關(guān)于城市道路照明設(shè)計(jì)與節(jié)能的探討

周小燕

摘 要：城市道路照明設(shè)計(jì)是城市建設(shè)中的重要組成部分，隨著生態(tài)環(huán)保理念的日漸普及，能源節(jié)約成為各行各業(yè)的重要發(fā)展方向，基于此，本文從城市道路照明系統(tǒng)方面進(jìn)行探討，首先闡述城市道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而研究城市道路照明設(shè)計(jì)與節(jié)能效果的實(shí)現(xiàn)策略，有效減少城市照明工程所消耗的電力能源。

關(guān)鍵詞：城市道路；照明工程；節(jié)能設(shè)計(jì)

1.城市道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1照明燈具安裝設(shè)計(jì)

城市道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)與節(jié)能控制過程中，應(yīng)從城市道路照明燈具的安裝與布局等方面入手開展設(shè)計(jì)，并深化分析與研究，保障研究工作的專業(yè)性與柯旭誒性。在進(jìn)行城市道路照明方案的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)為行人及行車提供安全舒適的照明環(huán)境。在進(jìn)行照明燈具系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量保證照明亮度的均勻性。所謂亮度均勻度即在特定照明范圍內(nèi)路燈光線投射的均勻性，通常在實(shí)際設(shè)計(jì)中，可采用相應(yīng)以期測試照明亮度的均勻性，并將其作為衡量燈具配光效果的重要因素，均勻性越小的情況下，燈具光線擴(kuò)散性越差；均勻度越大的情況下，燈具光線擴(kuò)散性越強(qiáng)，光線覆蓋面積越廣，照明范圍越大。

1.2配電系統(tǒng)供電方式

以《城市道路照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》為技術(shù)應(yīng)用根據(jù)，在進(jìn)行城市道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)的接地方式應(yīng)采用TT系統(tǒng)及TN-S系統(tǒng)。在采用TN-S系統(tǒng)進(jìn)行照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可采用三相接線方式，該接線方式具備一定的線性效果，且電力負(fù)荷分散，系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)出現(xiàn)電流不夠均衡的問題，這種問題的存在，會(huì)影響配電系統(tǒng)供電效果，為此需在三相線路中進(jìn)行負(fù)荷的均勻接入，實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷的平衡，有效規(guī)避電擊安全風(fēng)險(xiǎn)。在這一過程中，依舊存在一定缺陷與不足，比如道路照明電力供應(yīng)線路較長，工程供電半徑較長，一旦出現(xiàn)線路末端短路問題，由于線路短路電流較小，則無法實(shí)現(xiàn)有效的短路保護(hù)，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)設(shè)置合理的熔斷器，并對(duì)線路末端短路電流進(jìn)行有效校核。

2.道路照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1道路照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)要求

2.1.1對(duì)道路照明啟停時(shí)間進(jìn)行科學(xué)控制

對(duì)道路照明燈具照明時(shí)間的控制，應(yīng)充分考量城市季節(jié)照明需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，做好道路照明時(shí)間控制，以實(shí)現(xiàn)道路照明系統(tǒng)能源的有效節(jié)約。在這個(gè)過程中，還應(yīng)當(dāng)充分考量多種因素?，F(xiàn)階段，常見的照明系統(tǒng)節(jié)能控制方法包括人工控制、時(shí)鐘控制、光電控制及微機(jī)控制等多種方法。其中傳統(tǒng)的路燈控制多采用人工控制方法，該方法具備足夠的靈活性，但精準(zhǔn)性往往有所不足，且會(huì)造成人力資源的不必要浪費(fèi)與消耗，容易導(dǎo)致人力浪費(fèi)；時(shí)鐘控制可更好地保證其精確性，但靈活性則有所不足；光電控制與微機(jī)控制則更加先進(jìn)，是當(dāng)前常見的控制方法[1]。

2.2道路照明布局結(jié)構(gòu)方案

本次研究，選用遵義市珠海路人民路交叉口至廣州路交叉口為研究對(duì)象，進(jìn)行道路照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。就研究對(duì)象的基本概況進(jìn)行介紹：研究對(duì)象為雙向四車道，機(jī)動(dòng)車道整體寬度為25m；車道兩側(cè)為人行道，寬度為5m。道路縱向長度為300m，道路照明燈桿高度為10m，燈桿之間間距為30m。采用截光型照明燈具，并使其對(duì)稱分布。在道路人行道一側(cè)安裝燈具時(shí)，燈具功率為70W，在機(jī)動(dòng)車道兩側(cè)分別安裝70W及150W的照明燈具，在方案設(shè)計(jì)中確定道路燈具布局橫斷面圖。

2.2.1照明系統(tǒng)節(jié)能控制思路

本次研究提出通過PLC可編程邏輯控制器，通過光敏傳感設(shè)備進(jìn)行自然光的檢測，通過模擬量拓展模塊實(shí)現(xiàn)測量值向PLC的傳輸，通過PLC實(shí)現(xiàn)測量值的轉(zhuǎn)換，將測量值與設(shè)定值進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)比對(duì)結(jié)果自動(dòng)控制照明燈具是否開啟，進(jìn)行照明節(jié)能控制系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.2.2城市道路照明系統(tǒng)啟停控制

城市道路照明系統(tǒng)的啟?？刂疲瑧?yīng)當(dāng)采用光電控制模式，按照自然光照的變化進(jìn)行自動(dòng)化控制，同時(shí)也需要充分考量不同時(shí)間段的車流量及人流量，比如當(dāng)天然光照度超過20lx時(shí)，無需開啟道路照明，自然光線可以很好地滿足視覺要求；當(dāng)天然光照度不足20lx時(shí)，則應(yīng)根據(jù)不同光照度與時(shí)間段進(jìn)行不同照度照明燈具的啟動(dòng)，比如在每天21：00至次日4：59的時(shí)間段，需啟動(dòng)不同照度的路燈。

2.2.3道路照明燈具節(jié)能控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

進(jìn)行道路照明燈具電路設(shè)計(jì)，應(yīng)搭配中間繼電器，包括機(jī)動(dòng)車道及人行道的中間繼電器設(shè)置。機(jī)動(dòng)車道采用70W路燈中間繼電器，機(jī)動(dòng)車道采用150W路燈中間繼電器，通過指示燈控制系統(tǒng)及啟停按鈕進(jìn)行控制。

為了充分保證系統(tǒng)節(jié)能控制效果，將道路照明節(jié)能系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化技術(shù)相互結(jié)合，優(yōu)化系統(tǒng)節(jié)能的智能化與自動(dòng)化效果。根據(jù)城市道路照明系統(tǒng)燈具布設(shè)結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行照明燈具的安裝時(shí)，平均每個(gè)路燈燈桿安裝3個(gè)照明燈具，則長度為300m的道路上，每隔30米設(shè)置一根燈桿，則需安裝燈桿共計(jì)22桿，其中需44盞70w燈具與22盞150W燈具，其中人行道照明燈具為70W燈具，并合理進(jìn)行照明燈具地質(zhì)配置，按照輸入元件及輸出元件進(jìn)行地質(zhì)分配。明確控制指示燈控制系統(tǒng)是否處于運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)城市道路照明系統(tǒng)進(jìn)行照明燈具的啟?？刂?，應(yīng)充分結(jié)合其硬件電路，保證其節(jié)能效果[2]。

結(jié)語：針對(duì)城市道路照明工程在實(shí)際應(yīng)用中所產(chǎn)生的電力能源浪費(fèi)損耗問題，應(yīng)采用相對(duì)有效的道路照明系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，可采用PLC可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)道路照明系統(tǒng)的自動(dòng)化節(jié)能控制，充分結(jié)合PLC技術(shù)及硬件電路進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]卞和營，曹森鵬，常英麗，王化冰，王雪晴，張曉強(qiáng).基于PLC的城市道路照明節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].平頂山學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，33（05）：53-55+64.

[2]范永倫.電氣節(jié)能在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及對(duì)城市道路照明的幾點(diǎn)探討[J].建材與裝飾，2016（32）：217-218.