照明, 2002,(1):28-32.
[3] Campus Master Plan[OL]. uchicago.edu/docs/mp-site/masterplan/c4other/c4other.pdf.
[4]李先栗.我国紧凑型荧光灯技术的新进展[J].中国照明电器,2009,(3): 11-15.
道路照明论文范文第9篇
关键字：LED 照明设计应用
中图分类号：S611文献标识码： A
一、LED光源、灯具的优点及灵活性
（一）LED光源概述
LED，即半导体发光二级管，其单位体积小，在显示屏、交通讯号显示、汽车工业、建筑行业等方面获得广泛应用。LED光源在应用中，其功能性较强，发光效率高，光线质量强，且LED光源光色纯，光束集中，响应快，其艺术性较强；LED光源多采取低电压低电流驱动，功率因数接近1，耗能低，可以有效节约能源；LED光源内不含有有毒成分，废弃物可以有效回收利用，属于一种无污染光源，绿色环保，是21世纪必不可少的环保照明用品。一般低功率白光LED寿命在3万小时以上，高功率白光LED寿命在2万小时以上，彩色LED寿命则在5-10万小时范围内，其寿命长。综上，LED光源相对传统灯性能而言，其符合绿色环保要求，综合性能较好，具有较强的竞争优势。
（二）LED灯的“隐蔽”性
LED光源其单位体积较小，结构设计紧凑，应用方式灵活，能够在狭小空间范围内投光，便于隐藏，也可以组合应用多颗粒LED光源构成光源线或面或其他造型，美化景观及建筑环境，提高其艺术效果。LED灯的“隐藏”主要分为点式隐藏、带式隐藏与面式隐藏三种形式。其中点式隐藏为：于天棚设置灯槽并安装单个灯具，根据实际需要，选择多颗LED组合为大功率光源；带式隐藏：于天棚四周设置灯槽并安装LED条形射灯，通过多颗彩灯LED光源构成一列或多列，采取串联方式进行设置，由上而下照明；面式隐藏：一般建筑中，天棚、外墙面及地板为主要照亮发光面，应用LED光源，于窗户内沿或支架上设置线性发光条，营造出良好的装饰效果。
（三）LED灯与建筑一体化
在现代建筑照明设计中应用LED，可以实现建筑与照明一体化，要求协调建筑空间、建筑构件与灯具等因素，合理协调组织，相互促进，应用科学措施解决存在问题。LED灯与建筑一体化中，其中大面积显示屏应用效果尤为突出。当前，LED形状大多表现为圆形，其呈现外观多为圆形排列构成，与外包壳结合形成视觉造型。LED灯与建筑构件相结合，在照明设计中应综合考虑灯具与建筑构件和谐性与艺术性。LED灯本身存在着装饰性，可以在中空管线中形成线性发光条或发光带，在建筑立面构件中设置于夜景装饰部位，从而形成与建筑为一体的线性发光条。
二、LED照明在多设计领域中的应用
（一）LED室内照明设计
建筑室内环境照明应综合考虑设计目标，合理应用技术措施及艺术手段，对室内设计环境及空间等因素进行充分分析，应用创造性思维，打造出符合工作、生活、生产功能需求，满足人们心理及生理要求的室内照明环境。在建筑室内进行照明设计时，应遵循以下原则：从视角角度，要求室内照明设计可见度较好，保证其照度合适，亮度分布均匀，避免出现眩光；从心理角度，要求室内照明设计氛围符合环境功能要求。
（二）LED室外照明设计
室外照明在提高城市活力，保障夜间车辆通行安全及效率，保障行人安全等方面发挥着重要的现实意义，室外照明延展了人们的夜间生活时光，丰富了城市居民休闲及娱乐活动。建筑室外照明设计，是通过灯光照明塑造景观效果。人们对建筑室外照明需求可以分为基本需求、感官信息需求及精神审美需求三个方面，按照人们的需求不同，可以将室外照明划分为安全照明、功能照明与景观照明三种类型。其中安全照明与功能照明属于基础性照明，景观照明侧重满足人们的精神需求，给人带来精神上的享受。
1.道路照明设计中LED的应用
进行道路照明设计，其目的主要在于：保障车辆行驶安全；方便行人辨别方向、识别障碍物，提供安全感；改善夜间环境。道路照明设计为夜间车辆及人员提供安全舒适的光环境。考虑到道路照明持续性及其能源消耗较大，为此，在道路照明设计中应用LED，可以有效节约能源，保护环境，提高城市形象。城市道路照明规划设计应建立于城市发展规划的基础上，并综合考虑电力规范，保障道路设计的科学合理性，能够有效的减少资源浪费。
LED城市道路照明设计主要内容为：按照道路级别、交通密度、交通控制措施、城市规模及是否为旅游城市等合理选择照明标准值；在道路照明设计中考虑诱导性因素，如道路灯杆、灯具、中心线等属于视觉诱导性因素，照明灯光、光源色及排列等为光学诱导性因素，确保道路照明设计其诱导性良好；为驾驶人员提供良好的视觉舒适感与可见度；安好道路级别与道路周边环境合理选择光源。
2.建筑外观照明设计中LED应用
建筑外观照明属于城市规划与城市建设的重要部分，其照亮建筑物的方式主要分为泛光照明与内透光照明两种方式。其中LED泛光照明即立面照明，属于一种应用较为广泛的建筑外部装饰照明方式，如国际著名景点埃菲尔铁塔、巴黎圣母院、凯旋门等建筑均采取泛光照明方式。LED投光灯光色好，立体性较强，其艺术效果较明显。LED透射式照明，以其功能特点为标准可以分为装饰性透射与功能性透射两种形式。上海金茂大厦就是采取内透照明方式，让整个建筑通透，提高了建筑外观效果，且便于维修，综合效益良好。
3.景观照明设计中LED应用
景观照明结合了自然及美学，是对夜间景观环境的二次艺术性创造，可以营造出抒情的生活环境，改善人们生活质量。LED光源其柔和光色在景观照明设计应用中艺术效果十分突出，不仅可以为人们提供良好的视觉环境，还可以有效协调光色，增强景观艺术美感，陶冶情操，满足人们审美需求、心理需求。如在庭院灯光小品中应用LED，采取柔和的颜色，产生视觉享受，丰富情感。
三、结语
LED光源单位体积小，功能性、艺术性，且绿色节能，因其有突出的特性，在照明市场中占有重要地位，逐渐在各领域得到广泛应用。在现代照明设计中应用LED，其综合效益突出。本文在概述LED光源的基础上，重点对LED在照明设计中的应用进行研究。LED在照明设计中分为点式隐藏、带式隐藏与面式隐藏三种隐藏方式，将LED灯与建筑一体化，能够有效提高照明效果，并从室内与室外两个角度，对LED在现代建筑设计中的应用进行分析。实践证明，LED光源在照明设计中应用效果突出，综合效益良好，未来应用前景广阔。
参考文献：
[1]袁景玉,唐春娥.建筑化LED照明设计流程与策略分析[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(34).
[2]李玲英.浅谈发光二极管在建筑照明设计中的应用[J].城市建设,2010,(27):113-114.
[3]叶威.论大功率LED照明设计工作的技术要点[J].商品与质量・建筑与发展,2013,(7):464-464.
[4]袁宗南,林昱宏.上海世博台湾馆LED照明设计之应用[C].//第七届中国国际半导体照明论坛论文集.2010:388-392.
道路照明论文范文第10篇
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）．
道路照明论文范文第11篇
关键词：城中村；灯光环境；改造
中图分类号：J05 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2013）17-0285-01
一、研究目的及意义
选择灯光环境作为探讨方向，是因为它的实用性与重要性是真实存在的。不论是感观上还是艺术体现上都具有重要意义，在环境设计中灯光环境设计一直被大家所忽略的。
灯光环境在整体环境设计上，功能上的都有着极其重要的地位。灯光环境的设计应与自然环境、建筑环境、人文环境保持一致，不同环境，不同的载体要有不同的主题思想、表现手法和实现方法。
通过实地考察发现城中村主要改造的方向在道路照明、商业照明、环境照明3个方面。其中道路照明问题最为严重，是最需要解决的，所以针对道路照明去研究和改造。
二、照度等级分析
城市道路等级划分包括主干道、次干道、支路以及居住道路。其中次干道是城中村对外交通主骨架。作为次干道照度要求应满足车辆的夜间正常行驶、人行道的安全照明，属于Ⅰ级照明要求。居住区道路是次干道衔接的集散道路，照度要求应满足轿车的夜间正常行驶，行人的安全照明，属于Ⅱ级照明要求。支路供城中村内部使用的道路，照度要求应满足行人的夜间正常步行，属于Ⅲ级照明要求。
三、灯具布置与安全分析
现阶段大部分城中村道路路灯运行都采用电力供应的方式，作为一个改造后的新兴城区，应当考虑能源的节约，，引进新的公共能源。我认为在满足照明要求的基础上，对灯光环境也应该有新的要求，使得灯光环境成为小区的夜景环境景观。
同时许多城中村的支路区域与居住道路上存在一些盲点。这些地方没有路灯的照明，夜间行人道路得不到有效的照明。在这些的盲点区域，经常发生夜间强盗事件，还有些灯具直接在室外，遇到阴雨天容易导致灯具爆炸，这样的问题同样会使当地居民的安全指数的下降。
四、照明控制改造
从照明的功能性、实用性出发在灯光的设计与规划上，建议针对不同的时断对灯光进行有效的控制，达到节能的目的。平时灯光按照三个时断进行控制。下面我从入夜、午夜、深夜不同的照明要求对灯光进行控制。
入夜：18：00―22：00 入夜为人行活动较为密集的时段，灯光的照明处理上既要满足大量人流活动的照明需要，也要达到一定的装饰效果。照明功能为：道路功能照明、环境景观照明和建筑装饰照明。
午夜：10：00―12：00 午夜人行活动较少，灯光的照明处理上满足主要道路人行照明和重点景观照明即可。照明功能为：道路功能照明、适当减少建筑装饰照明。
深夜：24：00-6：00 深夜基本没有人群活动，照明主要满足安全需要，主要建筑使用部分照明突出主体，起到引导效果。照明功能为：道路间隔安全性照明、建筑点缀性引导照明。
五、实体灯光改造
（一）沿街建筑墙面：拟采用编程CITYCOLOUR对墙面进行泛光照明使整个墙面色彩绚丽丰富的同时又可在统一中求出变化。
（二）建筑顶部：拟采用形材灯具安装于顶部横条，对顶部进行照明。在顶部安装灯箱广告。
（三）立面横条：拟采用冷凝管对其进行点缀勾勒。
（四）标志、字体：拟采用冷凝管对其进行内部勾勒，突出其本身特性。
（五）入口处：做为改造性城中村进入区域的一个重要通道，夜间灯光表现是不可或缺的，而且是重点突出对象之一；现拟定三种表现形式――点缀壁灯；CITYCOLOUR；埋地灯，推荐使用第三种方式。
（六）新能源：从实际出发，因地制宜，充分有效地利用太阳光能，合理地选用高效节能光源，提高照明利用率，以期获得最大的社会效益和经济利益。
六、结论
对于灯光环境，提到这个，大多数人可能都觉得陌生，其实灯与照明是我们每天都会接触到的东西，白天有景观可供欣赏，改变我们的周围环境，有个良好的居住空间，到了夜间，没有了灯光，再美丽的景观，也会变成暗淡无色，再漂亮的建筑，也会被笼罩在黑夜里，消失了建筑的宏伟。我相信随着社会发展，人们对生活环境要求慢慢的提高，灯光环境在不久的将来一定会被人们所重视。是对环境设计，环境研究赋予的新使命，也是社会发展的必然要求。
道路照明论文范文第12篇
关键词：T形路口；尽端处路灯；过渡功能灯
T形路口也叫丁字路口，这种路口车流大、汇流多、交通组织复杂，尤其是夜间易发生交通事故，造成人员和财产损失。因此，如何正确设置T形路口尽端处路灯，利用其照明为通过的机动车辆提供安全保障是摆在路灯照明行业设计人员面前的一个重要而现实的问题。
《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006 5.2.2条规定：“T形交叉路口应在道路尽端设置灯。”针对规范中规定的尽端灯笔者认为是十分必要的，这不但能为道路提供良好的路面照度，更重要的是对机动车的行驶提供良好的导向性，驾驶员可以提前观察到前方车道路的变化情况，对行驶路线提前做出准确的判断，从而保障行驶安全。
那么，尽端灯究竟应该设置在T形路口的什么位置才既节约电能，又能保证为T字路口提供足够的照明和安全保障呢？本文将根据下列几种不同的情况分别进行论述：
第一种情况为一条主干路与支路交叉的T形路口
此类道路左转和右转车道各有一条，道路狭窄。由于道路交口面积相对较小，在道路交口的中心处设置一个尽端灯最为合理，既能节约成本，又能保证路口有足够的照度。路灯设置的具置为机动车道中心线的延长线与前方路缘的交点上。这个路灯可以设置成一个普通路灯（如图1所示），也可设置成能提供大面积照明的高杆灯（如图2所示）。
第二种情况为两条主干路交叉的T形路口
此类道路一般路面较宽，常设有多条机动车同时左转或右转的道路，道路交通量大，车流密集，个方向行驶的机动车汇流面积大，道路交口面积也相应增大。在这种情况下，需要较高的照度才能满足机动车顺畅通行的需要。此时，路灯既要为道路交口处提供足够的照明，又要起到良好的指引交通流向的作用，而且不能产生眩光或直射光影响交通安全。针对这种情况，路灯在道路交口处应采取布置为两个或多个普通路灯、布置一个高杆灯、布置两个高杆灯等三种形式。当布置成两个或多个普通路灯时，应在满足路口的照度的同时体现出多个路灯的连续性和诱导性；当布置成一个高杆灯时，宜设置在机动车道中心分割线的延长线与前方路缘的交点位置；当布置成两个高杆灯时，应分别位于机动车道中心分割线的延长线与前方路缘的交点位置的左右且不应布置在路口范围外（如图3所示）。
第三种情况为不规则T形路口
这种情况中最为常见的是错位双T形路口。错位的双T形路口，交通流复杂，交通组织困难，极易发生交通拥堵，交通肇事率高。这种情况下路灯布置的原则为：（1）为整个路口提供足够的照明，包括连续照明和过渡照明；（2）为路标指示及道路标志提供足够的照明；（3）不能产生炫光及其它影响交通的不利光。
在这3种基本原则的指导下，路灯设计应做到以下几点：（1）道路的尽端必须设置尽端路灯，可根据具体情况找出最佳设置位置。这样才能指引驾驶员提前观察到前方车行道路的变化情况。（2）关键位置设置路灯。由于道口情况复杂，照亮整个道口的任务就应该由几个关键位置点来决定，这几个关键位置点一般位于道路曲线和道路直线的连接点处，这个位置既起到过渡又起到引导的作用，同时还会设置许多交通标志，所以尤为重要。在这些关键位置宜设置路灯，且在设置时应适当调整路灯的朝向角度，使其更好地为道路照明服务。（3）采用截光型的灯具。这样既能照亮路口又能减少炫光的发生，使整个路口状况一目了然（如图4所示）。
T形路口除尽端路灯的设置外，过渡功能灯的设置部位也十分重要。过渡功能灯是指与尽端路灯最邻的两个或多个灯。它们不单能为尽端灯提供照度支持，增加道路交叉口的整体亮度，更为重要的是其对交通流的连续引导功能，这也可以理解成在连续过渡照明引导路灯的照明指引功能下，不论左转的还是右转的机动车都能在良好的灯光诱导下，顺利安全地进入和驶出道口。这两个灯的位置应设置在道路转弯45度半径切线与路缘石交点处为最佳。如这个交点与尽端路灯的距离定义为D，对向路灯正常灯间排列距离定义A的话，则有：（1）当A≥D时宜取D值；（2）当A
道路照明论文范文第13篇
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。
道路照明论文范文第14篇
关键词：公路；隧道照明；隧道节能
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
公路隧道具有缩短里程、节省时间、 提高交通运输效率、节省用地和有效保护生态环境等优点。随着我国道路交通事业的迅猛发展，公路隧道日趋增多。公路隧道的行车安全是交通安全的重要环节。为了保障行车安全，根据国家标准，长度超过100m的公路隧道都必须安装照明系统。因此，公路隧道照明成了非常重要的问题。由于需要设置照明的公路隧道居90%以上，用电量巨大。为了降低照明能耗，一些车流量较少的隧道不得不采用关闭部分照明光源的方法来降低能耗，这也严重影响到公路隧道的行车安全。公路隧道照明用电是隧道运营的主要支出成本，在当前国家提倡节能减排、绿色交通的情况下，公路隧道照明的节能设计具有重要意义。以下便是对公路隧道照明节能技术的简要分析：
1. 公路隧道照明技术
公路隧道照明目的是使车辆驾驶员安全行驶，避免车辆阻塞，提高公路的使用效率和通车速度、流量。公路隧道照明在正常情况下主要分为：入口段、中间段、过渡段、基本段和出口段照明5个区域。各段的长度和照度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。公路隧道的构造特殊，车辆快速穿越隧道时驾驶员无法适应光照环境的迅速变化，极易产生视觉上的“黑洞效应”或是“炫光效应”。所以，在设计高速公路隧道的照明工程时，一定要解决好高速公路隧道内外照明的过渡和衔接，营造出较好的视觉环境，以帮助车辆穿越高速公路隧道时驾驶员更好地适应隧道内外的照明环境，达到降低安全隐患的目的。
2. 公路隧道照明灯具的特点
隧道照明灯具常规性能与路灯基本相同，但作为隧道照明灯具，主要还有以下特殊要求：
2.1光源应有良好的显色性。选用显色性高的光源有助于驾驶人员迅速识别前方物体，因而也有利于行车安全。
2.2出光面易于清洗。隧道为相对封闭的空间，车辆驶过后留下的烟尘会有少量吸附在灯具上或被吸进灯具内部，使其出光率下降；因此应定期对灯具上的附着物进行清洗维护；如出光面凸凹不平，则不利于清洗。
2.3灯具和光源寿命要长。公路隧道特别是高速公路隧道维修灯具或更换光源程序复杂，必须具备严格的安全保障措施。因此更换成本相对较高，故要求灯具较其他照明领域有着更长的使用寿命。
2.4遮光角不宜过大。由于灯具安装高度较低，过大的遮光角会产生强烈的眩光，妨碍驾驶人员视线，危及行车安全。
2.5应具有亮度可控性能。由于公路隧道路面的亮度不仅与车流量有关。因此要求公路隧道无级调光照明长期以来一直是业内人士追求的目标；照明系统如能根据这些参数，对照明灯具的亮度进行精细的调控，则可大幅度地降低公路隧道的照明能耗。
3. 公路隧道照明技术节能的措施
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。所以，公路隧道照明的节能设计具有重要意义。
3.1实施节能型照明控制系统
实施自动照明控制系统，使隧道的入口段、过渡段等区域的照明能根据隧道接近段的亮度变化而自动调光，以实现节能。Dynalite控制系统，该控制系统将照明系统分为三个部分：增强照明、基本（中间段）照明和应急照明。增强照明采用高压钠灯按照时序和照明补偿的方法，分成白天、阴天、云天等六级照明。基本照明采用可调光的荧光灯进行照明，实现连续无级调光，达到安全舒适和节能的目标。目前国内也研发了不少隧道照明控制系统。选择合适的照明监控软件对隧道照明进行全天侯的自动监控，对各种工况作出合理的决策，既可实现无人值守的目标，又可节约大量的电能。
3.2确定合理的隧道照明设计标准值
在机动车交通量和设计行车速度一定的条件下，现行的隧道照明系统的设计基准--洞外亮度的取值大小将直接关系到入口段和过渡段亮度取值大小，也即与隧道照明节能、营运电费、工程投资和行车安全有关。因为洞外亮度随当地的气候、季节、时刻、隧道朝向、隧道入口的视野环境，如绿化、植被等有关。据研究表明，当其他条件不变时，洞外亮度值的改变对电费和设备费用影响很大。所以应通过调查分析、实测比较、理论分析和在光气候理论基础上，考虑洞外植被情况、当地光气候特点等合理地确定洞外亮度值。另外,基本照度也应该根据现场环境和各种交通参数进行确定，从而达到节能的目的。
3.3安装智能照明节电器
公路隧道一般位于偏远山区，隧道供电网络电压经常随着用电时间的长短而波动，从而影响电能质量。白天电压值较为稳定，为220V～240V，晚上电压值普遍升高10%～20%，即240V～260V，特别是晚上23时以后，有时甚至会达到270V以上。这样不仅影响照明设备的使用寿命，还浪费了大量的电能。通过安装智能照明节电器可以解决因电压不稳定而造成的电能浪费。智能照明节电器调控装置工作原理采用微电脑控制系统，实时采集输出、输入电压信号与最佳照明电压比较，通过计算进行自动调节，从而保证输出最佳的照明系统工作电压。
使用智能照明节电器的经济性和可靠性远远好于传统可控硅斩波型照明节能装置和自耦降压式调控装置，克服了传统节电装置对电网造成谐波污染（严重影响电能质量）的致命缺陷，是目前国际上比较成熟的照明控制解决方案。
3.4使用新型的照明灯具和光源
目前，国内隧道灯具多采用白炽灯、荧光灯、高压钠灯、低压钠灯等，大多存在光带窄、配光质量不够、能耗高、质量稳定性差、寿命短等问题。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。因此，采用新型照明灯具和合理的控制系统对保证隧道经济安全运行有着十分重要的意义。无极灯、LED灯等新产品引起了人们的日益关注。这些产品应用于隧道照明，除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外，还能节约运行和维护成本，实现稳定经济运行。因此可从隧道照明光源:高压钠灯、金属卤化物灯、无极荧光灯(电磁感应灯)、节能灯、LED灯中，利用反应时间实验等确定隧道照明光源。
3.5积极使用绿色能源
太阳能光伏技术、风光互补供电技术为偏远地区公路隧道供电提供了一种有效途径。例如，太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，具有节能、环保、方便等优点。太阳能应用于隧道照明，即可以节省电费，更可以解决个别隧道无法引用市电照明的难题。目前我出处的204国道河卡山隧道在2011年将高压钠灯更新为无极灯具，达到50 %节能效果：在2012年在甘子河收费站试点性安装LED灯具该灯具节能达到65%节能效果。国内最大的太阳能公路隧道照明系统在河北承德市韩郭公路小梁东隧道投入使用；吉林省建成全国首座公路隧道太阳能智能LED 照明系统；安徽六潜高速公路狮子尖隧道采用太阳能和风能发电互补离网供电系统，既节省了电能，又降低了发电设备配置和成本，太阳能公路隧道照明系统、太阳能和风能发电互补离网供电系统，一次性投资比较大，在隧道建设中设计单位是否考虑采用两方案，来达到节能减排效果。
4结语
公路隧道照明有其独特性，在保证行车安全的基础上，要正确处理好照明与节电的关系。深入研究隧道照明节能技术，无论对提高隧道的服务水平还是对节约电能，都有着极其重要的理论和经济意义。
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道路照明论文范文第15篇
关键字：太阳能供电 风光互补形式 光伏发电 高亮LED
中图分类号U459.2 文献标识码A
一、引言
我国隧道大多数分布在省界或者偏远山区，许多机电设备的取电很不方便，这就要求我们采取新能源来满足隧道内的不断电设备的正常运行。本文主要讨论风光互补形式的太阳能供电系统，对偏远地区隧道中点多线长的照明设备供电，并阐述风光互补形式的太阳能和与高亮LED照明系统组合的关键技术，由于两者同为直流电、电压低且能互相匹配，缩短了通断电的响应时间，大大提高了整个照明系统的效率，随着相关技术的深入研究，LED的发光效率正在不断提高，超高亮度的LED将要问世，势必会取代普通照明电光源，在节能和环保方面有推广的价值和深远的意义。
二、系统组成
整个太阳能供电的LED照明系统主要有太阳能光伏板、控制器、蓄电池、DC/DC转换模块、LED灯具组成。根据下图各个模块之间的关系，我们主要讨论一下各个模块的关键技术。
（一）太阳能供电电路
1.太阳能光伏电池板电池板
太阳能光伏电池板不仅白天能提供电能，而且在阴天和夜间也同样可提供电力。太阳能光伏电池板同晶体管一样，由半导体组成的，主要材料是硅，也有一些其他合金，分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池板等。太阳能电池板只要受到阳光或其他光源的照射，通过半导体的PN结的“光生伏效应”能够把光能转变为电能，使电流从一方流向另一方。一般就可发出相当于所接收光能30%的电能。在实际工程中，为了使太阳能电池板最大限度地减少光反射，将光能转变为电能，一般在上面蒙上了一层防止光反射的膜，使太阳能电池板的表面呈紫色。考虑到在遇到连续10多天阴雨天没有阳光，我们采用风光互补性太阳能电池供电模型，及在太阳能电池模块并列一个风力发电模块，在3～4级风力的条件下就可以正常发电，保证正常的蓄电池电量。
2.蓄电池组容量设计
太阳能电池电源系统的储能装置主要是蓄电池。一般晴天时，在理想的光照强度下，充满电只要4小时。本系统采用设计电压为15V太阳能光伏板，实际中经常测得电池板两端输出电压为17V～20V，充电电流约为为200mA～800mA。与太阳能电池方阵配套的蓄电池通常工作在浮充状态下，其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变化。它的容量比负载所需的电量大得多。蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。为了与太阳能电池匹配，要求蓄电池工作组件寿命长且维修简单。
(1)蓄电池的选用
目前国内太阳能电池可配套使用的蓄电池种类很多，根据类型分为铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池三种。目前我国主要使用铅酸免维护蓄电池，因为其固有的污染少和无需维护特性的特点，很适合用于性能可靠的太阳能电源系统，由其是无人值守的公路隧道变电站。相反，普通铅酸蓄电池由于需要经常维护及其污染较大，一般适于有人为维护或低要求使用场所；而碱性镍镉蓄电池虽然有较好的低温、过充、过放性能，但由于其价格较高，仅适用于一些特殊的环境，不适合公路隧道中。
(2)蓄电池组容量的计算
蓄电池的容量对保证连续供电是很重要的。在一年内，方阵发电量各月份有很大差别。方阵的发电量在不能满足用电需要的月份，要靠蓄电池的电能给以补足；在超过用电需要的月份，是靠蓄电池将多余的电能储存起来。所以方阵发电量的不足和过剩值，是确定蓄电池容量的依据之一。同样，连续阴雨天期间的负载用电也必须从蓄电池取得。所以，期间的耗电量也是确定蓄电池容量的因素之一。因此，蓄电池的容量Bc计算公式为：
Bc=A×QL×NL×TO/Cc………（1）
式中：A为安全系数，取1.1～1.4之间；
QL为负载日平均耗电量，为工作电流乘以日工作小时数；
NL为最长连续阴雨天数；
T0为温度修正系数，一般在0℃以上取l，-10％以上取1.1，-10℃以下取1.2；
Cc为蓄电池放电深度，一般铅酸蓄电池取0.75，碱性镍镉蓄电池取0.85。根据不同地方的系统要求，通过计算后，选用适当的普通铅酸蓄电池。
(3)蓄电池组的充电过程
一般蓄电池在放电时硫酸会不断减少，电池中生成水，池中电解液比重会不断减低，充电时相反，在实际工程中我们不易检测荷电状态，本文推荐的方法是测定蓄电池端电压的方法，根据电化学理论计算和一些实验结果，铅蓄电池开路电压E和电解液比重D具有如下关系E≈D+k2其中k2为常数（在温度为25℃和15℃是分别为0.84和0.85）。但蓄电池在实际运行时，由于不可能断掉负载或充电装置来检测开路电压，因此只能光伏系统均采用测量蓄电池闭路电压来判断荷电状态。
蓄电池的充电有以下几种
恒流充电（快充）：以恒定电压对蓄电池快速充电。
恒压充电（慢充）：以恒定电压对蓄电池充电，充电电流按照指定规律下降。
涓流充电：以约0.095C的充电电流对蓄电池充电。
蓄电池的充电电流充电电压如图所示
3.控制模块
整个系统的控制模块由诸多单元构成，但是主要还是检测太阳能电池板得输出电压，选择适合的DC/DC支路；检测蓄电池的电压和荷电状态，选择合适的充电方式，为蓄电池提高过电保护和充放电保护。控制原理如图所示，各个模块单元关系如下
整个系统采用ATmega8L为核心的单片机电路为主要控制单元，电压检测电路有可调电阻和精密电阻组成，因为该芯片的单片机A/D测量范围的最大值是5V，因策要把蓄电池的最大电压对应的转化成5V，才能进行转换；辅助电源通过电压转换，利用单片机开关电源稳压芯片L4960，将DC/DC转换的输出电压15V转换成5V工作电压。
（1）DC/DC转换模块
在传统的照明系统中，太阳能电池输出的电能直接经过控制器进行电压及电流调节，并对蓄电池充电。但是，由于日照强度、环境及负载的变化，太阳能光伏电池板输出的电流电压不稳定，容易造成电压得不到充分的利用，控制器调解难度非常大，因此设计了DC/DC模块惊醒稳压。
DC/DC稳压模块通过控制器开关器件的导通和关断时间，来配合电感、电流荣或者高频变压期间等元件，以连续改变和控制输出直流电压。考虑到蓄电池的内阻，可选用12V的蓄电池设定DC/DC转换后的电压为15V。
当太阳能电池板的输出电压在5～20V时，通过LM2575-15芯片集成电路转换为15V，最大输出电流为1A，最大输出电压为45V。
L4960是开关电源稳压芯片，输出电压为5～40V，输出电流为2.5A，其内部功能电路主要包括5V基准电压源、误差放大电路、锯齿波放大电路、PWM比较器、功率输出级、软启动电路、输出限流保护电路及芯片过热保护电路。下图为应用电路，当输出电压V通过R3和R4直接与2脚连接时，V输出固定为5V电压。如果想要输出大电流，可以将几片L4960芯片并联使用或者外界大功率开关管来实现，如图所示
目前系统中的显示器主要有LED和LCD两种规格，由于成本低、配置高和接口方便等优点，我们采用T6963c 液晶显示模块，公路隧道维修人员只要简单培训即可上岗使用。
（2）充电保护电路
太阳能充电保护电路由过充和过放保护两部分组成。
过充保护：当太阳能板给蓄电池充电，使蓄电池输出电压超过14.5V时，过充电路控制继电器使太阳能电池板停止充电。蓄电池输出电压回落到14V时，太阳能电池板重新给蓄电池充电。
过放保护：当蓄电池输出电压低于10.5V时，蓄电池停止向外电路供电。蓄电池电压超过10.5V时，重新向外电路供电。
充电保护电路由两个运算放大器组成，电路如图2所示。图2中Vi1、Vi2分别为蓄电池的输出电压，Vref为运算放大器的比较参考电压，其具体值根据不同的要求由用户设定。在实际设计过程中，要注意图2中反馈电阻的选取，反馈电阻越大，控制输出所对应的输入Vi回差值越小。
（3）LED灯控制电路
控制电路需要根据不同的要求进行不同的设计。对于LED其他功能变化复杂的控制电路可使用MCU单片机进行控制，这样控制方便、简单、稳定。由于本系统只要LED灯定时照明，功能单一，可采用简单电路实现，关键模块如下
此电路采用4047脉冲发生器，4047外部结构简单，性能稳定，而且静态功耗极低(静态实测值为0.5mA)。4047的输出信号作为分频电路的触发脉冲，其输出信号的频率由外接电容和电阻控制。
分频电路
此电路采用14位2进制计算器4020实现。由4047输出的脉冲信号作为4020的脉冲输入信号，使4020进行2进制计数，达到分频目的。其特点为具有14位分频输出，可以根据不同的设计要求进行不同的输出选择，且静态功耗为1mA。
单稳态触发电路
单稳态触发电路可以由简单的555触发器组合而成，但是这样的电路设计稳定度不高，而且功耗比较大。为了避免上述不足，本系统采用集成芯片4538。4538为边沿触发型电路，可以根据输入信号的不同，设定为上升沿触发和下降沿触发。在本系统中，4020输出信号作为4538的输入脉冲，进行单稳态触发，其输出脉冲宽度由外接电容和电阻控制，输出脉冲周期由4020提供的输入脉冲的频率决定。最后，从4538输出端输出的信号作为LED灯的开关控制信号。本部分设计的主要特点为充分采用中规模集成器件，达到稳定度高和静态功耗小的目的。
（二）照明模块
1.LED照明
隧道LED灯照明就是让驶入隧道的司机能适应道路亮度的变化，按照国家相关规定采用分段照明，按时间控制的规律来控制。我们隧道内加强照明的标准值都是根据隧道洞外的亮度乘以一个系数得来的。以80km/h的双车道单向交通为例，若设计交通量大于等于2400辆/h时，其入口段的亮度折减系数为0.035。
从上表可以看出，洞外亮度对隧道能耗影响相当大。洞外亮度高，洞内照明强度也要相应提高，洞内的电气设备投资也会相应地增大。因此，在设计隧道洞内照明时，应先对隧道洞外亮度进行实测，再根依据实测结果设计洞内照明，这样不仅可避免照明设计冗余量过高造成电气设备投资上的浪费，还可在运营过程中节省大量的电能。 近年来许多实际工程事例表明，洞外亮度对洞内照明及设备投资的影响极大。因此，如何降低洞外亮度，也是隧道设计人员应当考虑的问题。通常可采取下列措施在隧道洞口接近段进行减光：其一是在路基两侧种植常青树；其二是将洞口采用暗色调装修；其三是在洞外的山体坡面上进行大面积栽种常青植被等等。这些措施均可起到较好的降低洞外亮度的作用。
根据上述所言及相关规范的规定，LED隧道灯一般悬挂在6～8米空间范围内，由于电能宝贵，功耗选择50W～60W,单车道悬挂在隧道的正中央顶上，灯光照在地面上的光斑大约在20m*8m，在光斑内要求3～1cd/cm2的光强，均匀度应在0.6以上。并且LED隧道灯得出光效率要达到80%以上。更具具体情况我们采用分时间控制不同的亮度，节约能源。除此之外，我们的LED光源驱动要分几路，如一个50W的LED隧道灯，一般用40个1W的LED功率管组成，设计师考虑可以分5路来驱动点亮，每组8个等这样一旦发生问题左右一个LED等内只有8个不亮，整个灯得照度至影响了12%。
实际工程中可根据中短隧道的具体情况分时段控制，在白天、傍晚和夜间采取开启所有照明、1/2照明灯具和1/3照明灯具，既满足各个时段交通流量的使用，有达到节能减排的效果；日照明功耗降低了40%，这样是太阳能供电的LED作为隧道照明称为一种可能。
三、结论与展望
风光互补形式太阳能监控系统在我国各个省份的高速公路中开始使用有几年了，而太阳能与高亮度LED 光源的结合作为新一代的照明系统,虽然有高效、节能、环保等优点，但是大面积使用还没有得到推广，本文讨论的这套照明系统主要用于偏于地区的中小隧道，在隧道照明中，LED光源除了具有良好的光学性能外，还具有提高隧道照明质量、节约能源和方便后期维护等优势，这为LED光源在隧道照明中的应用带来了好的机会。但是，LED光源在隧道照明中仍存在价格偏高和散热困难等难题，这是许多管理者观望的主要原因因此，在未来隧道照明中，决不能过分浮夸高亮LED照明的效果、好大喜功、盲目使用，高亮LED照明在隧道照明中的大面积应用仍需要一个阶段，争取推出实用的LED隧道照明规范，实现LED照明的标准化，真正发挥LED光源在隧道照明中的优势前景。
参考文献
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