道路照明制度十篇

发布时间:2024-04-26 00:29:56

道路照明制度篇1

第一条为加强城市道路照明设施管理,保证城市道路照明设施完好,促进城市现代化建设,制定本规定。

第二条凡在城市规划区内从事城市道路照明设施的规划、建设、维护和管理,使用城市道路照明设施的单位和个人,必须遵守本规定。

第三条本规定所称城市道路照明设施,是指用于城市道路(含里巷、住宅小区、桥梁、隧道、广场、公共停车场)、不售票的公园和绿地等处的路灯配电室、变压器、配电箱、灯杆、地上地下管线、灯具、工作井以及照明附属设备等。

第四条国务院建设行政主管部门主管全国城市道路照明设施工作。

县级以上地方人民政府城市建设行政主管部门负责本行政区域城市道路照明设施工作。

城市人民政府城市建设行政主管部门可以委托有关机构,负责本城市规划区内道路照明设施的日常管理工作。

第五条城市道路照明设施是国家财产,任何单位和个人都有权对违反本规定的行为进行制止、检举和控告。

第二章照明设施的规划和建设

第六条城市道路照明设施规划、建设和改造计划应当纳入城市道路建设、改造规划和年度建设计划,并与其同步实施。城市建设行政主管部门负责制定城市道路照明设施规划和建设计划,报同级人民政府批准后由城市道路照明设施管理机构负责具体实施。

第七条需要改造的城市道路照明设施,由城市道路照明设施管理机构负责编制改造规划,报城市建设行政主管部门批准后由城市道路照明设施管理机构负责具体实施。

第八条城市新建和改建的城市道路照明设施必须符合有关设计安装规程规定,并积极采用新光源、新技术、新设备。

第九条城市道路照明设施的新建、改建工程必须符合国家有关标准规范,并经验收合格后交付使用。

第十条厂(矿)或者其他单位投资建设的城市道路照明设施,需移交城市道路照明设施管理机构的,应当报城市建设行政主管部门审核同意,并应当具备下列条件:

(一)符合道路照明安装及施工质量标准;

(二)提供必要的维修、运行条件。

第十一条对符合上述条件的城市道路照明设施,由城市建设行政主管部门组织验收,合格后方可办理资产移交手续。

第十二条城市道路照明设施的改建和维护,应当按照现有资金渠道安排计划。住宅小区和旧城改造中的城市道路照明设施应当同步建设。

第十三条城市道路照明设施中的灯杆,可以分为专用杆和合用杆。对道路两侧符合城市道路照明设施条件的电力杆和无轨电车杆在不影响其功能和交通的前提下应当予以利用。

第三章照明的维护和管理

第十四条城市道路照明设施的维护和管理应当坚持安全第一,认真执行各项规章制度,保证城市道路照明设施的完好、运行正常。

第十五条城市建设行政主管部门必须对道路照明设施管理机构建立严格的检查和考核制度,及时督促更换和修复破损的照明设施,使亮灯率不低于95%。

第十六条各地根据其具体情况可以采用以下节能方式:

(一)根据道路的行人、车辆流量等因素实行分时照明;

(二)对气体放电灯采用无功补偿;

(三)采用先进的停电、送电控制方式;

(四)推广和采用高光效光源、逐步取代低光效光源;

(五)采用节能型的镇流器和控制电器;

(六)采用高效率的照明灯具,并定期对照明灯具进行清扫,提高照明效果;

(七)其他行之有效的节能措施。

第十七条任何单位和个人在进行可能触及、迁移、拆除城市道路照明设施或者影响其安全运行的地上、地下施工时,应当经城市建设行政主管部门审核同意后,由城市道路照明设施管理机构负责其迁移或拆除工作,费用由申报单位承担。

第十八条城市道路照明设施附近的树木距带电物体的安全距离不得小于1.0米。因自然生长而不符合安全距离标准影响照明效果的树木,由城市道路照明设施管理机构与城市园林绿化管理部门协商后剪修;因不可抗力致使树木严重危及城市道路照明设施安全运行的,城市道路照明设施管理机构应当采取紧急措施进行剪修,并同时通知城市园林绿化管理部门。

第十九条任何单位和个人在损坏道路照明设施后,应当保护事故现场,防止事故扩大,并立即通知城市道路照明设施管理机构及有关单位。

第四章奖励和处罚

第二十条城市建设行政主管部门对在城市道路照明设施管理工作中做出显著成绩的单位和个人应当给予表彰或者奖励。

第二十一条违反本规定,并有下列行为之一的,由城市建设行政主管部门责令限期改正,赔偿经济损失,并可处以1千元以下罚款;有违法所得的,并可处以1万元以上3万元以下的罚款:

(一)擅自拆除、迁移、改动城市道路照明设施的;

(二)在城市道路设施附近堆放杂物、挖坑取土、兴建建筑物及有碍城市道路照明设施正常维护和安全运行活动的;

(三)擅自在城市道路照明灯杆上架设通讯线(缆)或者安置其他设施的;

(四)私自接用路灯电源的;

(五)偷盗城市道路照明设施的;

(六)故意打、砸城市道路照明设施的;

(七)不听劝阻和制止,非法占用城市道路照明设施的。

道路照明制度篇2

关键词:高速公路;公路隧道;照明节能

1.前言

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。随着我国公路建设的发展,公路隧道尤其是高速公路隧道被广泛采用,根据《公路隧道通风照明设计规范》规定,长度大于100m以上的隧道应设置照明。从而,隧道照明设施的规模及数量与隧道的运营电费和维护费用必将越来越大、越来越高。因此,在当前我国能源紧张、用电缺口巨大的形势下,如何做好隧道照明的节能具有重要意义。

2.现有隧道照明系统存在的问题

2.1隧道照明系统设计中存在的问题

为确保高速公路隧道行车安全,国家已明确规定了高速公路隧道内各段照明的平均照度值,但是高速公路隧道照明由于受灯具设备的选型与安装、道路几何与隧道走向、路面状况、隧道壁反射特性等多方面因素的影响,隧道照明平均照度值计算变得非常复杂,从而影响到隧道内各段照明的平均照度值。高速公路隧道照明系统设计方案中普遍存在以下问题:①高速公路隧道照明系统建设投资成本费用高。②高速公路隧道照明系统投入使用后,运营能耗大。③高速公路隧道照明系统投入运营后,维护、维修工作量大费用高。

2.2隧道照明现有控制方式及存在的问题

国内目前对隧道照明设备的控制方式主要有三种:手动控制模式、分时段进行的时序控制模式和分级控制模式。在实际使用中最常用的方案是采用分级控制模式,即根据气候条件、隧道外的照度及交通流量进行控制分级。其工作原理是:通过隧道内外设置的照度检测仪,检测隧道入口处内外的光强度,并辅以车流量等其他信息,分级控制整个隧道内各段的灯光照明强度使驾驶员能尽快适应隧道内外的光强变化,消除因光强所引起的视觉障碍,减少事故的发生。现有照明控制模式在实际运行中存在着相当大的电能浪费。为了保证车辆的通行安全,隧道照明系统的设计采用保守的预估方法。对洞外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。而在实际运行过程中,照明强度一般远远小于设计参数,因此照明系统的节能设计还有很大的改进空间。此外,在照明控制过程中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,最终各段的照明照度也始终处于最大值状态,无法对整个隧道的照明进行自适应控制。因此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.隧道照明节能方法

隧道照明节能包含照明设计节能和管理节能等方面,其中照明设计节能是最重要的节能措施,它包括采用新颖的、可靠的设计理念和合理的标准值,以及采用高效光源、高效灯具、增大光反射系数和照明控制节能等。

3.1采用先进的隧道照明控制和管理系统

现在高速公路隧道照明系统控制,都采用时间控制器方法进行控制,即设定某时开白天灯,某时开夜晚灯。一年365d,白天与夜晚时间是变化的(即夏季日照长、冬季日照短),而时间设定控制为固定的,不能根据隧道内外实际照度对比值进行控制,造成隧道照明系统电能浪费。若要隧道管理人员经常到现场修改设定控制器开关时间,它将增加隧道管理人员工作量和维护费用。在隧道实际运营过程中,隧道照明取值与车速、车流量、洞外光照有密切的关系。隧道照明控制参数研究的一个目标,是在确保安全的前提下,实现隧道照明的高效节能。隧道照明节能综合控制系统,以检测得到的洞外亮度、车速、车流量等交通参数为输入,以照明节能控制器为执行设备,开发照明节能控制系统。该系统能够根据交通参数和环境参数,自适应调节控制灯具亮度,在保证安全行驶条件的前提下,实现灯具照明的最优控制。

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一洞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。

3.4增大光反射比

如果选择合适的灯具及其安装角度,并且增大顶棚和墙壁的反光比,山]隧道顶棚、墙和路面之间的多次反射,估计可使隧道照明反射光增量系数将比表面未作处理的隧道约增人20%,即节电20%左右。

3.5管理节能

管理节能丰要是指对隧道内光源、灯具等按规定进行维护,即对灯具进行定期清洁工作,对光源和附件进行检修,尤其是检查气体放电光源的无功补偿电容有无击穿,此外还需要对照明控制装置进行调整等。总之,对隧道照明系统进行维护的目的是提高照明灯具的维护系数,使照明系统处于良好的工作状态下,使隧道照明系统不但满足照明要求,而且达到节能要求。

道路照明制度篇3

关键词:路灯照明;节能措施

一、做好城市路灯照明节能的重要意义

节能照明的实施是改善居民生活质量和发展高效照明工具为目的城镇居民营造出经济、舒适和环保的照明环境,以低能耗获取最佳的照明效果。而部分地方政府主管部门及经销商将其作为招投标中的硬性要求进行了规划将绿色节能单纯视为增加节电率没能很好地考虑到照明前景需求,于是就导致了照明工程完工后,出现了各种不尽人意的情行。所以,道路照明一样应当充分考虑到满足广大人民群众的需求要求采取更加进一步的加强灯具技能措施外从照明设置的节能方而进行商讨。在城市道路照明节能的方法与渠道、控制系统、光源选择、功率、以及路灯的固定期限的维护等方面进行加强,对于环保节能必将起到积极而重要社会与现实意义。

二、城市路灯照明存在的问题

(一)重形象、轻科学规划。

目前很多城市的夜景照明均存在过于追求城市形象和亮度,科学分析论证不足、统一规划或规划相对滞后的问题。出现了该亮的不亮,不该亮的反而很亮现象,整个城市的夜景分散零乱,没有主次和特点,这样的设计规划不仅浪费了能源,而且整体照明效果也不好。

(二)重景观、轻功能照明。

笔者对多个城市照明项目实例进行分析,其中夜景照明实例占整个城市照明工程实例的2/3;而功能性照明实例,如道路、桥梁、隧道等照明实例仅占整个城市照明工程实例的1/3左右。明显反映出了城市照明工程规划重景观、轻功能照明,这也应引起我们的高度重视。

(三)照明亮度超标

在我国的部分城市因过于追求城市形象,盲目追求灯光照明的亮度,出现了部分城市的交通主要干道路面照明的平均照度,均大大高出我国或国际标准规定的照度值(国家规定主干道的平均照度为30Lx),路面平均照度的平均值达到51Lx,个别路面平均照度竟然达到100Lx。这种盲目追求路面亮度的现象,不仅造成了电能的过度浪费,而且还产生了照明眩光、光污染等问题,其照明的负面效应较为突出。

三、城市路灯照明节能措施

(一)选用优质电器元件。

高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯等都是气体放电灯,在燃点时都是弧光放电,灯泡负的伏安特性,即电流增大时,灯电压小是升高而是下降,必须串联一具有门的伏安特性的元件来平衡这种负特性,具有下特性的元件称为限流器或镇流器。日前,普遍采用的是电感镇流器,其本身有一定的功率损耗。优质镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好,功率因素高,功率损耗低等特点。这样才能稳定灯泡工作电流,延长灯泡使用寿命。

(二)使用先进控制装置,实现智能控制节能。

积极加装“三遥”控制路灯系统。路灯管理人员可在确保照明功效的前提下,对具体道路进行夜间路灯使用情况的调研分析,并根据调研结果适时对照亮灯数量,可以根据实际需要及天气、节令变化控制路灯的随时开启和关闭,可以根据昼夜时长差异灵活控制路灯的开启和发光明暗程度。利用“三遥”控制系统,将路灯在后半夜利用率较低的时候将二头灯或多头灯自动熄灭变成单头灯,也可以把双排灯自动熄灭变成单排灯,使路灯由原来的“全夜灯”变成“半夜灯”,从而避免了电能的严重浪费。

采用高效节能灯具和控制设备

(三)选择高效率的光源有利于减少照明电能的消耗

目前常用光源有高扭钠灯和荧光灯,高扭钠灯具有节能、高效、透雾性强、光色柔和、光通量高、特性稳定寿命长以及光通维持率高等优点,在相同照度下,较荧光灯节电3倍,但显色性差,不易控制随着LeD灯制造工艺不断完善,因其显色性好能耗低易于控制现在已经开始逐步运用到道路照明中。采用高效的节能控制设备,能够更加充分发挥灯具节能效果目前主要有自动调扭、光功补偿和动态调光设备采用材料新、结构合理、耗电低自动调扭设备,有利于后半夜线路电压稳定,降低线路损耗对线路采用自动电功补偿装置,减少照明回路电功功率,降低照明线路电能损耗和电扭损耗采用基于环境亮度、交通量、速度等因素调光控制设备,提高照明控制效率,实现逆路照明节能。

(四)道路照明设计严格按照标准。

当前在进行道路照明设计阶段很多的道路照度偏高,既增加了路灯照明的电能的消耗,也同时削弱了道路两侧景观照明的感官效果。因此在设计时严格按照《城市道路照明设计标准》中规定的照度均匀度、照度值等技术指标并结合现场实际情况进行论证、设计,合理选用灯具光源,做到既要满足路面平均照度需求又能够满足路面照度均匀度得要求,最大限度地提高路灯灯具的利用率从而实现最大的节约电能量

(五)合理的养护与管理制度。

由于光源和照明灯具的污染,使光通量降低,这也是造成能源浪费的原因。制定合理的养护管理制度,及时修复故障灯,定期更换寿命到期、光通量降低的光源,及时维护供电线路也是重要的。通过对照明灯具的经常清洗,去除灯具表面的灰尘和污垢,只需花费少量的资金,就能使路面的平均照度大为上升,也可取得不错的照明效果。

(六)科学控制开关时间。

路灯照明设计应设有光控、时控、手控灯方式,将机动车道采用全夜灯,人行道采用半夜灯。或者机动车道可采用双光源灯具,下半夜关掉一盏灯;也可采用下半夜能自动降低灯泡

功率的功率转换型镇流器,以降低灯泡消耗的功率;还可通过路灯配电箱中的全夜半夜双接触器控制关掉一半路灯,来达到节能的目的。

(七)降低无功损耗,缩小供电半径。

现在城市基本供电质量不断提高,电网电压日趋稳定正常,而到下半夜当用电明显减少时,供电电压升高较多,则照明用电量的功耗也随之上升。这样不但缩短灯泡的寿命,也增加不必要的能量消耗。现在有关单位制造节能器,安装在照明线路内,能按照用少设置的电压值自动投入运行,当电网电压低于设置电压时,负载电压直接由电网供电,节能器小参加工作,当电网电压高于设置电压时,节能器自动投入工作,电网电压经节能器降压供给负载,使照明设备始终在额定电压下运行。节能器本身功率损耗极小,这也节省照明设备的电能消耗。

四结语

城市路灯照明节能英选择适合于本地实际的节能方式,综合考虑经济性好、技术科学先进、节省能源,安全环保等因索,选择适合本地实际情况的灯具,大力推广和使用节能高效绿色照明产品,运用先进的控制方式,设计出节能高效环保和技术领先的城市道路绿色照明系统。

参考文献:

道路照明制度篇4

【关键字】城市道路;照明节能;节能控制

一、道路照明节能的意义

城市道路照明是城市功能性照明的主体,已经成为衡量城市现代化水平的重要标志,随着时代的进步,社会的发展和人们的生活水平的不断提高,人们对道路照明的要求也越来越高,它不但为车辆驾驶员提供了良好的视觉环境,减少交通事故的发生,而且又增加了夜间行车的安全感和舒适感,在提高交通运输效率的同时还可以有效的防止犯罪活动和美化环境。

二、我国城市道路照明现状

1、城市道路照明设备现状

目前,我国城市道路照明广泛采用高强度气体放电光源(HiD),与之配套使用的电器设备有电感型镇流器、触发器和补偿电容。这些配套的设备在使用的过程中会出现以下问题:

功率因数低:电感镇流器自身的功率因数很低,虽然可以通过电容补偿方式将功率因数提高到0.9,但是随着时间的推移,电容在生命周期中会不断衰减失效。

自身功耗大:电感镇流器的自身功耗通常会达到光源的12%~18%,这将造成很多电能浪费。

无法恒功率输出:电感镇流器输出功率不稳定,随着输入电压的变化而变化。因此,在输入电压不稳定,特别是在下半夜电压高的情况下,会耗费大量的电能。以400w为例,输入电压达到260V的时候,电感镇流器的输出功率将超过600w,比正常情况下要多输出近50%的电能。

缺少智能调光功能:在夜半人稀的时候,电感镇流器控制下的光源不但不能降低光照度以便节能,而且还会因电压过高而增加灯光的照度,造成不必要的浪费。近年来,尽管城市上出现了具有调光性能的电感型镇流器,但由于其价格较高,浪费投资。

2、城市道路照明控制现状

道路照明用电的种种问题主要集中在两个方面:第一,路灯的管理问题,要监控路灯使用现状,做到开灯、关灯和及时检修路灯的合理分配;第二,用电量的控制问题,路灯照明存在着高流量时照度不够,低流量时电能浪费严重的现象。

三、城市道路照明的节能措施

城市道路照明的节能应从电光源的选择、灯具的选择照明控制方法和策略等方面综合考虑。

1、选择高效节能的电光源及其附件

光源的节能主要取决于它的发光效率,选择高效率的光源有利于减少照明电能的消耗。同时还应该考虑电光源的显色指数、使用寿命、点燃特性等指标。我国目前普遍采用的路灯照明灯具以高压钠灯和金属卤化物灯等气体放电灯为主高压钠灯的光效一般为80―130lmw,显色指数30,色温2000k,金属卤化物灯的光效一般为67―110lmw,显色指数65,色温5000k,且钠灯的透雾性能比较好,可以容易的看出:在道路照明设计中,高压钠灯是首选方案。

高压钠灯与金属卤化物灯在使用时均需要镇流器等附件才能正常工作,在选择镇流器时,应选择具有高效、节能、无噪声、功率因数高和电压范围宽的电子型镇流器。电子型镇流器能大幅度的节能,这不仅因为电子型镇流器本身能耗就小,而且它还可以使线路功率因数大大提高,达到线路损耗下降的目的。

LeD作为一种新型光源,具有节能、污染少、无噪声、寿命长、启燃快等特点,特别符合绿色照明的理念和要求。在同样亮度下,LeD灯的耗电量仅为普通白炽灯的110,而其寿命可延长100倍,在道路照明领域应用上,将会有很大的空间。LeD光源在道路照明方面的应用,必将是大势所趋。

2、合理进行线路的布置

除了上面提到的灯具配套电器的附件能耗外,道路照明的间接能耗还包括照明用电供电线路的能耗,对于供电路的能耗,要求在道路照明的初始设计中,必须合理的设计供电点、供电线路的长度和配电的方式,保证线路中电压损失符合要求,同时尽量地减少线路的电能损耗。对于道路照明有不同配电方式,其中三相四线式配电方式的线路电能损耗最小。若假设导线截面、配线距离、照明负荷和功率因数都相同,则不同的配电方式,线路损耗比较见下表。

不同配线的电能损耗比较

配电方式损耗比%

单相网络100

单相二线式100

三相三线式25

三相四线式16.7

3、优化道路照明控制系统

在进行道路照明的控制和管理时,要充分考虑时间、天气、交通流量的因素。合理控制道路照明的运行和停止。城市的主干道路一般分为快车道和慢车道,照明设计应该考虑这一因素,在主干路、次干路采取的措施包括:

(1)使用双光源灯具

深夜的交通流量小,关闭一支光源,既可以达到节能目的,又不影响路面亮度(或照度)均匀度。设计时可以考虑关掉双光源中的一盏。这种控制方式在节能的同时,还保证了照度均匀度,这就是双光源的调节方法,间隔关闭路灯的方式曾经应用的比较多,在此方法中,闲时关闭一半却是可以达到节电的目的,但却付出了照明均匀度的代价,特别是行车的纵向方向,将极大地影响到行车的舒适度,造成交通事故率的上升。

(2)采用智能控制装置

随着微电子技术、无线数据传输技术和现在电力电子技术的飞速发展,智能化道路照明控制系统也开始进入应用,智能化道路照明系统能够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,既tpo管理(time时间/pLaCe地点/oCCaSion场合)。智能化道路照明控制系统,通过综合考虑和分析与道路照明密切相关的时间、路段、环境照度和交通流量等因素的场景控制方法,在微机中按照预设的控制策略,对道路照明进行动态智能化管理,控制路灯在不同情况下实现多样化的道路照明场景,从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果。

(3)通过路灯维护实现节能

道路照明制度篇5

关键词:城市照明;道路路灯;节能方法

前言

城市道路照明尽管种类繁多,要求各不相同,最终都要符合国家标准,要满足行车功能,视觉所需条件、路面亮度、照度和眩光的控制等都要达到要求,达到行车安全畅通、行人心怀安全感,又能使城市路灯照明建设体现出一个城市环境美化程度,成为一道道光色亮丽和谐悦目风景线,反映出城市的文明风貌。

1道路照明设置

1.1道路照明主要参数计算

1.1.1路面任一点的照度计算

路面上设置的灯具i对路面任一点p的照度可按式1计算

epi=iγβcos3γ/H2(1)

1式中,epi为灯具i对路面上p点的照度值;iγβ为对p点的垂直角γ和水平角β在灯具样本的配光曲线或光强中对应得值;γ为灯具i的光轴与p点光线的夹角;β为p点与光源在水平面内对应的夹角;H为灯具i的安装高度;照度计算如图1

一般在道路中,对应于一个点,同时有若干个点光源在该点投有光通量,而在道路设计照明计算时,一般只要求计算该点附近3~4盏灯具的光照叠加值,将叠加后的照度值作为该点的亮度值,如式2

ep=Σepi(2)

1.1.2平均照度和均匀度

按灯杆宽度和路面宽度选择若干个有代表性的点.求出其中的照度值。其中必然会出现极大、极小值。利用式(3)式(5)可计算平均照度eav均匀度e0和纵向均匀度e1:

eav=(Σep)/n(3)

e0=emin/eav(4)

e1=emin/emax(5)

式中:n为所取采样点的个数;emin为所取得采样点中照度最小的值;emax为所取得采样点中照度最大的值。采样点取得越多.计算值精度就越高。

1.1.3亮度指标的计算

由亮度系数Q0和照度换算系数p0的公式:

Q0=L/e;p0=e/L=1/Q0(6)

式中,Q。为路面的亮度系数;p0为路面照度换算系数:L为路面某单元的亮度值;e为路面某单元的照度值。

由式(6)可得路面亮度的计算式(7):

L=Q0e=e/p0(7)

亮度系数决定于路面的材料性质、光源、光环境和观察者相对于观察单元的位置。我国公路行业对水泥混凝土和沥青路面的p0值取为15和2l;在隧道内则改取为l3和22。

1.2道路照明设置

1.2.1照度标准

衡量照度的指标:照度的好坏除能否看清物体外,还有看清物体的难易程度,心里感觉舒适性等,衡量照度水平要综合考虑视角功能、舒适感、经络性、节能等因素。不同的社会条件,不同的地区照度水平可能存在较大的差别。如某些地区常规做法是将设计照度标准比现行城市道路照明标准高一至两个等级要求。照度标准是有分级的,照度级差大体为1.5倍的系数,我国的照度标准的分级如下:0.5、1、2、3、5、10、15、20、30、50…3000Lx。在城市道路照明设计时,可以选用其中的部分标准。新标准的特点:过去以工作面上最低照度为标准,现在改为工作面上平均照度为标准;过去标准是单值,新标准改为照度范围,更适合实际情况,有利于灵活运用。例如某~级照度标准为75―100―150Lx,其中值100Lx是推荐值,采用75Lx和150Lx均可。照度标准是设计时重要技术参数之一,必须贯彻执行。

1.2.2主车道照明设置

主车道照明有杆柱式、高杆式、悬索式和高栏式等几种,通过它们的优缺点对比,采用其中的杆柱式作主车道照明比较合理。而且在实际主车道照明工程中,已被广泛采用。因为其优点颇多,在杆柱的项端安装照明器,杆柱沿道路配置,其特点式照明器可以沿线形任意布置,并能有效地照到路面,也就是说用小光通量的光源就能满足要求,经络性、诱导性均比较好。

随着灯具安装高度的增加,眩光越来越少,整个照明的舒适性相应增加,同时亮度分布面积扩大,得到同样均匀度所需灯具数量减少。根据以往的经验,气体放电灯的杆高,在10~15m是经济的。照明器的眩光和人眼的位置有关,并与照明器的垂直照度成比例,除限制照明水平方向发光强度外,灯具的安装高度也有很大影响,当安装较高时,杆的间距变大,视野内的灯数减少,产生眩光亮度的视角减少,从而使眩光减弱,为了限制眩光,表1给出了按光源光通安装灯具的最小允许高度值。可作参考。

用于主车道照明的杆柱式结构,包括杆柱、悬臂长度和悬臂仰角(即灯具安装仰角),杆柱的悬臂有单边和双边两种,一般单边悬臂杆柱安装在车道边,悬臂伸向车道,双边悬臂杆柱一般安装在车道中央绿化带,两悬臂分别伸向来往车道,有些也安装在车道边,一悬臂伸向人行道,一悬臂伸向车道。为了获得主车道合理照度和抑制眩光,保证照明质量,除优选杆柱尺寸外,对悬臂优化尺寸选定同样重要,一般悬臂外伸的长度是按灯具发光部门长度(即沿道路横断方向发光部分的长度)来决定的,Cie建议悬臂长度不能超过杆柱高度1/4,比较具体要求科参加表2。

悬臂倾斜角度(即灯具安装倾角)选择,应当重视车道和人行道照明器的光通分配,必须使车道和人行道有相同的宽度,因而照明器尽量采用水平安装。因为倾角较大时,会增加眩光,慢车道和人行道的亮度降低。实践证明,悬臂倾角可以作成50或15。,一般选在5°以下合理。倾角过大,虽然车道侧的照明利用率增加,但人行道的照明利用率则下降。

2城市道路照明的节能措施

城市路灯照明节能的渠道方法很多,综合起来节电效果较好的有光源合理选择、先进的设计、控制系统合理、提高功率因数和定期维护等几项,分述如下:

2.1光源的选择

选用节约电能的光源和灯具,是节电的重要内容,所以要选择经济性好,消耗电能和投资、维护费用低、发光效率高、寿命长、光色和显色性好、光通量高、气体放电等配套的镇流器,启动设备等性能要好的光源。如表3可以参考。

光源和灯具的合理选择,对节约电能影响很大,如选择不当,电能损失可高达30~40%。反之,就可以大大节约资金。

光源的发展大约分为三代:白炽灯为第一代,荧光灯和高压汞灯为第二代,高压钠灯为第三代。从表3可见,高压钠灯的发光效率和寿命最高,效率是高压汞灯的2到2.3倍,寿命是4~4.8倍,效率是白炽灯5.6~11倍,寿命是16~24倍。用高压的钠灯取代白炽灯,可节约电能80%以上,代替高压汞灯可节电60%。同时高压钠灯还具有结构牢固、抗绣蚀能力强,技术性能稳定、光通维持性好,维护系数高、透光性强等优点。所以高压钠灯已成为被广泛采用的光源,城市路灯照明己大量采用。

2.2合理的道路照明设计

道路照明设计应遵循国家的规范和标准,设计前要做好调研工作,调研道路的种类、路线形式、道路平剖面、路面反射率和交通情况,区别主干及分支道路、管理形式,推算交通量与行车速度。特别要注意重要交叉点,人行横道的附近情况,其次调查道路周围有关情况、气象条件、供电电源等。重视影响道路照明

设计质量的主要因素:

(1)路面的平均亮度;

(2)路面亮度分布的均匀程度;

(3)采用照明器的技术指标与眩光抑制程度;

(4)道路照明器布置的诱导性等。合理的道路照明设计十分重要,如果图纸有缺陷或设备选择不当,都会造成损失,损失就造成浪费。

2.3控制路灯的设置更合理

控制路灯的开关,要控制方便、准确和安全,不管采用人工、时钟自控、光电自控或微机控制的启闭时间都要准确,这是可以节电的一个方面。以某市为例,装灯容量从97年底统计为700kw,如果控制路灯启闭时间不精确,提前亮灯或延迟熄灯都会浪费电能。

2.4降低照明线路无功损耗和缩小供电半径

目前城市路灯照明,相当部分是感性负荷,电源除供给有功功率外,尚需供给无功功率。由于无功电流通过线路系统,导线上有电阻造成电能损失,并会引起如下损害:功率因数愈低,则电力算是愈大,电压降低愈大;增大电力损耗,感性负荷导致无功电流而产生电力损失和降低电压,电压降低路灯亮度也降低,不能保证照明质量;影响电费收费率(低),所以水电部用电规则规定,用户必须保证有功功率在0.9~0.95,装设必要的电容补偿,在电源侧并有关接入电容器组,将无功功率降低到最低限度,也就是提高功率因数。充分考虑按负荷的增减,采用不用容量移相电容组补偿来改善功率因数。补偿电容组接入电源用三角形接法比较好。功率因数补偿要自动控制,控制器指令分步投合,以感性负载功率因数的大小自动分步组合投入或推出电容器台数,以保证功率因数经常处于0.95左右,以改善感性负载滞后的功率因数,达到节能目的。

2.5路灯系统和灯具定期维护

城市路灯系统常在风吹雨淋、粉尘等异常环境中使用,难免要损坏。如不定期检修,将会成为事故潜伏隐患或出现事故。某市曾有条路灯杆,因年久失修未发现根部锈蚀将断裂,一次强风袭击,突然断裂,刚好压死一个骑自行车路人,带来重大事故。如有定期检修,事故就可以幸免。在路灯系统检修中,首要检测绝缘电阻,在更换灯具和控制部件时,要选用节能高效安全产品,采用合理的维修施工工艺,保证维修施工质量。

灯具的造形、结构形式是由使用场合决定的,为提高灯具的发光效率,很多灯具在制造时都增装了反光板。在灯具使用过程中,反光板会锈蚀减少反射率,降低亮度;灯具玻璃会粘上粉尘、油污等,降低玻璃的透明度。所以对灯具要定期检修,力求保持正常发光效率。灯具能发挥其照明作用,就是把光源产生的光通量透过玻璃灯罩,照射到需要的地方,灯具发光效率就光源光通量的利用率,任何灯具的光源的光通量及反射光板的反射效果,其总发光效率总是小于1,如果同一种功率的光源,一种使用在高效灯具上,光通量利用可达70~80%;另一种使用在低效率的灯具上,光通量只能利用40~50%。那么使用在低效率灯具就浪费电能。所以说明选用高效灯具,定期检修路灯系统,是节能和保证城市道路照明质量有效措施。

3结束语

道路照明制度篇6

关键词:嵌入式系统;隧道照明;节能技术;无线传感网络

中图分类号:tn915?34;U453.7文献标识码:a文章编号:1004?373X(2017)02?0090?04

abstract:theembeddedtunnelilluminationenergy?savingsystemisstudied.theterrestrialmagnetismcoilwithstableperformanceandgooduniversalityisusedtodetectthetrafficflowinthetunnelinrealtime.thelightintensitysensorsareadoptedtodetecttheilluminanceinsideandoutsidethetunnel.theilluminanceinthetunnelisadjustedinrealtimeaccordingtotrafficflowandilluminanceinsideandoutsidethetunnel,soastoprovideasafedrivingenvironmentforthedrivers.theLeDsofmoreenergysaving,betterenvironmentalprotectionandlongerlifetimearetakenasthetunnelilluminationsource.thewirelesssensornetworkwithclustertreetopologystructureisusedtoconnecttheuppercomputermonitoringplatformandtunnelilluminationcontrollerwithvarioussensorstoreducethedifficultyofsystemwiring.theexperimentalresultsshowthatthetunnelilluminationenergy?savingtechnologycanrealizetheenergy?savingoperationofthetunnelillumination.

Keywords:embeddedsystem;tunnelillumination;energy?savingtechnology;wirelesssensornetwork

0引言

自1988年起,我国的高速公路建设总里长不断加大,到2011年底,高速公路总的建设长度突破8万km,到2013年初可进行通车的公路隧道已经超过10万座,隧道总长累计超过8000km。隧道一般会配备灯光照明、隧道口通风设备和机电控制系统等,这些设备一直处于工作状态,需要消耗大量的电能,其中灯光照明占能耗近30%,可见灯光照明占据总隧道能耗的一个很大的比例,采取环保节能的照明方式将会减少很大一部分的隧道用电[1?2]。

国外对隧道照明节电技术的研究比较早,一个典型的隧道节电技术的应用就是横跨意大利和法国的montBlanc隧道,它采用灯光自动调节的技术,即根据车流量、隧道限速以及隧道外光照强弱来自动实现隧道内灯光亮度。国外对隧道照明控制技术的研究有三种,一是采用手动的方式控制隧道灯光的亮度;二是采用分时段的时序控制方式;三是依据隧道内外灯光亮度的差别进行自动调节。当然随着技术的发展,隧道灯光控制的方法已经不再是简单的逻辑划分,而是智能化的控制,即按照隧道内的最高限速、隧道外的天气变化情况以及隧道的车辆多少进行综合的智能化控制[3?6]。

国内对隧道照明技术的研究也取得了一定的成果,但是技术应用程度还比较低。目前我国的隧道照明也集成了自动化的控制模块,即按照时间段和天气变化自动对灯光进行亮度调节,但是这种自动化控制模块内置的光强检测传感器成本高,而且使用寿命比较短,因此可靠性比较低,另外自动化控制模块的逻辑算法可靠性也比较低,因此我国隧道采用自动控制照明的场合还比较少,大部分仍然是采用人工对灯光进行调节控制,即人为地控制照明灯光的个数和亮度。不过随着技术的发展,人工控制的方式将逐步被取缔,自动化的灯光控制技术将会不断普及。我国应用自动化控制隧道灯光控制中,光源采用高压钠灯,无法进行无极控制,这会给行车道路带来安全隐患[7]。本文针对嵌入式隧道照明节能系统进行研究,使用更加节能环保的LeD作为隧道照明光源,并通过实时检测隧道内车流量和隧道内外照度实时调节隧道内照明度,为驾驶者提供安全驾驶环境,并现隧道照明的节能运行。

1隧道照明节能系统组成

隧道照明系统基本组成如图1所示。在隧道的入口、隧道出口以及在隧道内安装传感器,检测车辆行驶状态:车辆驶入隧道,隧道中有车辆,车辆驶出隧道;光强传感器采集隧道内外光的强度大小;灯光控制器根据车辆信息采集传感器和光照强度采集传感器的结果综合控制灯具的开启或者关断。

当有车辆驶入隧道时,隧道照明控制系统中的累加器自动加1;当有车辆驶出隧道时,隧道照明控制系统中的累加器自动减1;当有车辆在隧道中违章掉头时,隧道照明系统中的累加器自动减1,这时累加器的值为0,隧道控制器的逻辑控制部分延迟控制灯光关断,隧道内灯光亮度保持不变。

夜间隧道车流量较少,隧道灯光控制逻辑是:当无线传感器检测不到车辆信息时,隧道灯光控制器关闭隧道内所有灯光;当无线传感器检测到车辆驶入隧道时,隧道灯光控制器打开隧道照明设备;当无线传感器检测到车辆驶出隧道时,隧道灯光控制器经过设定的延迟时间后关断隧道照明设备,以确保晚间车辆行驶安全。白天,对于车流量较大的隧道,灯管控制器控制所有隧道照明设备处于工作状态;对于车流量较小的隧道,当无线传感器没有检测到车辆驶入隧道时,隧道灯光控制器依据隧道内外光照强弱,只开启部分隧道照明设备;当无线传感器检测到车辆驶入隧道时,光照控制器控制增大隧道入口处光照强度,车辆驶入隧道后,控制器减弱车辆后面灯光亮度,增强车辆前面的灯光亮度[8]。

2隧道车辆检测装置

目前普遍采用地感线圈检测法测量行车速度,主要原因是地感线圈检测法测量车速的精度比较高,可靠性也比较好。地感线圈测速系统包括地感线圈、摄像头、车速检测器、收发器和计算机控制模块。当有车辆经过地感线圈时,地感线圈电感量发生变化,车速检测器检测车辆的行驶速度。地感线圈一般是采用导线绕指而成的,线圈匝数为4~6,电感值在50~70μH之间,安装在高速公路下面,依据电磁感应原理,当地感线圈中通有高频电流时,线圈中就会产生电磁场。线圈匝数为n,长度为L的螺型线圈能够产生的自感量大小为:

式中:μr为介质的相对磁导率;μ0为常数,μ0=4×10-7h/m;a是环形线圈的面积[9]。

车辆底盘一般是金属导体,当车辆行驶经过地感线圈时,车辆底盘有产生变化的涡流,该涡流产生磁场,磁场方向和地感线圈中的磁场方向相反,这样车辆底盘产生的磁场将对地感线圈中的磁场进行削弱,地感线圈中的磁场值将减小,根据地感线圈中磁场值的变化就可以通过车辆检测器检测车辆的车速。通过实验分析,通过地感线圈电流的最佳工作频率是28kHz,当有车辆经过时,地感线圈频率减小约2.5%,这样车辆检测器就可以较高精度地分辨车速[10]。

当地感线圈上方有车辆行驶通过时,线圈的电感量会减小2%~3%,调谐电路的LC振荡电路的频率就会变大2%~3%。地感线圈测速装置工作原理如图2所示,线圈1和线圈2均是地感线圈,线圈3和线圈4均是激发线圈,激发线圈中输入频率可调的正弦波信号,信号源向激发线圈4输入某一频率的正弦波信号,个时间周期后,信号源关断,等待行驶车辆的第一个环形线圈脉冲信号产生;一个时间周期后信号源向激发线圈3输入某一频率的信号,个时间周期后信号源关断,等待行驶车辆的第二个环形脉冲信号产生。地感线圈测速仪根据线圈1和线圈3磁场的变化计算行驶车辆的车速。

3隧道照明调光装置

与传统的高压钠灯相比,LeD灯的亮度控制方法相对比较简单,灯的亮度可以实现在0~100%之间快速地进行调节,这种频繁快速的调节方式并不会减少LeD灯的使用寿命。因此本文研究的隧道照明系统采用可调节灯光亮度的LeD灯,将会大大减小隧道的照明能耗。LeD灯一般是由矩阵式的LeD灯颗粒规则构成,采用直流供电方式,能耗比较小,只有几十w。隧道使用的LeD灯控制模块有电磁兼容式滤波器,桥式整流电路、功率因数校正电路、控制电路、CC2430无线通信电路以及脉宽可调节电路[11]。

图3是可调光无线控制LeD灯具的结构示意图,该结构整合了LeD驱动电路和ZigBee无线通信模块。灯具的输入电压是220V/50Hz的交流电,电磁兼容滤波器滤除220V交流电中的谐波,桥式整流电路将交流电转化成直流电,功率因素校正电路进一步提高直流电源的功率因数,使得LeD灯的输入纯正的直流电压。引入的无线通信模块,能够对每个节点的LeD灯进行控制,接收到的光强调节控制的指令,经过脉宽调制模块和LeD驱动模块,调节输入到LeD灯的电压或者电路,进而控制LeD灯的亮度。

4无线传感网络

将LeD灯具节点组建成一个无线网络,一方面传感器将采集到的数据发送到计算机,另一方面计算机通过无线网络将控制LeD灯亮度的指令发送到LeD灯节点,控制LeD灯的亮度。一般高速公路上的隧道比较长,隧道内的LeD灯节点比较多,采用单一的星状结构不能满足系统可靠性的要求,而簇树网拓扑结构的ZigBee无线网络可以满足可靠性的需要[12?14],其结构图如图4所示。

ZigBee无线通信网络包含三类网络设备,网络协调、网络终端设备和网络路由器。其中网络协调是指构建整个无线通信网络、控制数据的传输以及收集采样的数据,采用串行的数据传输方式将数据输出到计算机,然后计算机再发送指令到各个指定的网络节点,即计算机收集无线传感器节点采集的光照强度和车流量信息,然后计算机对收集的数据进行处理,最后计算机向LeD节点发出光强调节指令。网络终端设备是向传感器发送采集环境的指令和接收计算机发来的调光数据。网络路由器的作用体现在可以延长网络的通信距离,路由器可以实现路径查询和数据的转发,另外对于传感器采集的数据可以及时发送,对于计算机发送的光强调节控制指令可以及时执行。

协调器、路由器和终端节点共同构成了簇树型的ZigBee通信网络,该网络中的节点大部分是LeD灯具节点,这些节点在接收无线网络发送的灯光强度调节指令,并且及r对灯光强度进行调节。该网络中还有一些无线传感器网络节点,这些节点及时对隧道内外的光照强度以及车流量进行采集,无线传感器网络将无线传感器节点信息发送到计算机。协调器是在节点信息量太大,无线网络负载过重时,临时建立新的子无线网络,这些子无线网络负责传输无线传感器的节点信息和传输计算机的控制指令。隧道照明节能系统的无线传感网络硬件组成如图5所示。

5隧道照明节能系统软件设计

本文研究的隧道照明节能装置的照明光强控制系统各个模块工作流程图如图6所示。第一步是对各个子模块进行初始化,即上电;第二步是将隧道中的无线传感器节点和LeD灯具节点接入无线通信网络,无线传感器节点采集隧道内外的光照强度以及车流量信息,无线通信网络将传感器的节点信息发送至计算机,计算机根据收集到的数据判断控制器状态,若是手动状态,则手动控制LeD灯具节点,对灯光强度进行手动调节,若判断不是手动状态,则进入到下一步,即检测隧道状态,若不正常,则报警,并且发送指令至各个LeD的灯具节点,开启所有LeD灯,若正常,则继续进入到下一步,即检测计算机的工作状态,若不正常,则开启本地控制器控制隧道光照强度,否则开启远程监控计算机,对采集数据进行综合控制;第三步是ZigBee无线网络将计算机的控制指令发送至指定的LeD灯具,根据指令灯具调节灯光强度;第四步在计算机的终端对传感器数据信息和隧道内外的状况予以显示;第五步计算机或者无线网络不正常工作时,LeD灯处于自动全开状态。

在网络节点较多以及对节点控制可靠性比较高的应用场合,簇树型网络一般是首选。簇树型网络中的协调器在完成子网络的建立后,无线网络中的多个设备和子网络建立了联系。若无线网络中的设备与协调器相距^远,那么该设备和子网络中间的路由节点将会把该设备节点接入子网络。对于接入子网络的设备节点通常会选择收发信号比较强而且距离最近的路由器节点接入到子网络中,显然可以发现路由器节点和接入子网络的设备节点构成了星状的无线网络,但是路由器节点没有自主建网和向设备节点发送指令的功能,末端设备通过路由器接收协调器控制[15]。簇树型ZigBee通信网络中,一般由协调器或者路由器存储路由节点信息,从而方便在需要时对路由节点继续修复。对于无用的路由信息,可以采用应用层维护的方式对路由信息予以清除。通常ZigBee簇树型网络采用树型结构的网络结构,而并非是路径最佳选择方式的结构,树型结构容易引起一个弊端就是会在子节点存有大量的数据信息,导致节点发生故障,网络组网流程图如图7所示。

6结论

本文针对嵌入式隧道照明节能系统,使用更加节能环保的LeD作为隧道照明光源,并通过实时检测隧道内车流量和隧道内外照度实时调节隧道内照明度,为驾驶者提供安全驾驶环境,并实现隧道照明的节能运行。

参考文献

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道路照明制度篇7

关键词:专项规划、康平县、功能照明、景观照明

1.城市照明概念

城市照明指城市户外公共用地内的永久性固定照明设施及建筑红线内,旨在形成夜景观的室外或室内照明系统所提供的照明的总称,包括城市功能照明与城市景观照明。

2.康平县照明规划内容

2.1照明规划背景

城市的白天形象为第一轮廓线景观,夜晚的灯光夜景则构成第二轮廓线景观。康平县作为辽宁省的北大门,沈阳市的后花园,承担着展示辽宁风貌、突出辽宁风采的重要职能。城市照明系统作为城市景观的重要组成部分,具有白天和夜晚的双重景观作用,为塑造更具魅力的夜景康平,充分展示生态、实力、和谐康平城市特色,编制了《康平县照明专项规划》。

2.2照明总体规划

(1)空间管制

依据城市功能结构及用地布局,将康平县夜景空间划分为照明许可设置区、照明限制区和黑天空保护区。

(2)亮度布局规划

以城市总体规划确定的用地布局为基础,按照照明全覆盖的标准,将整个城市划分为四个亮度等级区。

一级亮化区:核心区、商业区、城市景观轴线,平时控制在20-30lx,节日控制在30-50lx。

二级亮化区:次级核心区、行政办公区、教育科研、体育用地,平时控制在15-20lx,节日控制在20-30lx。

三级亮化区:居住区、工业区、仓储区,平时控制在10-15lx,节日控制在15-20lx。

四级亮化区:公园、自然景观生态区,平时控制在5-10lx,节日控制在10-15lx。

2.3功能照明规划

(1)道路照明控制

道路照明等级与总体规划确定的主干路、次干路、支路一致,分为主干路、次干路、支路三级。

对照明设施平均亮度高于1.0cd/m2的道路与无照明设施相连时,且行车限速高于50km/h时,应设过渡照明。

(2)道路附属设施照明控制

道路附属设施包括桥梁、隧道、人行天桥、人行地道、广场、地面停车场、出入口等。

城市桥梁照明应与其连接的道路照明一致,桥面的宽度小于其连接的路面宽度时,桥梁栏杆、缘石应有足够的垂直照度,在桥梁的入口处应设灯具,有多条机动车道的桥梁不宜将灯具直接安装在栏杆上,桥梁照明应限制眩光,必要时应采用安装挡光板或者栅格灯具。

人行天桥照度不应低于5lx,且阶梯照度宜适当提高。

人行地道附近不设路灯的出入口,应设照明装置,地道内的平均照度不宜小于5lx。

隧道、停车场照度要求不低于5lx,且应限制眩光。

城市广场功能性照明照度要求不低于10lx,灯具宜采用高杆照明。

2.4景观照明规划

整个景观照明系统形成“一带两廊、一环五轴、两区七景、多点”的景观照明结构。

一带两廊:一带是指沿卧龙湖的滨湖景观带;两廊是指沿东关河及中心城区排水干渠的景观廊。

一环五轴:以滨湖路、滨河路及外环路勾勒出主城区的范围,形成城市景观环;多轴是指沿着中心街及中心路形成的十字型及北部片区彰桓线的“都市风情轴”,沿示范路形成的“城市景观轴”;沿珠山中街及朝阳路的“魅力风尚轴”,沿中心路东段的“城市窗口轴”。

两区七景:以老区商业中心、滨湖新区商业中心两大区域作为城市景观照明重点区域,北部片区核心、滨湖新区行政中心、商务中心、轻轨站枢纽中心、客运枢纽中心、高速公路下道口、陆港经济区商业中心七个片区作为次一级景观照明区。

多点:以交通型节点、地标型节点、门户型节点、开敞空间节点、等为点状控制区,凸显城市夜景魅力。

3.规划特点

(1)通过具体数值控制功能照明,合理引导城市道路及相关设施功能照明建设。

(2)构建特色景观照明结构,通过对不同景观区域采用不同的定量、定性控制指标,控制整个夜景照明系统,构建康平魅力夜景景观。

道路照明制度篇8

【关键词】城市道路照明工程设计节能

中图分类号:te08文献标识码:a

国家建设部、发改委于2004年,在《城市道路照明设施管理规定》的基础上经过修改,发出《关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见》的通知。文中指出“大力推广节能技术,提高电能利用效率;严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设,不得超标准建设;新建、改建照明项目必须采用科学的照明设计方法,推广采用高效照明电器产品和节能控制技术。”等以上规则。随着我国经济建设的高速发展,社会城市化建设突飞猛进,因此,与之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程也急剧骤增。但是伴随而来的是能耗的大幅度提高,特别是近年来能源价格大幅度提升,使电力耗费成为负担。因此,路灯的节能必然成为一种趋势。

一、城市道路照明工程设计与节能

城市道路照明的目的是为驾驶员和行人创造一个良好的视看环境,使人们安全、迅速、舒适地到达目的地;以及为了减少对人身及财产的犯罪行为发生。城市的人行道上一般是行人较多,所以城市主要道路照明不但要照亮车行道路面,而且还要适当照亮人行道,而且使半柱面照度达到标准要求,这样有利于迅速发现人或动物横穿道路等潜在的不安全因素。

设计是节能的源头。城市照明工程设计应由专业设计人员进行,在设计时应严格遵循道路的性质、功能对照相应的照度和能耗密度标准,确定最节能的布灯间距、光源、供电路线、控制系统等等。这就要求道路照明工程师不但有良好的职业责任感,较全面的技术素质,能掌握科学的照明设计方法。设计人员在进行道路照明设计时,在保证照明的效果,达到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地节能和节省投资,并降低运行维护费用。

二、采取合理的布灯间距

路灯的布灯间距是否适当直接关系到照明的效果。安装间距对节能尤为重要,尽可能加大安装间距。

如采用双侧对称布置,间距30米时,每公里66个灯,如250w,按每亮灯10小时,每公里耗电量为66*250*0.001*365*10=60225kwh(不计镇流器损耗);若间距为40米时,每公里50个灯,耗电量为50*250*0.001*365*10=45625kwh,每公里就节约14600度电,假设全国以每年新增城市道路2.5万公里计算,就可节省电力3.65亿Kwh,并可节省灯具杆投资

20亿元(每杆以5000元计),相当可观。当然,这是经计算满足标准的前提下并未考虑道路交叉口和隔离带分段而影响间距布置。从上可看出,在满足标准的前提下,布灯间距对节能非常大的意义。

三、路灯光源的选择

目前,路灯照明所采用光源的主要类型有:金属卤化物灯、高压钠灯、白炽灯、紧凑性荧光灯等。在相同的电功率下,高压钠灯光能量比金卤灯高40%左右,且钠灯的透雾性能比较好;按照同样照度标准的道路照明要求,金卤灯光源的电耗多于高压钠灯。因此高压钠灯在城市道路照明工程中使用非常广泛。

随着科学的发展,LeD光源的技术成熟,LeD光源在许多大中城市大力推广应用。LeD光源的特点是长寿命、高效、节能、安全、绿色环保。据专家介绍,和高压钠灯相比,新型大功率LeD路灯可节约80%的电能,在照明效果上基本也可以取代路灯普遍所采用的高压钠灯。

LeD光源耗电量是高压钠灯的18.7%,可节约80%以上的电能。

高压钠灯更换成本和维护费用是LeD路灯5倍。可见LeD路灯不但能比高压钠灯节能,且更换成本和维护费用节省的多。所以,LeD光源在城市道路照明方面的广泛应用,必将是大势所趋。

四、供电路线设计

路灯工程的特点是线路较长,线路上的电流不一定很大。路灯配电回路供电半径长一般达800米,随灯具与供电端距离的增加,电压逐渐下降,若线路设计不当,有可能出现远端电压不能满足光源所需正常维持电压;解决线路压降问题的方法就是安装补偿电容。

目前国内城市道路照明工程设计中采用的电容补偿方式有两种:一是在路灯电源处集中补偿,二是在灯具处分散补偿。采用路灯电源处集中补偿方式,并不能减少低压配线的耗电;采用单灯分散补偿,无疑减少了路灯电源至路灯灯具这一段线路上产生的损耗,将起到较好的节电效果。

路灯采用的光源,基本是气体放电灯,其功率因数相当低,一般在0.40~0.6,从而使回路电流大,在线路上产生的损耗相当可观。电容补偿后单灯功率因数不小于0.80。据测算,对一条道路上安装的100盏250w高压钠灯进行电容器无功补偿,将功率因数由0.44提高至0.80,结果供电电流由补偿前的300a降低至141a,工作电流下降了大约一半,表明该照明系统通过无功补偿为供电电源系统腾出了一半的容量空间,使电源设备能够再发挥相当数量的供电潜能。

另一方面,由于照明系统供电线路上减少了一百多安培电流的徒劳往返,必将大幅减少线路上的电压损耗和功率损耗,同时也降低了线缆的温升,可谓一举多得。

五、控制系统与节能

多年以来,我国路灯的管理和控制手段主要采取以下手段:开关灯采取时控方式;故障巡检依靠人工巡查的方式。随着城市的扩大,路灯数量的迅速增长,这种控制方式在故障实时监控处理、按需控制、节能等方面已越来越不能适合城市发展。

无线监控路灯控制系统应用计算机网络、超短波通讯、数据传递、大屏幕投影等技术,组成具有无线遥控、遥测、遥讯和数据信息处理等功能。它实现了在总控制室和各道路分控制站之间,用数据的形式通过无线电的方式,对各路灯控制箱进行监视、测量和控制,实现路灯监控的智能化管理。可对大中城市城区路灯进行准确的遥控开关灯,避免因早开或晚关造成的能源浪费。

该控制系统操作回路一般2~3回,分别用作上半夜路灯、下半夜路灯和其他路灯,每一操作回路可以有多个出线空气断路器。电缆出线采用道路单侧单独供电(即单回路供电)

的方式,但在接线方式上采用单侧单条电缆出线的异型接线方式。即其灯杆电缆的接线方式按照正常的aBC排序,但在控制箱内将供给道路两侧的电缆(分别为上下半夜的电缆)

的同一相(如:C相)电缆芯对换接线,使之在上半夜灯全部亮,下半夜是一边亮2p3(即1#、2#、4#、5#……亮灯),而另一边亮1p3(即3#、6#、9#……亮灯),这样在下半夜变压器仍能三相平衡供电,其照度也基本均匀,因下半夜车辆和行人稀少,能满足行走安全的要求。比如我市的路灯电费每年大约500万元,若采用全夜灯及半夜灯分时段节能控制方式,也就是在晚上12点以后,关闭一半的灯具,每年就可节约电费125万元左右。

六、结束语

城市道路照明是城市夜景照明的一个重要组成部分,并且作为城市最基本的构成要素之一,是展示城市形象的最直观的场所。城市道路照明工程的节能设计,对提高能源利用效率,减少不必要的能源浪费,有很重大的意义。

道路照明制度篇9

【关键词】城市道路照明工程;质量控制重点;路灯电气

【中图分类号】tU712.3【文献标识码】a【文章编号】1727-5123(2011)04-056-03

近年,随着城市规模的扩大、城市道路的不断建设,作为道路附属工程的城市道路照明工程也有了飞速的发展,在规模上迅速扩大,技术上不断进步。城市道路照明作为市政工程中单独的一项工程,在质量控制方面也有其完整的体系。

1灯位定点

城市道路照明常用的排列方式有:单侧布置、双侧对称布置、双侧交错布置、中心对称布置。根据灯具的配光类型、布置方式、有效路宽选择灯杆高度,根据灯杆高度选择路灯间距,一般城市道路照明单、双挑灯的灯杆间距在35~45米之间,庭院灯的灯杆间距在25~35米之间;理论上,监理单位根据设计图纸对灯位定位进行验收即可,但是在城市路灯实际放线定位过程中(特别是老路改扩建工程),常常存在各种各样的障碍影响定位放线:如空中的供电、电信、有线电视线路,地面上的道路指示牌、道路信号灯、公共汽车站牌、公共汽车站亭,地下的自来水管、雨水管、污水管、燃气管等,都经常会影响到路灯的定位和线路的走向,要躲避这些障碍,采取的首要方法是在保证总体照明效果下,对灯杆间距进行适当调整,根据《城市道路照明工程施工及验收规程》规定:直线路段,在无障碍等特别情况下,灯间距与设计间距的偏差应小于2%,在路灯间距为25~50米的情况下,可以调整的路灯间距为0.5~1米,在实际放线过程中,可以利用2%的调整距离来避开空中、地上、地下的障碍物;其次,实在避不开的,监理要向业主和设计单位请示,通过调整灯位、改变灯具布置方式、更换灯型、加大路灯基础、局部降低照明效果等做法处理。

在t形交叉口、环形交叉路口、转弯处、曲线路段上,这些地点往往容易发生交通事故,它对道路照明的诱导性和照明效果要求更高,这些地点的灯具定位更要在设计图纸的基础上,结合现场实际情况进行定点,首先确保灯杆不易被车辆碰撞;其次要保证有好的交通诱导性,利于司机晚上识别道路方向;最后,要保证道路有足够的照度,不产生照明盲区,避免因照明不足而引起交通事故。

2灯基础的基坑开挖、支模、砼浇筑

基础坑的开挖深度和大小、基坑与道路的路牙石间距应符合设计规定。基坑的大小要满足模板尺寸和模板支撑的要求。同一条道路的各个基坑中心点与路边路牙石的间距要保持一致。

在模板施工方面,模板大小要满足基础设计尺寸的要求,模板支撑要牢固、稳定,在基础砼浇捣过程中,模板要不散架、无大的变形。

支模结束后,进行钢筋笼和地脚螺栓预埋,城市道路照明工程中,常规照明一般利用路灯基础内钢筋笼的主筋作为地脚螺栓,单、双挑灯和庭院灯不加钢板法兰,路灯灯杆的底盘支撑在路灯的基础混凝土上,中、高杆等重量比较重的灯具,在基础钢筋笼上端,加一个钢板法兰,利用此法兰来支撑灯杆的底盘。对于钢筋笼原材料控制,监理应要求不但要提供原始质保资料,而且要现场取样送检复试,合格后才同意钢筋套丝和制作钢筋笼。地脚螺丝的螺纹部分,在混凝土浇筑过程中应加以保护,尽量少粘水泥砂浆,在混凝土浇筑前后,地脚螺栓的螺纹部分要进行包扎保护,防止丝纹遇破坏;在灯杆吊装前,再用套丝对地脚螺栓丝纹套一次,保证灯具安装时螺帽能顺滑固定。基础螺栓中心分布直径应与灯杆底座法兰孔中心分布直径一致,偏差应小于±1mm,螺栓应采用双螺母和弹簧垫。有经验的施工队,在钢筋笼支设和混凝土浇筑过程中,会使用专用工具将钢筋笼与道路路牙石的之间的间距固定牢,防止砼振捣时钢筋笼跑偏。

基础混凝土强度等级不应低于C20,根据《混凝土结构设计规范》(GBJ10―2002)等相关规定,基础混凝土要求事先对水泥、砂、石进行材料复检,并到有资质试验室做混凝土配合比,现场混凝土最好使用商品混凝土,如果现场搅拌的,要严格按配比投料。在浇制钢筋混凝土基础前必须排除坑内积水。混凝土浇筑过程中,要使用机械振动棒进行振捣,以保证混凝土的密实度。浇筑后,要及时浇水养护和保温。混凝土要按规定留设试块,到期及时试压。在整条道路上,路灯基础顶标高与路牙的相对标高要保持一致,路灯现浇混凝土基础顶标高一般要低于道路路牙石标高5cm;灯杆安装结束后,要对地脚螺栓使用混凝土包封,包封后的混凝土标高与道路的路牙相平。基础内电缆保护管从基础中心穿出并应超出基础平面30~50mm。

基坑回填应符合下列规定,对适于夯实的土质,每回填300mm厚度应夯实一次,夯实程度应达到原状土密实度的80%及以上。对不宜夯实的水饱和粘性土,应分层填实,其回填土的密实度应达到原状土的80%及以上。

3灯具组装及吊装

3.1灯具到达现场后,监理首先要对灯具外观质量进行检查和验收,主要检查以下几方面:

3.1.1灯杆高度是否满足设计要求,灯具使用的板材厚度是否与合同相一致,监理可以现场感受一下灯杆的抗弯强度。

3.1.2灯杆是否有明显不直现象,垂直度是否存在明显不足。在水平放置且无负荷的条件下,杆身直线度误差应小于3‰。

3.1.3灯具表面漆层是否存在掉漆、划痕等缺陷,内层是否采用热镀锌。

3.1.4地脚螺丝是否与钢筋笼尺寸是否一致。

3.1.5法兰式钢杆,其长度允许偏差宜为杆长的±0.5%。

3.1.6路灯钢杆必须焊接良好,长度8m及以下的锥形杆应无横向焊缝,纵向焊缝应匀称、无虚焊。

3.1.7庭院灯具铸件表面不得有影响结构性能与外观的裂纹、砂眼、疏松气孔和夹杂物等缺陷。

3.1.8灯罩应无气泡、明显的划痕和裂纹,透明罩的透光率应达到90%以上。灯具的防护等级、密封性能必须在ip55以上。反光器应干净整洁,并应进行抛光氧化或铰膜处理,反光器表面应无明显划痕。

3.1.9灯具应抽样进行温升和光学性能等测试,测试结果应符合现行国家标准《灯具安全要求与试验》(GB7000.1-7000.6)的规定,测试单位应具备资质证书。

3.1.10镇流器、触发器、光源、熔断器等各种配件的质保资料要齐全,质量要有保证,光源、镇流器等要有3C安全强制认证。

3.2灯具的现场组装要求。

3.2.1组装时,严禁将灯具的透明罩沿地面拖拉,从而产生划痕和掉漆现象,影响灯罩透光性能。

3.2.2组装时灯头与灯杆的螺丝要紧固牢靠,防止刮大风时,灯头部分被吹歪。

3.2.3灯罩的拉链要固定牢,防止灯罩被风吹松、吹翻,造成灯头积水。

3.2.4相线应接在中心触点端子上,零线应接螺纹口端子。

3.3灯具吊装的要求。

3.3.1钢灯杆吊装时,应采取防止钢缆擦伤灯杆表面油漆或喷塑防腐装饰层的措施,灯具不得采用硬钢丝绳吊装,最好尽量使用帆布软钢丝或化纤吊绳吊装。

3.3.2同一街道、公路、广场、桥梁的路灯安装高度、仰角、装灯方向宜保持一致。

3.3.3灯臂应固定牢靠,与道路纵向垂直偏差不应大于3°。

3.3.4灯杆垂直偏差应小于半个杆梢,直线路段单、双挑灯排列成一直线时,灯杆横向位置偏移应小于半个杆根。

3.3.5当整个灯杆投影面上承受35m/s及以下的风速时,目测灯杆不应弯曲、结构构件不应转动。

3.3.6各种螺母紧固,宜加搞垫片和弹簧垫。紧固后螺丝露出螺母不得少于两个螺距。

3.3.7铝制或玻璃钢灯座放置的方向应一致,可开启式门孔的铰链应完好,开关应灵活可靠,开启方向宜朝向慢车道或人行道侧。

3.3.8钢灯杆安装接线手孔朝向应一致,宜朝向从行道或慢车道侧。

3.3.9路灯宜采用三相供电,且三相负荷应均匀分配,每一回路必须装设保护装置。

3.3.10每盏灯的相线宜装设熔断器,熔断器应固定牢靠,接线端子上线头弯曲方向应为顺时针方向并用垫圈压紧,熔断器上端应接电源进线,下端应接电源出线。

3.3.11灯头线应使用额定电压不低于500V的铜芯绝缘线。功率小于400w的最小允许线芯截面应为1.5mm2,功率在400w至1000w的最小允许线芯截面应为2.5mm2。

3.3.12在灯臂、灯盘、灯杆内穿线不得有接头,穿线孔口或管口应光滑、无毛刺,并应采用绝缘套管或包带包扎,包扎长度不得小于200mm。

3.3.13高压汞灯、高压钠灯等气体放电灯的灯泡、镇流器、触发器等应配套使用,严禁混用。镇流器、电容器的接线端子不得超过两个线头,线头弯曲方向,应按顺时针方向并压在两垫片之间,接线端子瓷头不得破裂,外壳应无渗水和锈蚀现象,当钠灯镇流器采用多股导线接线时,多股导线不能散股。

3.3.14气体放电灯应将熔断器安装在镇流器的进电侧,熔丝应符合下列规定:①250w及以下汞灯、150w及以下钠灯和白炽灯可采用4a熔丝;②250w钠灯和400w汞灯可采用6a熔丝;③400w钠灯可采用10a熔丝;④1000w钠灯和汞灯可采用15a熔丝。

4电缆导管及电缆

一般来讲,城市道路在绿化带下采用pVC塑料管作电缆导管,在人行或车辆道路下面要求使用镀锌钢管。要求每根电缆导管只能穿一根电缆,电缆导管埋深一般要达到50cm以上。pVC电缆导管的弯曲半径要不小于管内电缆的弯曲半径。电缆导管与其它管道的安全距离要满足相关规范规定。当所有灯具安装结束后,应当进行绝缘电阻测试,只有当绝缘电阻大于规定要求时,才可以送电亮灯。过街管道、绿地与绿地间管道应在两端设置工作井,超过50米时应增设工作井,灯杆处宜设置工作井。电缆要有防盗措施。

路灯工程电缆与常用的电气电缆施工要求基本相同,它的特殊性主要体现在二个方面,首先是电缆接头比较多,电缆在每一套灯具部,都要破一次皮、做一次接头,做接头时,要求使用铜套管进行连接,以减少接触电阻,另外由于接头多安放在接线井内,接头的防水性能要好。其次,路灯电缆的接线手井一定要设置的足够多,每套灯具、控制箱、道路路口、转弯处,都要设置手井,方便穿线、接线、延伸。

5控制箱安装和接线

常用的城市道路照明的电源和和控制箱有两种形式,一种是单独设立的路灯控制箱,控制箱有电源室和控制室两部分,从杆上变压器上或公用电气线路上引电源到路灯控制箱的电源室;另一种是箱式变压器,在箱式变压器内设置一个路灯控制室。路灯的电源和控制部分施工质量要求与常规的电气施工要求基本是相同的。但是路灯的控制有其特殊性,路灯运行控制方式有:光控、时控、路灯控制仪(路灯经纬仪开关)、遥控,随着城市道路照明技术的发展,现场使用遥控的方式越来越多;根据《城市道路照明设计标准》(CJJ45-2006)要求:道路照明开灯时的天然光照度水平宜为15lx;关灯时的天然光照度水平,快速路和主干路宜为30lx,次干路和支路宜为20lx。

6接地

一般情况下,在中性点直接接地的路灯低压网中,金属灯杆、配电箱等电气设备的外壳宜采用tn―S系统接零保护,电缆采用三相五线制,其中红绿相间线为专用保护线。采用接零保护时,单相开关应装在相线上,保护零线上严禁装设开关或熔断器。保护零线和相线的材质应相同,当相线的截面在35mm2及以下时,保护零线的最小截面应为16mm2;当相线截面在35mm2以上时,保护零线的最小截面不得小于相线截面的50%。接地保护线与灯具的连接要牢固。在线路分支、首端及末端应安装重复接地装置,接地装置的接地电阻不应大于10mΩ。城市道路照明接地装置一般采用热镀锌角钢接地装置,与常规电气的接地装置相同。

7道路照明评价指标和测试

一般城市道路路灯安装结束后,通过现场目测和实际检测来评估路灯的安装质量和效果,从目测角度来讲,在白天,主要观察灯杆的垂直度、灯杆与道路的平行性、灯头仰角的一致性、灯杆间距的均匀性、灯杆与周围环境的协调性和安全影响、灯杆接线盒内的接线和接地情况、地脚螺丝的包封情况;天黑时,可以感受一下路面的总体照度、照明效果、诱导性能、眩光效果、是否存在照明死角现象,检查各个光源形成的带状线条是否顺畅、一致。

现场实测、实算的方法,在常规做法中,机动车交通道路照明应以路面路面平均照度、路面照度均匀度、眩光限制、环境比和诱导性为评价指标。人行道路应以路面平均照度、路面最小照度、垂直照度为评价指标。

当灯具都送电亮灯后,要求做照度、均匀度进行现场实际抽查,根据设计要求,一般城市道路设计要求:

道路照明制度篇10

关键词:路灯系统节能照度电容补偿

1引言

近年来,道路照明设施随着各地经济和交通的发展,其规模及数量越来越大,道路照明耗电在迅速上升。

以深圳市为例。2002年统计的四区(罗湖、福田、南山、盐田)路灯系统光源安装总功率为10294Kw,镇流器损耗按光源安装总功率18%计算,照明线路损耗按5%考虑,路灯每年亮灯小时数按4000小时计,则:

路灯系统电气安装总容量为10294X(0.18+0.05)=12661千瓦。

路灯系统每年耗电为12661X4000X10-4=5064.4万度。

年耗电5064.4万度是什么概念呢?大亚湾核电站年发电能力约为140亿度,5064.4万度占其0.36%。

由上可见,路灯系统的耗电相当可观。正因为此,道路照明节电已成为日益受到重视的话题。近年来很多地区发生的日益严重的电荒,更使许多部门认识到这一当务之急。

本文站在技术角度,分别从路灯布置方式、配电系统、灯具配件等方面,就如何以科学、合理的方式,实现道路照明系统节能,阐述个人的一点体会。

2合适的照度

合适的照度,是我们在道路照明节电工作中首先需要重视的问题。它包括两个方面。其一是为所设计的道路选择合适的照度标准;其次,是采用适当的计算及设计方式,实现合适的照度。我们不难观察到,国内不少城市道路照度偏高,既增加了路灯照明的耗电,也削弱了道路两侧景观照明的效果。

现行有效的标准《城市道路照明设计标准》还是早在94年制定的。不可否认,相对于我国沿海一些近年来交通发展较快、经济较发达城市,由于其出行时间延长、交通量大、交通情况复杂,其中的照度标准要求偏低。但我们也不应过分的选择较大的照度。根据正在修订的《城市道路照明设计标准(征求意见稿)》以及我们工程中的实践,推荐按表1的标准选择照度。具体工程中,可视道路所在城市的性质和规模、交通信号的完善程度、道路与周边环境分隔状况在表中高档值与低挡值之间选取照度。

表1

国家行业标准

推荐做法

适用道路

平均照度eav(lx)

照度均匀度emin/eav

平均照度eav(lx)

照度均匀度emin/eav

一级

20

0.4

20∽30

0.5

快速干道

二级

15

0.35

20∽25

0.4

主干道

三级

8

0.35

10∽15

0.35

次干道

四级

5

0.30

8∽10

0.30

支路

五级

5

0.20

住宅区机动车道

六级

2∽3

0.1

住宅区人行道或非机动车道

照度标准确定后,如何进行照度计算,是设计师们头疼的问题。常规的利用系数法计算粗糙,且无法确定均匀度。手工逐点计算法计算精度虽高,但需要收集大量的灯具资料,计算工作量也很大。以上两种计算方式在工程实践中均不适用。笔者建议,目前已有多家国内外灯具厂家编制了照明计算软件,计算中虽然只能对相对应厂家生产的灯具进行照度计算,但对于路灯系统设计还是有相当的参考意义。建议在设计中选择一到两家的软件对照度进行计算,从而快速方便地确定灯具布置形式、杆高、路灯间距、光源容量,实现合适的照度,避免或减少路灯系统设计的盲目性。

3电容补偿

路灯采用的光源,基本是气体放电灯,其功率因数相当低,一般在0.45以下,从而使回路电流大,在线路上产生的损耗相当可观。《城市道路照明设计标准》中,要求气体放电灯应加电容补偿,补偿后功率因数应不小于0.8。但标准中并没有明确是在路灯电源处集中补偿,还是在灯具处分散补偿。目前国内城市路灯系统采用的电容补偿方式两种均有。笔者认为,由于路灯设施是均匀分布在道路纵向两侧,由路灯电源至路灯灯具的低压配线较长,道路照明系统产生的损耗主要发生在这一段。采用路灯电源处集中补偿方式,并不能减少低压配线的耗电。而采用单灯分散补偿,无疑减少了路灯电源至路灯灯具这一段线路上产生的损耗,将起到较好的节电效果。电容量与路灯常用光源---高压钠灯的配套建议按表2选择,补偿后单灯功率因数将不小于0.85。

表2

4关闭半数光源

显然,关闭半数光源的方式节电效果直接而且显著,节电运行时段节电达50%,总体约在30%左右。在电力紧张的背景下,政府出台了一些文件,要求在后半夜,采取“亮一隔一”或“亮一隔二”的措施,关闭部分光源。笔者认为,这只能作为缓解电力紧张局面的权宜之计。因为,“亮一隔一”或“亮一隔二”不仅减小照度,同时区别于不同的灯杆布置方式,照度均匀度将不同程度、甚至是严重的下降,对交通、行人安全、对维护社会治安产生不利影响。七十年代的世界性能源危机中,日本曾在道路上进行间隔点灯的试验,结果导致治安、道路交通事故的大幅上升。另外,这种方式由于需要在同一路径上敷设两根路灯供电电缆,也增加了建设投资。

因此,应区别于不同的灯杆布置方式,谨慎采用关闭半数光源的方式。

常规灯杆布灯时,往往采用车道侧单光源灯具。灯杆布置有单侧布置、交错布置、对称布置。

单侧布置时,若选用这一方式,则后半夜车道明暗悬殊,照度均匀度远低于道路照明设计标准的要求。如某单侧布灯的工程,前半夜全亮时均匀度高达0.53,采用”亮一隔一”后均匀度则下降至0.07。我们不应顾此失彼,单侧布灯时,不宜推广关闭半数光源的方式。

交错布置、对称布置时,采用这一方式,虽然均匀度稍差,但若选择配光合适的灯具,均匀度还是可以达到或略低于道路照明设计标准的要求。工程实践中,可根据车道宽度、道路交通量、周边人流量等,有选择性的使用这种方式。

在照度要求高、机动车道较宽的快速路、主干路上,常规灯杆布灯时,可考虑采用车道侧同杆双光源灯具方案,两个光源可等功率或不等功率。采用这种布灯方案时,上半夜两个光源全亮,后半夜关闭其中一个光源。这种方式,对照度均匀度基本没有影响,单侧布置、交错布置、对称布置时,均可采用这一方案。

5环形电感镇流器

采用气体放电灯的路灯照明系统中,除光源自身的功耗外,与气体放电灯配套的电感镇流器也要消耗一部分电能。电感镇流器的工作效率高低、节能与否,对路灯照明系统的电力消耗有一定的影响。相对于传统的电感镇流器而言,环形电感镇流器,由于其采用圆环形铁芯和线圈,使环形铁芯卷片的几何形状与磁力线回路和曲线更加适应,磁路分布更趋合理,进一步改善了磁通,降低了铁损,减少了总的电力消耗。可广泛适用于高压钠灯、汞灯和金属卤化物灯。需要注意的是,这种方式仅仅是减少了镇流器的损耗,对路灯系统电耗中占主要比例的光源的电耗并没有减少。钠灯用环形电感镇流器与传统型电感镇流器电能损耗比较详表3。

表3

6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,是将装置安装在路灯配电回路的起端,在前半夜控制路灯回路为全压,接近午夜时分,开始降低回路电压,在后半夜车稀人少时,进一步降低电压。它的节电原理有二,其一是高压钠灯的亮灯维持电压低于220V,因此,降低回路电压光源不会熄灭;其二是由于后半夜电网用户少,负荷低,电网电压高于220V,而过压将额外消耗部分电能,采用该装置则避免了这部分的浪费。根据工程实践,它的节电效果在15%左右。采用这种装置,不仅节约了电能,不影响照度均匀度,而且能够避免光源过压运行,延长了路灯寿命。需要注意的是,这种方式是对配电回路降压,回路内所有灯具都将在低电压运行,对下述问题应予注意:①,随着使用时间的增加,光源端电压及电流等电气参数发生变化,同时光源本身质量上又具有离散性,降电压运行时就可能出现同一回路中一些灯具灭灯的现象;②路灯配电回路供电半径长达800米,随灯具与供电端距离的增加,电压逐渐下降,若线路设计不当,有可能出现远端电压不能满足光源所需正常维持电压;③路灯系统中往往会外接公交站台广告灯箱、电话亭照明,而这些照明由于功率小,一般采用直管型荧光灯、紧凑型荧光灯,低于正常工频电压时,这些光源不能正常工作。④回路中接有电动升降式高杆灯时,由于电动装置为感性起动特性,起动电流大,与这种装置过载电气特性不匹配。

7可变功率镇流器

可变功率镇流器,利用气体放电灯在工作电流适当减少时,仍能正常运行的原理,通过后半夜增加镇流器电抗,从而降低光源电流,减少路灯系统电耗中占主要比例的光源的电耗,达到路灯系统整体节能的目的。

7.1降功率控制原理

可变功率镇流器工作原理见图。

图右边的虚线框为标准的路灯设备电路图,左边虚线框为节能型单灯控制器框图。其中电子开关用来控制路灯降功率投入。其工作过程如下:1)正常情况下,LCU控制电路控制电子开关闭合(短路),外部电压直接通过电子开关加到路灯电路上,使路灯工作在额定功率状态。

2)降功率控制情况下,控制电路控制电子开关打开(开路),控制外部电压只能通过降功率电感加到路灯电路上。此时,路灯电路感性负载增加,路灯工作电流降低,从而使路灯功率下降,耗能降低,达到节能的效果。3)当电网电压偏低或光源状况不佳,降功率运行将可能出线闪烁时,即使在降功率运行时间段,控制电路也将自动控制电子开关在闭合状态,避免路灯熄灭。

7.2节能控制方案设计及节能效果分析

不同的节能控制程序会产生不同的节能控制效果,按每天照明11小时,前5小时处于正常照明状态,后6小时处于节能照明状态。各功率光源节电效果如表4。

表4

这种方式由于是在灯具处安装,因此,适用于各种路灯布置方式和光源组合方式。

对于原有道路照明工程,可采用附加型变功率镇流器进行改造,其特点是,对原灯具配套的镇流器不予更换,既方便改造施工,又降低系统改造造价。

可变功率镇流器方式,具有智能光源降压一稳压一调光技术的优点,也避免了智能光源降压一稳压一调光技术的缺点,值得推广。

8小结