市政道路照明电气节能设计分析

深圳市西伦土木结构有限公司 杨贵香

1 我国城市道路照明技术的发展现状

1.1 部分照明设计不合理

目前在我国城市路灯照明系统设计过程中，大多数都是卤素灯和高压钠灯，这些灯主要都是通过气体放电来实现照明，所以电能消耗情况十分严重。城市路灯照明通常都是从晚上六点一直到第二天清晨六点，这样长时间的工作方式也导致了灯泡寿命大大降低，在电力资源方面也会产生大量消耗，久而久之对于电力企业的生产运行会造成十分严重的影响，使其负担进一步增大。

此外，由于LED照明灯是近年才开始投入使用，所以该灯具在室外照明环境中的应用技术并不完善，LED一直以来都处于研发实验阶段，并没有得到全面推广，在整体的应用设计等方面往往也存在不同程度的问题或限制，这对于市政道路工程的节能环保设计工作也会造成十分严重的影响，甚至可能造成大气的污染，因此针对此类问题要高度重视，并从根本上进行应对和处理，这样才能促进照明的节能环保。

1.2 照明系统线路改造不合理

在城市路灯照明系统线路改造过程中存在很多不合理的地方，像线路输压过低导致的电力荷载能力较弱，在刚步入夜间的时间段正是车辆和人流量较多的时间，这也对城市照明用电负荷造成了一定的负担，如电压较小会对照明亮度造成影响。但在夜间后半阶段城市供电负荷会在很大程度上降低，在这样的情况下就会大幅度提高电压，由此导致路灯的亮度也会变得更亮，然而这种非常规的路灯会导致比较大的电能和资源的浪费，不符合节能环保的相关要求和标准。

另外在线路的改造方面往往存在不同程度的问题，并没有充分融入节能环保的相关理念，对于各类设计和线路改造等相关工作，往往都没有进行严格的控制和应对处理，因此导致照明系统不符合节能环保的要求，这对于整个电路体系的可持续发展和城市照明的良性循环都会造成十分严重的影响，导致较大的能源浪费等相关问题。这时电压会有所提高，路灯亮度也就变得更强。然而这样非常规的路灯照明会造成非常严重的浪费现象，同时路灯照明寿命也会大幅度缩减。从以往线路改造方式来看，升压与降压都是可以降低照明线路负荷的有效措施，但缺点是会降低线路的使用寿命。

1.3 路灯照明间距和亮度不合理

在市政建设规划中，必须要合理设计城市路灯的照明间距和照明亮度，且在一些中心地段，如果路灯设计十分密集且亮度相对较高，那么就会使中心区域的亮度格外刺眼，这样过于明亮的照明也会对行人和过往车辆造成影响，人眼在这样高强度灯光亮度刺激下会产生眩光情况，同时也导致了亮度并没有应用到实际需求的区域。通过具体调研可以看到在城市的路灯照明间距方面往往不够科学合理，并没有充分做好全面深入的调研和分析工作，因此导致路灯的照明质量不能得到显著提升，对于城市的发展会造成严重限制，此外在路灯的照明亮度方面往往也不符合相对应的要求和运行标准，在城市的规划建设方面往往存在不同程度的漏洞设计，缺乏精准性和合理性，因此导致市政道路工程的监控系统运行会出现重大的污染问题，甚至不能导致不同程度的行车不够安全稳定等相关问题，严重影响到行人的舒适度和满意度。

因此，针对此类问题要高度重视，从根本上进行应对和处理。从实际调查情况来看，车灯的间距和照明的亮度往往涉及不够科学合理，此类情况在城市规划建设中普遍存在，对城市路灯的实用性和设计都缺少了科学性，所以真正用于城市道路照明的路灯设计仅占三分之一，其余大部分都被当作装饰。此外这样的路灯设计也会造成电力资源大量浪费，对生态环境也会造成一定的破坏。

2 市政路灯照明技术的未来应用发展趋势

2.1 全面推广绿色照明光源

在我国社会快速进步和节能减排政策的影响下，绿色照明在未来将会得到普及应用，所以相关部门需在绿色照明技术方面加大研究力度，现今我国已研发出了多样化的节能照明设备，在一定程度上推动了节能技术的发展，然而从绿色照明技术发展规划来看仍存在很多问题。对此还要加大路灯节能技术的研究力度，充分借鉴国外先进的技术理论来重点开发新能源，使路灯绿色节能照明技术能够得到普及应用。

另外，还可挑选节能效果十分优良的节能灯、太阳能路灯及LED路灯等，始终坚持以现代化城市建设的整体性为主，分析不同的道路环境情况，针对节能路灯进行更有效的应用，选择更切实可行的光源和绿色证明体系，这样才能呈现出更加良好的路灯照明效果是照明技术，体现出节能环保的优势和应用效能，同时在绿色照明光源方面要进行更加广泛的推行和有效应用，这样才能充分体现出更切实可行的节能效果，使得绿色的节能雾灯在实际的应用过程中可体现出良好的优势和应用价值，进而为市政路灯取得可持续发展提供必要的保障，在实践的过程中要不断的优化和完善相对应的路灯体系和绿色光源技术。要选用最合适的节能路灯，以此来确保绿色节能路灯工程建设更加顺利。

2.2 构建自动化控制系统，实现智能化控制

为能提高城市建设的照明质量，须挑选性价比更加合理的照明控制系统，可利用国内生产及国外引进的方法，来将大量的照明控制系统应用到城市路灯建设规划当中，严格按照相对应的规划内容和设计策略，在充分满足不同城市照明区域的基础之上，使照明要求得到充分的满足，与此同时也要充分匹配智能化自动化控制系统，对整个体系进行不断的优化和改建，以此确保整体照明质量得到显著提升，在照明控制质量，控制效能等方面不断的改进和完善，同时要以当前的照明技术和光源体系为着手点，进一步优化和完善融入全新的技术和自动化管理模式，这样才能体现出良好的技术融合效果。同时也可充分体现出良好的照明质量照明效率，在更大程度上满足不同区域的照明需求，以此使该技术呈现出更为显著的发展效能和应用价值。在满足不同城市照明区域需求的前提下，构建符合自身发展情况的照明控制系统。

同时，路灯的设计和运营过程中也要充分结合不同的地理位置变化，情况进一步明确外界的环境因素和运行需求，在掌握各类影响因素的基础上进行更科学合理的设计，严格按照相对应的开关灯的具体时间使得电能能够得到切实的节约，同时也要充分结合具体的运行要求，对于整个电路进行灵活有效的设计，这样才能更有效的优化和完善相对应的控制体系，使其实现智能化自动化的控制和管理，同时在具体的运行过程中也可通过计算机技术和大数据技术等，实现自动化的控制和运行，然后进一步有效连接无线网络，通过无线网络传输的形式，对于路灯的具体运行要求，运行标准进行不断的改进和完善，实现动态化的调整和优化，这对于路灯照明的有效设计和自动化、智能化的发展都有着巨大的推动作用。

要面对不同的地理位置变化和外界环境变化等因素，以此为依据设计开关灯时间，对其进行灵活调整。在城市道路照明系统中还要进行合理的智能化控制，利用计算机技术再通过无线网络传输的方式来控制路灯的运行状态，进而满足远程监督管理的需求，现如今应用最为广泛的控制系统就是集中式控制系统和集散式控制系统。

其中，集中式控制系统主要可分为手动控制和自动控制两种模式，手动操作的过程中，在路灯上安装相对应的运行开关，同时要匹配相对应的应急处理设施和自动化装置，在具体的安装和运维管理过程中都要进行不断的改进完善和优化，在运行过程中可能存在的问题或者不足，然后在根本上进行应对和处理，这样才能体现出更为显著的优势和应用价值，同时在系统化完善化的运行管理制度的作用之下，使得运行体系更为规范，并且在实践的过程中有效落实，以此使路灯照明系统和各类技术能够有效融合形成一体化的运行效果，同时在自动化、智能化的管控方面体现出良好的运行效能，以此使得市政道路路灯建设和运行效率得到更显著的提升，进而有更为切实可行的运行体系和发展机制，这对于城市照明系统的优化和完善以及城市发展质量的提升都有着关键性的作用，可以在路灯安装以及检修过程中应用。

而自动控制则可将微机技术与控制技术相结合，控制照明路灯回路开关，并安排先关管理人员来统一管理照明路灯。此外，在照明灯具内部还不需要固定的调节器，对灯光亮度能够进行灵活调节，优化功率降低和功率提高方面的工作。

而集散式控制系统指的就是在原有集中式路灯控制技术的基础之上添加远程单灯智能控制体系，该控制系统能够兼容各种类型的光源，起到了良好的调节和控制作用。同时单灯控制还具备一定的自组网能力，利用自身独特的中继转发能力能够在不同的环境中提高通信效率，最大限度地满足线路需求，适应路灯电路系统的升级要求，在不同区域路灯维修过程中也能够降低成本投入。

在单灯控制系统中具体包含了集成控制器和终端控制器等结构，不同的控制器其效果也各不相同，但都能够通传输以及接收命令来控制路灯系统中的整条回路，结合通信传输过程中所产生的信息进行分析，进而能够全面监控各个区域路灯使用情况和具体故障问题。此外自动化控制系统还能够利用3D数字化补着色的形式展示出路灯内部具体线路的连接情况，相关工作人员可掌握其中运行参数，以此来强化回路监管效果。

利用集散式路灯控制系统能合理掌握每个区域路灯的具体应用情况，对于个别问题展开针对性分析。在此过程中还可以利用手机、电脑等终端设备来提高管理效率，使路灯集中式控制系统具备良好的灵活性和节能性。

2.3 形成LED路灯驱动电路

现如今在很多城市照明系统建设中都应用了LED照明路灯，该类型路灯中的交流供电部分比太阳能LED路灯的负载更小，并且具备了十分强大的抗干扰能力。从LED路灯内部驱动电路和镇流器设计情况来看，在具体运行过程中，主要原理就是将交流电压转变成直流电压，在转换过程中能将电压与电流进行匹配。且该驱动电路设计过程较简单，LED阵列非常少。

此外，在驱动电路设计过程中还可融合电压与电流控制反馈环节，确保各个方面能够协同推荐，有效融合，这样可在更大程度上有效突破外界因素的负面影响，同时在环境条件等相关方面也要进行技术性的应对和处理，在各类影响因素的动态变化的背景下，对于路灯驱动电路进行有效控制，实现自动化的运行和处理，这样可有效适应外界的温度变化情况，在动态调整的过程中，使其应用效能和运行价值得到更充分的体现。这样就能克服外界环境温度变化问题，对LED灯光颜色作出改变，进而改变传统缺陷问题，与此同时还能使其具备过流过压保护功能，大大延长了LED路灯的使用寿命。

2.4 与传统高压钠灯的节能优势比较

LED路灯由于自身消耗的功率非常小，所以在绿色节能方面要比传统的高压钠灯表现更好。现今常见的城市主干道路照明系统基本上都是功率在500W以上的高压钠灯，在应用过程中的光效表现十分优秀，但镇流器功率消耗方面却较高，而同等功率的LED路灯在电力消耗方面却明显低于高压钠灯，二者相比较的情况下，在大功率照明系统中，LED照明方式的能源消耗更加经济和环保同时，在节能优势方面体现出更大的价值。

在具体的应用过程中，针对路灯的使用效率来说，通过高压钠灯的有效应用，可体现出全空间的发光效果，同时在实际的运行过程中也可充分控制相对应的运行频率，结合相对应的光照要求对其进行不断的调整和完善，在融入各类新材料核心技术的基础之上，使其呈现出更为显著的节能环保的效应，同时在对其进行不断的改进和优化的过程中，实现更加良好的转型升级，不断的优化发展，以此在融入节能环保理念的过程中体现出更为显著的应用价值，因此在节能优势方面受到越来越多城市和人员的关注和认可，进而对其进行更广泛的推行。

如果从路灯使用效率来看，高压钠灯所采用的都是全空间发光，它的发光尺寸不符合光学设计需求，光源输出率在80%左右，但是只有不到一般的光源照射到道路使用范围内。与之相比，LED路灯采用的是趋近于点光源的单侧发光，光源输出率最大可以达到90%以上。从上述情况分析来看，LED白光灯是城市路灯照明的最佳选择，在节能方面也展现出了明显的优势，符合我国节能减排，提高效益的最初建设目标。