纪玲玲
（唐山市交通勘察设计院有限公司，河北，唐山，063000）
【摘 要】众所周知，常规化石能源逐渐枯竭，其价格也在不断升高，传统能源的供应形势不容乐观。LED是一种环境友好型光源，在市政道路照明、景观照明以及大屏幕显示等方面得到了广泛应用。新时期，随着相关技术的不断成熟，LED无疑会成为未来最受欢迎的光源。基于此，本文就LED路灯在市政道路中的应用进行了探讨。
【关键词】LED路灯；市政道路；应用
1．常规路灯照明型式
1.1城市电路灯照明型式
城市电路灯照明型式是当前我国各城市里应用较为广泛的一种照明方式，该方式照明效果好，而且照明方式灵活多样，灯具较易维护，因此被应用于多种标准的道路照明系统，其缺点是需要敷设电缆管线并配置路灯供电设备，施工安装的工作量比较大。
1.2太阳能路灯照明方式
太阳能路灯通过吸收太阳光，不需要接入市网电，而是通过光电转换将太阳能转化为电能，并LED光源配合来为路灯供电，是一种科技含量较高的绿色路灯照明型式。该方式最突出的优点是节能、环保，同时不需要敷设电缆管线和配置路灯供电设备，安装施工方便工作量小。路灯开关是通过时控器感应外接亮度变化来控制，不需要人工操作。这类型式的缺点是应用范围较窄，适用于次干道及以下道路的照明，不适用城市中心区的道路照明，设备周边不能有遮挡，同时灯具维护频繁。近年来，政府将大量资金投入到点亮新农村工程项目中，使众多乡村道路的照明问题得到了解决，给农村偏远地区带来实惠的同时也为太阳能照明开拓了市场空间，积累了工程经验。
2．LED路灯在运用中的优势及缺陷
2.1优势
2.1.1定向辐射性
由于LED灯具有定向辐射的特性，在路灯的使用过程中，LED灯的很大一部分光照向地面，提高了路灯的使用效率，增大了资源利用效率。LED路灯利用独特的单颗LED芯片独立二次光学设计，使得光的漫射极少，很大程度的提高了节能效果。
2.1.2降低电能损耗
LED路灯在使用中，功率高达95%以上，由于无需再利用额外配置器来降低电流，所以会节省制造成本，避免了高次谐波的产生，大幅度的提高了电能效率，增加了LED路灯的使用年限，很大程度的减少了电能消耗，LED路灯在市政中的使用使得电能损耗降低，加强了路灯的使用效率。
2.1.3绿色环保
当今社会，随着国家的不断深入发展，我国坚持绿色环保为主题，坚持主张可持续发展战略LED技术的出现，顺应了国家发展潮流，LED技术随之应用到市政建设中去。在深夜，LED路灯通过对驱动电流的调节，降低了LED路灯的光通量，LED路灯也可以根据情况关闭一些路灯模块，从而使得输入功效有所较低，减少LED路灯的电能消耗，减少电力的使用，从而积极响应国家节能环保的号召。
2.1.4使用年限长
LED路灯在使用过程中，可以保证使用寿命在五万小时以上，实际使用过程中也可以保证在三万小时以上，预计使用年限为10年左右，相对于传统路灯设备来讲，传统设备仅有2年使用寿命，LED路灯寿命使用年限之长，在市政建设中发挥了重要作用，减少了人力、财力的使用，从而减少了人们的精力、工时，使得LED路灯在市政建设中发挥了必不可少的作用。
2.2缺陷
LED路灯在道路照明的应用中逐渐表现出诸多缺陷，主要有：①路面照明不均匀，设计不准确时，会出现严重的“斑马线”；②散热能力弱，夏天更容易囤积热量，存在一定的照明风险；③会出现高眩光，大雾天气时不适用于照明，不利于交通安全。LED路灯的缺陷是道路照明设计中不能忽视的部分，设计人员应按照LED照明的实际应用情况，优化照明方案，最大程度地降低缺陷的影响。
3．LED路灯在市政道路中的应用
3.1LED太阳能技术系统的规划设计应用
在目前的照明市场是，主要有大、中、小三种功率的LED光源，大功率要比中、小功率的LED灯亮很多，更适合做马路灯光源。由于大功率的LED工作电流高，散热量大，这就必须要处理好大功率光源的散热，要不然会导致光效直线下降、缩短使用寿命、稳定性不高，这就失去了LED使用寿命长的特点。设计LED光源时，要选用导热系数相对较高的压铸纪散热材料。LED使用过程中特别值得注意的是，选用串联方式，这就会产生很高的电压；相反选择并联方式，就会产生很高的电流。如果独立使用串联或并联，LED灯具的数量受到限制，但是选择并联方式时，电流很大就会大大提高LED驱动器的使用成本。
3.2充电以及供电管理系统应用
白天，太阳能LED的主要为快速与恒压充电两种方式，LED路灯控制器供电系统在白天的时候会自动关闭转为充电模式，在每次充电之前控制系统会检测电池的电压，根据电压的高低来选择合适的充电方式。晚上，LED控制器转为自动供电模式供电，同时还会适时检测电池蓄电量，预防亏电过多造成电池损害。对蓄电池的监测上主要选用恒流放电法，即为已定的载体供电时，使电流随着供电载体的变化而随之改变适应载体的变化。
4．LED路灯的应用实例分析
LED路灯在道路照明中的应用需要经过对比测试，以确保LED路灯的稳定性。下面以某城市的公路为例，分析LED路灯的实践应用。
4.1对比测试
该公路宽32m，LED路灯安装在两侧护栏。公路原来使用的灯具是250W的高压钠灯，后期在该公路某大桥路段安装了32盏140W的LED路灯。分别选取32盏高压钠灯与LED灯具进行对比测试，具体测试结果如表1所示。
表1灯具对比测试结果
4.2应用方案
因为LED路灯的照明效果和节能效益明显，所以该公路推行应用了LED路灯。该高速公路总共安装LED路灯322盏，现已投入应用。
LED路灯在该公路中的应用过程为：①该公路相关部门以32盏测试LED路灯为分析对象，发现夜间公路出现了“斑马线”，不利于行车安全；相邻路灯距离是36m，高8m。由此得出，LED路灯的间距过大、高度偏低，引起了“斑马线”问题。对此，设计人员需要适当缩小LED路灯的间距，同时增加灯杆高度。将间距改为33m，高度改为13m后，明显消除了“斑马线”。②该公路LED路灯的供电方式采用LED灯具低电压工作的特点，配备低压电缆，电压范围是170～250V，满足了LED路灯的工作需求。
③优化LED路灯的供电方案，以便提高整个道路照明系统的稳定性和经济性。LED路灯的工作电流小，扩大了供电电压的范围，增大了单台变压器的供电半径，而采用低压供电的方式可以降低初期投资，具有经济性的优势。
4.3照明效果
LED路灯在该公路中的应用保障了道路的行车安全，且节能效益明显。该道路在使用LED路灯的同时，采取了改进设计的方式，确保了LED路灯的稳定性，优化了照明环境。
5．LED路灯在运用中遇到的问题
5.1技术发展不平衡
由于各个厂商掌握不同的生产技术水平，所生产的LED路灯质量不一，国家对于LED技术的发展没有明确的规定，制度不统一，使得各个厂商的生产过程各不相同，LED路灯在使用过程中，如果遇到质量问题，维修人员对于不同产品批次的检修具有较大的难度，必须同原厂商进行合作，从而使得维修人员的工作增加一定难度，对于LED技术的掌握，南方的一些大厂商相较于北方的小厂商，技术掌握比较先进，国家应当加大力度完善LED技术的法律法规建设，制定LED产品规范，从而减轻工作人员的维修管理工作。
5.2制造成本高
在传统路灯中，常使用高压纳灯作为路灯，随着LED灯使用范围的大量推广，LED路灯开始出现在大街小巷中，LED路灯具有使用寿命长的优点，然而，LED路灯造价较高，是传统高压钠灯造价成本的4倍以上。由于LED路灯较高的成本，在LED后期的使用过程中，如果出现一些损毁现象，将会使得成本的增加不断上升。而且，LED路灯是新兴的科技产业，一些传统路灯管理部门对于损毁并不能做出很好的处理，使得LED路灯的维修成为一个难题，需要加强于原厂商的不断合作，解决善后维修问题，做好产品维修问题，保证LED路灯在市政建设中重要性的发挥。
5.3特殊天气照明穿透力差
LED路灯具有定向辐射功能，在天气好的情况下，可以将大部分光源用于道路照明，减少能耗的损失，增大照明效果。然而，LED路灯常使用蓝色或白色等冷光源，在一些极端恶劣的天气中，比如在雨雾天气中，LED路灯的照明效果将显著下降，相较于传统的高压钠灯来说，LED路灯的光的穿透力不如原始灯光，会给人们的出行带来不便，在路面的照明效果发挥不理想。政府应当加大对LED路灯技术的不断研发，避免LED技术在实际运用中的问题，加大对LED路灯的研究开发，降低LED路灯的使用成本，对LED路灯进行大范围的推广，从而使得LED路灯发挥其强大的功能。
6．LED路灯在市政应用的建议
6.1城市照明建设进行科学的规划与设计
为什么LED马路照明还是主要集中在非主干道与城市的道路上？因为在性能方面，LED道路照明还不能满足主干道的要求，经济收益低。城市照明由最初规划到各个单体照明工程的完成，整个过程是一项系统复杂的工程，因此具有环节多、部门多、技术多的特点，而同时照明能量损耗的高低又是由整个过程中各环节的相互作用来决定的。因此，节能发展贯穿整个城市照明建设发展的目标与任务，进行不同阶段城市照明的设计规划，实现分层次分阶段的能耗控制项目与目的。相对于城市照明的总体规划阶段而言，必须要有目的性控制照明能耗，这才是处理照明节能减排等问题的重中之重。总体规划上贯彻执行节能减排意识与要求，充分落实节能检查标准与相关政策，才能从根本上建立节能高效的夜间城市环境。在整体规划中，主要采用质量、数量与位置控制的手段控制照明建设的具体实施环境，主要包括城市照明中的分片政策、控制照明数量与实践等方面。
6.2选用信息化城市照明的管理系统
集信息化技术、手段与工具与一体的城市照明设施管理系统，是将计算机信息化用于城市照明与交通网络信号灯等方面的一种管理维护与运营手段。这一系统主要对城市道路中公共的电力网络系统进行管理，包括城市照明设施、交通信号灯及城市交通等方面的管理。数据库是整个城市照明实施管理系统的核心部分，项目规划的初始阶段，检测路灯的现场具体位置，建立相应的数据库。这一系统对城市照明设施的管理维护与运营在很大程度上进行了优化，潜藏的隐性成本大大减少，比如人员工资及使用车辆的费用等，这都是隐性节能的表现形式。
7．结束语
LED路灯是道路照明中比较重要的灯具，而且被广泛应用在道路照明中。虽然LED路灯存在部分缺陷，但是通过设计人员的优化和完善，提高了LED路灯的实际应用水平，完善了其在道路照明中的应用。LED路灯的发展潜力很大，相信其能在未来的道路照明中占据主体地位。
参考文献：
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[2]张强.浅谈LED路灯在城市道路照明中的应用［J］.城市建筑，2014（01）：261.
[3]陈雅玲.浅析LED路灯在道路照明中的设计及应用［J］.科技创新与应用，2015（20）：257.
论文作者:纪玲玲
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年6月总第211期
论文发表时间:2016/8/11
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