談道路照明工程及交通信號監(jiān)控工程設計

候 志 軍

(太原市市政工程設計研究院，山西 太原 030002)

談道路照明工程及交通信號監(jiān)控工程設計

候 志 軍

(太原市市政工程設計研究院，山西 太原 030002)

通過對城市道路照明工程及交通工程設計介紹，對道路照明及交通工程設計中的照度計算、燈桿高度選取、道路照明配電、交通信號監(jiān)控設計，以及照明與信號監(jiān)控相結合的關鍵點做了簡要的敘述。

道路,照明,交通,信號,監(jiān)控,市政

1 概述

本次設計為一條城市市政道路的照明工程及交通信號監(jiān)控工程設計。工程范圍：道路設計全長3 160.519 m，規(guī)劃紅線寬度為30 m。道路等級為城市次干路。道路橫斷面：人非共板單塊板型式，機動車道寬14.5 m(雙向四車道)，兩側路側帶各寬7.75 m，包括1.5 m樹穴帶，3 m非機動車道，3.25 m人行道(人非共板，雙排樹),詳見圖1。

主要設計內容：本次設計內容主要為道路照明、交警設施、公交及公安監(jiān)控(土建)部分設計。

2 道路照明部分

2.1道路照明標準

根據(jù)CJJ 45—2015城市道路照明設計標準，本工程為城市次干路。標準要求平均照度Eav≥20 lx。機動車交通道路照明密度值(LPD值)不大于0.8。

式中：φ——光源總光通量，本次選擇飛利浦SONT-PLUS 150W高壓鈉燈;

W1——道路有效寬度，道路寬度減去燈桿伸出部分，本次為7.25-0.75=6.5 m;

U——利用系數(shù)，按照廠家樣本，選取0.35;

K——維護系數(shù)，按照標準選取0.7;

S——燈桿間距;

N——燈桿列數(shù)。

式中：K1——高壓鈉燈鎮(zhèn)流器系數(shù)，本次按CJJ 45—2015選取1.15。

本次道路照明燈桿間距約為32 m。計算照度為20.6 lx，LPD計算值為0.743 W/m2。

2.2照明光源

目前常見的光源有高壓鈉燈及LED光源。由于高壓鈉燈技術較為成熟，并且色溫為暖色，較利于夜間行車，故本次選擇高壓鈉光源。

2.3道路照明方案

路燈布置方式，為了簡潔美觀，采用雙側對稱矩陣布置。燈桿為雙臂路燈，機動車道側光源為150 W高壓鈉燈，非機動車道側光源為100 W高壓鈉燈。路燈間距為3倍～3.5倍燈桿高度，本次燈桿高度選取10 m。

考慮到道路側石一般為15 cm，側石基座為20 cm，及路燈基礎80 cm，故路燈中心距離側石0.75 m，臂長1.5 m，桿間距約32 m。

道路交叉口的車流量較大，并且屬于事故高發(fā)地段，故交叉路口應加強照明。全段道路交叉路口采用投光燈照明，燈桿高度為10 m，路口光源功率為2×250 W高壓鈉燈。

主電纜至每基燈桿分線采用熱縮套管并配防水接線盒安裝于電纜檢查井內。防水接線盒至燈桿底座段采用VLV-3×2.5 mm2電纜連接。桿內引上線為VV-2×2.5 mm2。每個高壓鈉燈均設C65(1P)斷路器保護，斷路器安裝于燈桿檢修門附近。

位于人行鋪裝區(qū)域內路燈檢查井井蓋樣式為外方內圓形，以便與人行道磚配合。位于綠化帶內路燈檢查井井蓋樣式為圓形。接線完成后，待運行半年以上并且沒有問題后，用防水接線盒灌注硅膠密封。

2.4功率因數(shù)補償

高壓鈉燈自然功率因約為0.5，故本工程采用單燈就地補償。每個燈具并聯(lián)電容器一個，補償后燈具功率因數(shù)cosΦ≥0.9。

2.5照明控制方式

照明控制分就地控制及遠程遙控兩部分。就地控制采用智能時控器控制方式，控制器根據(jù)當?shù)鼐暥茸詣娱_啟、關閉燈具。遠程遙控采用三遙裝置實現(xiàn)。夜晚12時后非機動車及行人很少，故照明控制采用半夜燈模式，即電纜采用雙電纜半夜燈模式，一條電纜控制路口投光燈燈頭及機動車側光源，為全夜燈回路；一條電纜控制非機動車側燈頭，為半夜燈回路，半夜時關閉。

2.6照明導線及管路敷設

道路照明電纜供電半徑較大，一般為500 m，故電纜一般為16 mm2及以上，如采用銅電纜，按照以前的管理經(jīng)驗，丟失現(xiàn)象非常嚴重。故本次設計中照明導線選用鋁合金電纜，導電性能介于銅與鋁之間，但是價格比銅電纜大大降低。

照明導線采用ZC-1kV鋁合金導體交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜。此次設計城市的凍土深度約為0.86 m，考慮到照明電纜一般敷設在綠化帶中，為保證綠化帶中的植物正常生根成長，照明電纜一律穿SC80熱浸鍍鋅鋼管直埋于地面下1.2 m。穿越道路處一律穿兩根SC100熱浸鍍鋅鋼管直埋于地面下1.2 m，各回路一用一備。

3 交警設施及公安監(jiān)控土建部分

管線部分：市政道路中交通信號監(jiān)控設施和公安監(jiān)控設施都為必不可少的部分。為了節(jié)約投入并且維護方便，設計將交警管線及公安管線采用同溝敷設，共用檢查井的方式。

3.1交警設施及公安監(jiān)控管線布置

管路在路段兩側各設置4×SC80管路(其中交警為2根SC80熱鍍鋅鋼管，一根為電源，一根為信號。公安同樣為2根SC80熱鍍鋅鋼管)，與照明管路同溝敷設，管路埋設深度1.2 m。

每個路口的信號燈、闖紅燈抓拍攝像頭，全部采用光纖或電纜連接至路口的信號控制箱中，由信號控制箱中的智能控制器實現(xiàn)路口的信號燈自動轉換，及監(jiān)控與信號燈的聯(lián)動。管路在路口形成6×SC100環(huán)形管路，新修道路通往路口監(jiān)控桿位置(停止線后18 m～25 m)為5×SC80FC管路，被交現(xiàn)狀路通往路口監(jiān)控桿位置(停止線后18 m～25 m)為3×SC80FC管路。

在高架橋路段，橋梁的起點和終點處設置4×SC100管路通往橋上管路。全線管路去往路燈配電箱設置5×SC80FC管路連通。橋下燈控路口，在橋梁腹板下設置信號燈、監(jiān)控設備處設置2×SC80管路通往橋腹板下信號、監(jiān)控管路。

3.2信號燈及監(jiān)控設置

信號燈一般設置于綠化帶的端頭處，并且需設置在照明燈桿前方，以免遮擋信號燈的顯示屏。如有高架橋，則在高架橋的橋腹板下設置一組輔助信號燈。監(jiān)控設置于機動車道停車線23 m～30 m之間，與停車線配合使用，且需調試能同時拍到信號燈及停車線。

信號燈及監(jiān)控的伸臂長度一般設置在最內側車道邊線及第二車道中心范圍內比較適宜。因一般闖紅燈抓拍攝像頭的監(jiān)控范圍為三車道，伸臂不能小于第二車道中心，也不能大于最內側車道邊線，伸到道路對面，嚴重影響景觀,詳見圖2。

所有路口的監(jiān)控桿設置球形攝像機，監(jiān)控半徑為250 m。路口之間超過500 m的，要加裝球形攝像機。球形攝像機全天24 h錄像，以備發(fā)生交通事故及刑事案件查詢使用。

由于我國的車輛在近10年激增，道路建設及停車場建設嚴重跟不上機動車的增速。很多機動車為了方便，隨意駛入非機動車道，與非機動車搶行，有很嚴重的安全隱患，故在人行道設置伸臂1.5 m的T型桿，伸向非機動車道的攝像頭抓拍機動車駛入非機動車道，伸向人行道的攝像頭為公安刑偵使用。

4 公交站臺(站外)配電部分

隨著我國的公共交通大力發(fā)展，公交站臺信息化、智能化是未來的趨勢。本次設計中為公交站臺敷設一趟配電管線，為未來實現(xiàn)信息化站臺預留條件。公交站臺(站外)導線選用單電纜ZC-0.6/1kV鋁合金導體交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜，直埋于地面下1.2 m。

5 供電方式

本工程照明及公交、交警、公安設施共用一套配電箱，在公安及交警回路中加裝計量裝置，以實現(xiàn)照明與其他設施分開計費。配電箱預留計量間隔，由供電部門管理；外殼采用不銹鋼材質，四周設帶門不銹鋼柵欄。

6 接地保護

道路照明、交警及公安監(jiān)控系統(tǒng)接地型式采用TN-C-S接地型式。配電箱處設重復接地裝置，接地裝置做法為，采用3根長2.5 m的50鍍鋅角鋼，間距5 m，埋設于地坪下0.8 m處。接地母線采用-40×4鍍鋅扁鋼。

每燈及信號、監(jiān)控桿采用一組L50×5鍍鋅角鋼接地極做重復接地，這里的重復接地是對PE線的重復接地，能夠大幅降低接地電阻，對防止電擊事故有很大的益處。全線設專用PE線作為接地聯(lián)接線，所有用電設備外殼、燈桿、暗敷鋼管均與保護接地裝置可靠連接。接地電阻不大于4 Ω。

[1] CJJ 45—2015,城市道路照明設計標準[S].

[2] JGJ 16—2008—2012,民用建筑電氣設計規(guī)范[S].

[3] 北京照明學會照明設計專業(yè)委員會.照明設計手冊[M].北京：中國電力出版社，2006.

[4] 付周興.供電技術[M].大連：機械工業(yè)出版社，2006.

[5] GB 50052—2009,供配電系統(tǒng)設計規(guī)范[S].

[6] GB 50054—2011,低壓配電設計規(guī)范[S].

Discussiononroadlightingandtrafficsignalmonitoringdesign

HouZhijun

(TaiyuanMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstitute,Taiyuan030002,China)

According to introduction of urban road lighting and traffic signal monitoring design, the paper elaborated the key point of illumination calculation, lamp pole selection, power supply, traffic signal monitoring design and the combination of each other.

road, lighting, traffic, signal, monitor, municipal

1009-6825(2017)32-0104-03

2017-09-04

候志軍(1983- )，男，碩士，工程師

U491.53

A