关于城市道路照明设计与节能的探讨

周小燕

摘 要：城市道路照明设计是城市建设中的重要组成部分，随着生态环保理念的日渐普及，能源节约成为各行各业的重要发展方向，基于此，本文从城市道路照明系统方面进行探讨，首先阐述城市道路照明系统设计方法，进而研究城市道路照明设计与节能效果的实现策略，有效减少城市照明工程所消耗的电力能源。

关键词：城市道路；照明工程；节能设计

1.城市道路照明系统设计

1.1照明灯具安装设计

城市道路照明系统设计与节能控制过程中，应从城市道路照明灯具的安装与布局等方面入手开展设计，并深化分析与研究，保障研究工作的专业性与柯旭诶性。在进行城市道路照明方案的设计过程中，应当为行人及行车提供安全舒适的照明环境。在进行照明灯具系统设计时，应尽量保证照明亮度的均匀性。所谓亮度均匀度即在特定照明范围内路灯光线投射的均匀性，通常在实际设计中，可采用相应以期测试照明亮度的均匀性，并将其作为衡量灯具配光效果的重要因素，均匀性越小的情况下，灯具光线扩散性越差；均匀度越大的情况下，灯具光线扩散性越强，光线覆盖面积越广，照明范围越大。

1.2配电系统供电方式

以《城市道路照明设计标准》为技术应用根据，在进行城市道路照明系统设计时，系统的接地方式应采用TT系统及TN-S系统。在采用TN-S系统进行照明系统设计时，可采用三相接线方式，该接线方式具备一定的线性效果，且电力负荷分散，系统实际运行中，会出现电流不够均衡的问题，这种问题的存在，会影响配电系统供电效果，为此需在三相线路中进行负荷的均匀接入，实现三相负荷的平衡，有效规避电击安全风险。在这一过程中，依旧存在一定缺陷与不足，比如道路照明电力供应线路较长，工程供电半径较长，一旦出现线路末端短路问题，由于线路短路电流较小，则无法实现有效的短路保护，在实际应用中，应设置合理的熔断器，并对线路末端短路电流进行有效校核。

2.道路照明系统节能设计

2.1道路照明系统节能设计要求

2.1.1对道路照明启停时间进行科学控制

对道路照明灯具照明时间的控制，应充分考量城市季节照明需求进行适当调整，做好道路照明时间控制，以实现道路照明系统能源的有效节约。在这个过程中，还应当充分考量多种因素。现阶段，常见的照明系统节能控制方法包括人工控制、时钟控制、光电控制及微机控制等多种方法。其中传统的路灯控制多采用人工控制方法，该方法具备足够的灵活性，但精准性往往有所不足，且会造成人力资源的不必要浪费与消耗，容易导致人力浪费；时钟控制可更好地保证其精确性，但灵活性则有所不足；光电控制与微机控制则更加先进，是当前常见的控制方法[1]。

2.2道路照明布局结构方案

本次研究，选用遵义市珠海路人民路交叉口至广州路交叉口为研究对象，进行道路照明系统结构设计。就研究对象的基本概况进行介绍：研究对象为双向四车道，机动车道整体宽度为25m；车道两侧为人行道，宽度为5m。道路纵向长度为300m，道路照明灯杆高度为10m，灯杆之间间距为30m。采用截光型照明灯具，并使其对称分布。在道路人行道一侧安装灯具时，灯具功率为70W，在机动车道两侧分别安装70W及150W的照明灯具，在方案设计中确定道路灯具布局横断面图。

2.2.1照明系统节能控制思路

本次研究提出通过PLC可编程逻辑控制器，通过光敏传感设备进行自然光的检测，通过模拟量拓展模块实现测量值向PLC的传输，通过PLC实现测量值的转换，将测量值与设定值进行对比，根据比对结果自动控制照明灯具是否开启，进行照明节能控制系统硬件电路结构设计。

2.2.2城市道路照明系统启停控制

城市道路照明系统的启停控制，应当采用光电控制模式，按照自然光照的变化进行自动化控制，同时也需要充分考量不同时间段的车流量及人流量，比如当天然光照度超过20lx时，无需开启道路照明，自然光线可以很好地满足视觉要求；当天然光照度不足20lx时，则应根据不同光照度与时间段进行不同照度照明灯具的启动，比如在每天21：00至次日4：59的时间段，需启动不同照度的路灯。

2.2.3道路照明灯具节能控系统硬件电路设计

进行道路照明灯具电路设计，应搭配中间继电器，包括机动车道及人行道的中间继电器设置。机动车道采用70W路灯中间继电器，机动车道采用150W路灯中间继电器，通过指示灯控制系统及启停按钮进行控制。

为了充分保证系统节能控制效果，将道路照明节能系统与电气自动化技术相互结合，优化系统节能的智能化与自动化效果。根据城市道路照明系统灯具布设结构，在进行照明灯具的安装时，平均每个路灯灯杆安装3个照明灯具，则长度为300m的道路上，每隔30米设置一根灯杆，则需安装灯杆共计22杆，其中需44盏70w灯具与22盏150W灯具，其中人行道照明灯具为70W灯具，并合理进行照明灯具地质配置，按照输入元件及输出元件进行地质分配。明确控制指示燈控制系统是否处于运行状态。根据城市道路照明系统进行照明灯具的启停控制，应充分结合其硬件电路，保证其节能效果[2]。

结语：针对城市道路照明工程在实际应用中所产生的电力能源浪费损耗问题，应采用相对有效的道路照明系统的节能控制方法，可采用PLC可编程逻辑控制器实现道路照明系统的自动化节能控制，充分结合PLC技术及硬件电路进行节能设计。

参考文献：

[1]卞和营，曹森鹏，常英丽，王化冰，王雪晴，张晓强.基于PLC的城市道路照明节能控制系统设计[J].平顶山学院学报，2018，33（05）：53-55+64.

[2]范永伦.电气节能在设计中的应用及对城市道路照明的几点探讨[J].建材与装饰，2016（32）：217-218.