摘要：LED路灯具有环保无污染、耗电少、光效高、寿命长等特点，在如今的城市道路照明上有着广泛的应用。因此，为了建立良好的城市道路照明系统，就需要对LED路灯照明进行优化设计。基于此，本文对城市道路LED照明的设计及应用进行研究，相信能给有关方面提供一定的参考。
关键词：城市道路；LED；照明；设计
引言
随着照明技术的不断完善，人们对照明质量要求也越来越高。为了给人们出行提供一个安全优质的照明环境，LED路灯依靠良好的照明逐渐成为了现在道路照明的主要光源。近年来LED路灯光效得到了显著的提升，正常工作寿命也已经达到几万小时，而且其具有很好的显色性，因此在今后的道路照明设计过程中要将其进行不断的应用。尤其是在居住区范围内的道路中已经广泛应用LED路灯进行照明，对于市中心与商业区等区域内，其对颜色识别有着更高的要求，因此该区域内应不断的应用LED路灯。
1城市道路LED照明的优点
（1）发光效率高。随着近几年科技的发展，对半导体发光技术的研发不断提高，对于大功率白光LED，在工作电流为350mA的标准条件下，目前国内厂家最高可以提供100lm/W的芯片，而真正能够取代白炽灯和荧光灯进入通用照明市场的LED芯片，其光效需要达到150lm/W。而在能源消耗方面仅是传统发光源的1/8。尤其是在夜间道路照明中，人们更容易识别LED照明物体，而且发光的效率是远超不环保高压钠灯的。
（2）寿命长。LED路灯作为新型产品，其使用寿命要高出普通的灯具很多，也是得到广泛应用的重要原因。过去常用于道路照明的高压钠灯平均寿命也就1万小时左右，正常情况下使用LED，其光衰可以减到70%的标称寿命是10万小时，减少了更换频率和其他维护工作。LED对电压要求低也可在复杂的环境下使用。LED灯体积小、重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎。
（3）光线质量高。LED属于冷光源的一种。由于自身发光构造使发出的光线中不包含紫外线、红外线，光线质量比较纯净。LED实现了光的定向发射，这是与传统照明光源最大的区别。我们都知道在室外照明中，光源的显色性越高，那么人们看到被照物体轮廓更清晰，色彩也更加真实。
（4）更为优越的节能。前景根据我国相关的道路交通照明规定，城市道路照明应该是中间视觉范畴内的，可是我们现在统计的发光效率都是在明视觉状态进行，明显不符合中间视觉状态下的发光效率，这是不合理的。LED灯的光色比普通白炽灯稳定性高，光衰小，显色性好，光效高。LED光源在城市环境下照明更加节能。虽然现在LED自身散热问题没有得到很好的解决，但是随着科技的不断进步，将会对LED光源性能的不断完善，达到我国可持续发展中对新能源的要求。
2城市道路LED照明设计要求
2.1电气要求
LED照明产品应能够在额定电源电压的±15%范围内长期可靠运行。LED照明产品要求抗干扰性能力强,其电磁兼容抗扰度应符合《一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求》GB/T 18595、《电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限制和测量方法》（GB 17743）及电网入网要求。LED照明产品应具有抗雷电干扰能力，浪涌抑制性能的电压保护水平应不低于2kV（线－线）和4kV（线－地）。功能照明用LED照明产品功率因数应大于0.90。LED照明产品的功率标称值与实际值误差率应小于±（0.5W+5%标称功率）。
2.2光学要求
道路照明用LED灯正常启动与动作环境范围:电压92%~106%，温度:-30℃~+45℃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建议对LED灯进行耐久试验,方法为55℃+-2℃,相对湿度65%无对流风产生环境中,额定电压频率点灯360hrs,光通量不低于初始光通亮85%。用于功能照明的LED照明产品在燃点3000h时，其光通量维持率应不低于96%；在燃点6000h时，其光通量维持率应不低于92%。同一批次的LED照明产品色温应保持一致。LED照明产品在道路照明中应用时，其光分布应满足《城市道路照明设计标准》CJJ45的相关要求。
3城市道路LED照明的设计中的问题
3.1光效及散热问题
LED照明的散热问题，不仅与LED的实际发光效率相关，LED的实际寿命有关系。一般LED照明的使用是需要进行嵌入式的，由于其自身的热量较大，使得其在使用过程中的散热问题较为重要。LED照明在使用过程中如何更好的进行散热是现在应用LED照明的重要问题，LED照明的工作温度与光源的使用寿命及光衰具有重要的关系。现在的LED照明已经散热方面做了一定的优化，但是随着LED在道路的照明过程中存在一定的应用环境差等问题，例如道路照明中存在灰尘与金属表面的腐蚀，所以LED照明在初始安装时，会有较稳定的使用效果，并且其工作时的温度也较低，但随着使用年限的增加，一些散热片上会发生灰尘的积聚，就会对灯具有散热与照明产生影响，长此以往，LED照明的使用寿命就会减弱。
3.2路灯模块的可靠性问题
一是，电源系统稳定性。LED照明中的重要组件是驱动电源，如果驱动电源产生故障，那么照明器的使用也会产生问题。经过我们多次的现场实践，发现整灯熄灭或是损坏时，或是因个别的LED灯球的死灯现象的产生，其原因多是因为LED电源自身的故障所引起的。二是，其他电子元器件、组件的寿命。LED照明的使用寿命，应该是整灯的使用寿命，具有多种因素影响，一般是由于LED光源的组合、控制电路配套的元器件等等，如果LED照明所选择的元器件的质量较差，那么灯具系统在运行时，其稳定性与可靠性就会较差，后期所产生的故障的概率就会非常大，这也对LED照明的运行可靠性产生了影响。
3.3成本及维护问题
随着LED技术的不断发展，价格随之下降，但与高压钠灯相比其造价仍旧较高，所以存在节能不节钱的情况。现阶段LED与钠灯相比，价格是其二到四倍之间。LED光源要比传统光源昂贵，使得城市道路照明中使用LED的成本回收周期较长，且由于LED灯的质量多变，所以与实际的宣传存在一定的区别，这就造成了使用LED灯的总体性价比较低。此外，当LED光源产生故障与损坏时，需要对整个灯体进行拆除与更换，这就造成了后期维护成本的增加。而且我国现在对于LED照明没有一个统一的技术标淮，所以LED产品的质量参差不齐，不同厂家的产品不能通用，造成了后期的维护产生一定的困难。
4城市道路LED照明的应用推广建议
一是，政府与企业要加大对LED光源照明的推广与普及，做到节能减排的宣传，着重介绍LED的环保特效，让广大消费群众对LED光源有正确的了解认识。二是，从事LED产业的工作人员要正确的把LED光源照明的专业知识和概念向广大群众普及，使人们能够正确的使用LED节能产品，发挥出产品的环保节能特效。三是，为了更好地发挥LED节能环保的作用，就要使设计人员可以将LED光源更合理地应用到工程当中，并将LED产品进行不断的完善升级，使照明工程安全、稳定、高效的发挥出LED的优点。
结束语
综上所述，城市道路照明除了能保障交通安全，提高交通运输效率之外，还能方便人们的生活。因此，做好城市道路照明的建设尤为重要。要对LED路灯的照明进行优化设计，并按照相关规定做好参数计算，以为照明建设带来帮助。
参考文献
[1]曾德容,田景洪.LED路灯在道路照明设计中的应用[J].中国高新技术企业.2015(15)
[2]叶荣南.LED路灯用于城市道路照明的探讨[J].照明工程学报.2009(S1)
论文作者:蔡天伦
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/15
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