分析路灯节能技术

分析路灯节能技术（精选11篇）

分析路灯节能技术 篇1

绿色照明是当今照明界的必然趋势。特别自2003年以来, 随着经济的快速发展, 全国各地都不同程序地出现了拉闸限电的现象, 道路照明节电受到各界人士及相关部门的重视。哈尔滨市路灯管理处从2000年开始在市建委及市财政的支持下, 开始实施大规模节能措施, 并取得显著成效, 下面就节能技术的应用及效果进行介绍。

1 路灯节能工作的必要性

1.1 绿色照明、环境保护的要求。

1.2 现阶段能源紧张的要求。

1.3 养护资金紧张的要求。

1.4 灯光设计过亮, 眩光过高的要求。

1.5 电压峰谷期高低不平的要求。

2 路灯节能工作实施的前提

2.1 供电部门认可, 节能装置对电网无污染。

2.2 实施部门电费为电表计量, 电费包干。

2.3 实行节能的街道亮度足够。

2.4 最重要的是上级主管部门和财政部门相关政策。2000年, 由于路灯“三遥”工程需要资金过多, 经过与市建委和市财政局协商, 同意我处在36条街道试验实施“半夜灯”方式节电, 节余电费可全部用于路灯“三遥”工程。

3 路灯节能技术及措施的应用

2000年我处成立了节能领导小组, 主要采取以下节能措施:

3.1 半夜灯方式

半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式。半夜灯是指照度较高和城乡结合部的街道路灯, 在后半夜人流量、车流量较少, 亮度不需要太高的情况下, 于23:00以后关闭一部分灯, 以节约电能。其特点是:投资小, 方法简单易行、着灭灯时间易于调整, 维护方便, 节电率达到20%以上, 但最大的缺点是照度不均匀, 然而与路灯无线监控系统配合使用可克服此缺陷。我市实施路灯半夜灯制度的街道, 现已有80多条。

3.2 灯光节电器

在道路照明系统中, 照度受电网电压影响, 而电网电压受负荷影响。负荷高峰时, 电压偏低;负荷低谷时, 电压偏高。通常情况下, 傍晚时的道路交通和电网负荷均为高峰, 此时电网电压低, 导致路灯光源光通量低, 路面照度低;而接近午夜时, 为道路交通和电网负荷又均处于低谷, 此时电网电压偏高, 路灯电源发出的光通量高, 路面照度高。这种不合理现象, 既影响交通安全, 又严重浪费能源和资金。按电工学原理, 在负荷不变的情况下, 电能的消耗与电压的平方成正比, 节电器就是将电压调低, 达到节能的目的。其方式一般有两种, 一是运用可控硅调压技术, 二是运用电磁调压技术。可控硅调压因其元器件可靠性差, 解决不了对电网的谐波干扰, 得不到广泛应用和供电部门认可。目前广泛应用的是电磁调压技术, 其核心是一种特殊的变压装置。现阶段的节电器已成为集电磁技术、智能技术、数据控制技术于一体的高科技节电产品, 具有完美的调节性和节电效果, 其特点是:节电率可调, 开启、关闭路灯的时间可调, 对电网电压无污染、发生故障时有自动旁路功能, 操作简便、照度均匀, 节电率达到20%-40%, 有些节电器还有功率补偿功能。其缺点是维护难度大, 投资较高。我处在2002年10月底, 在哈尔滨市41条街道安装高科技节电器235台, 平时节电率达30%以上。投资方式采用租贷方式, 由节电公司投资安装, 以节约的电费支付租金, 期限三年半, 到期后将产品转让我处, 到2005年10月底我处已将所有租金支付完毕, 除收回成本资金外, 还有40%的资金可利用。

3.3 其它节能方法

3.3.1 选用高效节能的照明系统

(1) 光源: (1) 用紧凑型荧光灯 (节能灯) 取代白炽灯与小功率的高压汞灯, 一支18W的节能灯的光通量相当于一支100W的白炽灯, 节能效果显著; (2) 用高光效高压钠灯和金卤灯取代高压汞灯和普通高压钠灯, 例:功率为400W的高压汞灯、高压钠灯, 高光效高压钠灯 (飞利浦系列) 它们的光通量分别为22000LM、48000LM、54000LM, 分别提高118%、13%, 节能效果显而易见; (3) 采用LED灯取代传统的霓虹灯, 其特点是:亮度高;可通过控制器达到多种色彩和图案的变化, 功耗小寿命长, 同等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%, 寿命却是霓虹灯的5-10倍;维修方便、简单。 (2) 灯具:选用IP防护等级高, 反射效率高的照明灯具。 (3) 电器:气体放电灯具有负的伏安特性, 所以必须串联镇流器工作, 通常的电感镇流器功耗大, 可达到灯本身消耗功率的10%以上, 且功率因数为50%左右。 (1) 通常情况为在每盏灯上并联电容进行补偿使功率因素提高到85%以上; (2) 采用电感节能整流器取代普通镇流器, 可节能5%左右; (3) 2002年部分厂家推出电感调光镇流器, 其特点是在镇流器中多设置一个抽头, 利用调节器预设的时间调整输出电压, 从而调整输出电流达到节电目的, 现有400W→250W、250W→150W两种规格, 其特点是:节能效果显著、照度均匀、尤其适宜旧街道改造。 (4) 电子镇流器取代电感镇流器, 电子镇流器的特点是: (1) 提高电路效率, 即降低镇流器的能耗; (2) 减轻重量, 尤其是对大尺寸的灯更为明显; (3) 提高多种类型灯的光效; (4) 无闪烁; (5) 消除电源电流谐波且不使用校正电容器就可提供一个接近1的功率因素; (6) 消除可听得见的镇流器噪音; (7) 便于精确地控制灯的功率或电流; (8) 对高压灯能减少启动稳定时间和再启动时间; (9) 更好地控制灯的启动和工作条件, 从而提高灯的寿命。电子镇流器的节能效果明显, 但因其价格较高、寿命较短而得不到广泛的推广和应用。上述节电方式在太原市得到不同程度的应用, 节能效果明显。

3.3.2 选用光伏发电系统

选用光伏发电系统, 就是把太阳能转换成电能的工作系统。光伏发电有以下特点: (1) 绿色环保, 无任何污染物排放; (2) 一般采用6V, 12V和24V的安全电压, 可以杜绝触电事故的发生; (3) 运行费用低, 维护工作量小, 不发生电费, 实现了可再生能源的利用; (4) 在输电成本高或根本无法输电的地区尤其适用。太原市迎泽大街草坪灯试用的两处光伏发电系统运行近一年效果明显, 太原市部分路口提示信号灯亦采用光伏发电系统。虽然光伏发电具有上述优点, 但一次性投资大, 技术不很成熟, 阻碍了它的应用与发展。

3.4 电费计算方法。

采取节能措施的街道当年节约电费为:过去三年街道电费平均值减去该街道当年电费。

4 节能效果

哈尔滨市开始实行节能措施以来的时间里, 节约电费除上交财政部分及支付节电器租金外, 还对部分老旧设施进行了改造, 收到良好的社会效益和经济效益, 尤其在现阶段经济飞速发展, 电力能源紧张以及路灯养护经费不足的情况下, 意义更大。

绿色照明利国利民, 路灯照明节能是一个非常有意义的工作, 在这方面哈尔滨市路灯处做了一些尝试, 尚在进一步总结经验, 以期不断提高。

分析路灯节能技术 篇2

自十一五以来，我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。对此，中华人民共和国建设部，国务院于2007年5月印发了节能减排综合性工作方案的通知（国发[[]2007]15号），并从开始的提倡制定综合治理方案,到后来的强制执行,以及十七大国家把 作为我国基本国策,并纳入对公务员的政绩考评……由此可见我国政府对节能实施工作是如此的重视和迫切。我公司与节能科技有限公司共同研发并拥有数项国家专利技术和先进的生产、检测设备以及完善的质量保证体系。拥有高素质的从事高新技术产品的研发、生产与销售的团队。产品涉及电光源、陶瓷电极、冷光源、光电材料等。其生产的电光源产品经国家权威部门检测、鉴定，已达到或领先于世界先进水平。是一家为照明工程提供，照明节能设计、制作安装调试及售后服务一条龙的专业技术团队。绿色照明是通过科学的照明设计、采用效率高、寿命长、安全、性能稳定的节能电器产品，包括高效节能光源、高效节能附件（如镇流器）、高效节能灯具以达到高效、舒适、安全、经济、有益环境和提高人们工作和生活的质量以及有益人们身心健康、并体现现代文明的照明系统。在城市的道路上设置照明的目的是为了给行人和机动车驾驶人员创造良好的视觉环境，以达到保障交通安全、提高交通运输效率、降低犯罪活动的效果；所以在以往选择适合以上要求有照明灯具则非常之难。而今天，绿保纳米陶瓷电极灯的诞生则可以很好的解决这些问题，它的亮度不会随电压的波动而波动，有恒定的光通量输出。而且绿保纳米陶瓷电极灯具有节能（106Lm/W）、长寿命（≥30000小时）、环保、高显色冷光等特点, 灯光柔和、自然；其还具有真正的无频闪的特点,不会造成眼睛疲劳,保护眼睛健康；不须预热,可立即启动和再启动,多次开关不会有高压钠灯等光源的光衰退现象。由以上特点可以看出绿保纳米陶瓷电极灯将会是一种非常出色的新一代道路照明光源。主干道地面亮度要求在2cd/m2左右； 人车混道：1cd/m2左右。水泥地面亮度与照度的关系为1cd/m2 = 12 lx;沥青地面1 cd/m2 =25 lx??方案优点：?

1、下面就高压钠灯、金卤灯（带补偿电容）与绿保螺旋灯的技术数据进行比较： ?型号功率(W)光通(Lm)寿命(HRS)色温工作温度显色指数绿保螺旋灯***90℃ 86金卤灯MH400W/***0300℃60高压钠灯NG***2000300℃40?虽然高压钠灯和金卤灯在仪器下的检测流明技术数据高于纳米陶瓷螺旋灯,但高压钠灯所包含的有效光效（可见光）却不到1/2,而且显色指数非常之低(只有40Ra),所以给人的感觉很昏暗,在灯下看物体不清晰,有眩晕、重影。。。绿保螺旋灯显色指数》86Ra（接近太阳光），有效光效是高压钠灯的近3倍。下面我们就高压钠灯与纳米陶瓷螺旋灯在各个方面技术参数做详细的对比如下：?项目比较400W金卤灯400w高压钠灯纳米陶瓷电极灯100w纳米陶瓷电极灯85w电压220V220V220V220V第一次启动时间 120 s 120 s 0.05 s 300 s 240 s 0.05 s 0.05 s寿命10000 h8000 h≥30000 h≥30000 h稳定性时间点长有闪烁时间点长有闪烁无闪烁无闪烁电压范围210-231V210-231V160-265V160-265V显色性（Ra）＜40＜40＞86＞86照明均匀度差差好好● 产品特点：

1、寿命长：平均使用寿命长达3万小时；

2、光效高：光效＞93.3Lm/W；运用独特的反光技术，可以使亮度在零耗电 的情况下增加一倍。

3、显色好：显色指数Ra＞86，光色与太阳光相似；

4、光衰小：具有高的流明维持率，10000小时流明维持率高达92％。

5、节能节电：标称功率26W相当于原来200W灯炮的亮度；是目前世界上最节能的电光源产品.6、健康环保：无噪音、无频闪、无眩光，健康护眼；采用细管径、固汞光电技术减少了对环境的污染，实属新型、绿色、环保的照明产品。

7、价格低廉，通用性好、外观轻巧、外型优美，牢固度高；可直接替换任何灯；大幅度提高照明光效,减少了环境污染.● 产品主要用途：新型绿保螺旋灯电极灯具有高光效、高照度、长寿命、低能耗、显色性好、节电节能、更换方便的特点，适用于超市、餐厅、酒店、商场、工厂、车间、道路照明工业照明及市政、交通、航海、航空等场所。性价比：

一、(现以深圳市为例)

1、现状:深圳市路灯光源现采用高压钠灯、金卤灯，共20万多盏，每年的电费1.6亿多元。

2、现使用路灯的缺陷:高压钠灯、金卤灯启动需要预热，如果中间断电，则需要先冷却和预热才能够启动；高压钠灯、金卤灯的电流谐波大，并发出刺耳的电流声；光的衰退严重；灯泡表面温度高于300℃；显色性低，灯光下色彩偏离，视觉效果差；频闪效应危害严重，肉眼直接观察小物体模糊不清；眩光严重，光线刺眼，环境压抑；容易自动熄灭。很明显，在高压钠灯灯光下不可能舒心地驾驶机动车辆，对交通安全有一定的影响。

3、寿命：高压钠灯、金卤灯寿命8000小时，实际应用上，由于电网电压的波动及车辆通过时造成的震动，每年灯管更换率平均达65[%]以上。而且金卤灯的触发器非常容易坏，路灯的维护或更换需要配备专用升降机车，致使大大增加了照明设备的维护成本和工人的劳动强度，影响了交通安全。频繁地坏灯、换灯，浪费了大量的人力物力，深圳市路灯每年的维护费约500万元

4、价格高，耗电严重：不符合当今世界节能降耗的主调。高压钠灯、金卤灯的系统功率因素低，没带补偿电容的功率因素低至40[%]，带补偿电容的功率因素为90[%]。

二、改造方案：针对以上情况，在满足深圳市路灯照明亮度的基础上，绿保纳米螺旋灯在基于“瞳孔流明”原理（具体见附表），现对深圳市路灯照明提出节能改造方案：最大化节约成本，现有路灯灯具继续利用，光源以同等数量的80瓦绿保高频无极灯替换现有250~~400瓦高压钠灯瓦高压钠灯。??传统流明与瞳孔流明之间的转换系数光源传统的lm/w校准系数有效光效（瞳孔流明数值）（PLm/W）纳米螺旋灯93．31.62129金卤灯800．8580高压钠灯650.7649?

浅析城市路灯照明的节能 篇3

【关键词】路灯系统;设计;绿色照明

0.引言

城市照明是城市基础设施的一个重要组成部分，不仅为亮化城市、美化环境发挥积极作用，还为交通安全、社会治安提供了有力保障，同时在提升城市档次、提高城市形象、改善城市环境发挥了极其重要的作用，但是城市照明也给财政的经费带来很大的负担。

近年来，我国的城市道路照明发展迅速，1999年全国安装300万盏路灯，目前已经达到约一亿盏，安装功率达到二点五千万千瓦，一年的耗电量约为590亿度，这个数字是比较庞大的，有相当大的节能潜力。以鹤壁新区现有路灯为例，2009年路灯系统电费就达到400万元。面对能源与环境危机，各国都在努力实施“节能减排”工程，抓好城市照明用电的节约，成了节能工作不可忽视的一个环节。从路灯照明的实际出发如何科学的节能成为路灯行业很重要的一个问题。笔者以我们在实际道路照明节能工作方面的一些认识，应从以下几方面采取节能。

1.合理的灯具选择及布置

根据建设部行业标准CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》以及我们的实践经验、实际情况，严格按照设计标准的要求进行合理选择路灯的布置模式、路灯的间距、高度等，同时要求合理选择照度标准和功率密度值，确定合适的光源，以实现合理的照度，避免或减少路灯设计的盲目性，从而达到路灯的节能。

2.稳压降压调光节能

在道路照明工程中，照度受电网电压影响，而电网电压受负荷影响，在负荷高峰时电压偏低，在负荷低谷时电压偏高。而傍晚为道路交通量高峰，此时电网电压低，光源光通量低，路面照度低；接近午夜时为道路交通量低谷，此时电网负荷是低谷，而电网电压偏高，光源发出的光通量高，路面照度高。这种不合理现象，造成既影响交通安全，又严重浪费能源和资金的现象，将智能光源稳压降压调光装置安装在路灯的控制端，在电压波动较大时，人流较小的后半夜，采用该装置在合适的照度情况下，降低较高的电压，达到节能。

3.半夜灯方式

半夜灯节能方式为最早也是最有效的节能方式，半夜灯是指在照度较高的街道或城乡结合部街道的路灯，由于后半夜人流量、车流量较少，亮度不需要太高的情况下，在23：00以后灭一部分灯，以达到节约电能的目的，其特点是：投资小，见效快，且效果明显、方法简单易行、维护方便，节电率达到20%以上；其最大的缺点是照度不均匀。半夜灯如果与路灯无线监控系统配合使用效果更佳，半夜灯亮灭灯时间易于调整。

4.选用高效节能的照明系统

4.1光源

①用紧凑型荧光灯（节能灯）取代白炽灯与小功率的高压汞灯，一支18W的节能灯的光通量相当于一支100W的白炽灯，节能效果显著；②用高光效高压钠灯和金卤灯取代高压汞灯和普通高压钠灯，例：功率为400W的高压汞灯、高压钠灯，高光效高压钠灯（飞利浦系列）它们的光通量分别为22000LM、48000LM、54000LM，分别提高118%、13%，节能效果显而易见；③采用LED灯取代传统的霓虹灯，其特点是：亮度高；可通过控制器达到多种色彩和图案的变化；功耗小，寿命长，同等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%，寿命却是霓虹灯的5-10倍；维修方便、简单。

4.2灯具

选用IP防护等级高，反射效率高的照明灯具。

4.3电器

气体放电灯具有负的伏安特性，所以必须串联镇流器工作，通常的电感镇流器功耗大，可达到灯本身消耗功率的10%以上，且功率因数为50%左右。①通常情况为在每支灯上并联电容进行补偿使功率因素提高到85%以上；②采用电感节能整流器取代普通镇流器，可节能5%左右；③2002年部分厂家推出电感调光镇流器，它是在镇流器中多设置一个抽头，利用调节器预设的时间调整输出电压，从而调整输出电流达到节电目的，现有400W→250W、250W→150W两种规格，其特点是：节能效果显著、照度均匀、尤其适宜旧街道改造。

4.4电子镇流器取代电感镇流器。

5.路灯控制柜节能

路灯节能控制柜安装于线路前端，可通过内置的智能控制器或可编程控制器、时间继电器、光敏控制器等，对节电系统的工作曲线进行自动控制，从而轻松调控整条线路上的负载，节电率高达40%。

6.优化配电线路节能

路灯线路系统较长，线路损耗、压降都一定程度影响了路灯的照度，浪费了电能，因此在设计线路时选用较粗的电缆截面，适当增加线路的负载能力，不仅为以后灯箱广告、景观照明留下余量，同时能有效减小压降与线路损耗，既延长整个线路系统的寿命，减少了维护维修率，还节约了电能。

7.无功补偿节能

无功功率增加了变压器及导线的容量，由于装置及导线饿电阻，无功电流变成热而直接损失，因此提高功率因数，减少无功功率成了节能很必要的手段，通常采用安装合适的电容，提高功率因数达到节能。

8.推广绿色照明光源

随着经济发展，我国的照明用电将大幅度提高，绿色节能照明的研究应用，将越来越受到重视。太阳能LED照明灯具作为冷光源产品，具有性价比较高、绿色环保、安全可靠、质量稳定、使用寿命长、安装维护简便等特点，可广泛应用于绿地照明、公路照明、广告灯箱照明、城市造型景观照明及家居照明系统，但太阳能LED照明灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈。

目前，照明消耗约占整个电力消耗的20%左右，降低照明用电是节省能源的重要途径。为实现这一目标，业界已研究开发出多种节能照明器具，并取得了一定的成效。但是，距离“绿色照明”的要求还较远，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。

根据城市路灯照明的实际情况，采用节能高效的节能灯、LED路灯、太阳能灯等，在合适的道路，选用较好的产品，代替原有的低效有害光源，可以很好地达到路灯的节能。

9.采用智能化集中控制

关于智能路灯节能技术探究 篇4

近年来, 我国经济的发展有效地推动了我国现代城市建设的发展, 我国现代化城市建设速度不断扩大, 而路灯作为现代城市建设的重要标志之一, 它肩负着城市的夜间照明重任, 随着路灯数量的增多, 路灯的能耗问题逐渐被引起重视。在当前社会发展形势下, 我国能源已经面临着严峻的局势, 进而制约了我国经济的持续发展。路灯的能耗问题加剧了我国能源紧张的局面。而路灯的电能过度消耗已经违背了我国社会发展的本质。智能路灯技术作为现代科技发展的重要产物之一, 它结合了先进的科学技术, 改变了传统的路灯能耗线路, 它以节能为主, 实现智能化控制, 能够有效地降低电能消耗, 进而为我国社会发展节约更多的电能。

二、智能路灯节能技术原理分析

智能路灯节能技术结合了现代先进的科学技术, 当线路通电时, 智能路灯节能系统通过设置在路面的光传感器检测路面光照状况, 并送入智能控制器, 智能控制器判断路灯照明系统是否需要起动。如果需要, 则控制功率变换单元完成路灯系统的软起动。路灯系统起动后, 设置在路面的噪声传感器检测路面交通的实时噪声状况, 送入智能控制器控制功率变换器, 改变路灯电压, 从而达到动态节能的目的, 如图1。

1、可变电抗器。

可变电抗器是在传统电抗器的一次结构性创新, 在传统电抗器的基础上引进了二次线圈, 将二次线圈与路灯中的电子功率变换器相连, 然后通过智能控制器对电子功率变换器进行调节, 进而达到改变电抗器一次抗阻的目的, 调节路灯的输入电流、电压, 进而对路灯的能耗实行智能调节。

2、智能控制器。

智能控制器是通过接收到的信号来来对进行智能调节。在智能控制器系统中, 当控制器受到信号时, 系统就会对信号进行处理, 进而输出相应的信号。而在路灯照明过程中, 当路灯所处的环境出现声音时, 智能控制器通过声音就会产生判断力, 进而开启路灯, 当路灯所处的环境未出现人生响声时, 智能控制器就会发出命令, 关掉路灯, 进而实现路灯的智能节能。

三、智能路灯节能技术

1、LED节能技术。随着现代科技的发展, 人们对智能路灯的研究越来越深入, LED等作为智能路灯技能技术的代表之一, 它是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件, 在LED中, 通过半导体晶片来连接芯片和电路板, 当电流通过导线作用于晶片的时候, LED中的电子触发节能系统, 以光子的形式发出能量, 进而达到节能的效果。据相关数据统计[1], LED单管功率为0.03-0.06瓦, 采用直流驱动, 单管驱动电压1.5-3.5伏。电流15-18毫安反映速度快, 可在高频操作, 用在同样照明效果的情况下, 耗电量是白炽灯的万分之一, 荧光管的二分之一, 由此可见, LED光源耗电量少, 节能效果好。2、智能灯光节能器。智能等光节能器是由可控制的磁通电感和智能控制器组成, 与路灯监控管理系统一道组成完整的节能与监控系统。智能灯光节能器通过扼流线圈降低电流, 进而达到降低路灯的功率的目的。在智能灯光节能器系统中, 扼流线圈的切入会受到MCU电路的控制, 为了更好地提高路灯的节能效果, 在节能系统中利用单片机对扼流线圈实现智能控制, 进而达到节能的目的。智能灯光节能器根据不同时段、不同路段对照度的不同需求, 实行智能化控制, 进而避免浪费。3、电子镇流器节能技术。在这个科技不断发展的时代, 我国电子节能技术已经取得了突破性的进展, 并在我国现代社会中得到了广泛的应用。电子镇流器节能技术是当前路灯照明工程中应用较为广泛的一种节能技术。电子镇流器节能技术是利用电子技术驱动光源, 使电子镇流器产生照明光线[2]。在智能路灯节能系统中, 利用半导体电子元件, 路灯系统中的直流或低频交流电压转换成高频交流电压, 驱动低压气体放电灯, 达到照明的效果。电子镇流器节能技术能够消除频闪, 稳定光照度, 利于节能。

四、结语

近年来, 我国对发展节能的号召力度不断加大, 大力发展节约、节能、绿色经济已成为我国当前社会的重要内容。在当前路灯照明工程中, 发展智能路灯节能技术是照明工程中一项重要的任务, 只有大力发展智能路灯节能技术, 做好节能降耗管理工作, 才能有效地优化电资源配置, 提高电能源利用效率, 节能降耗, 进而逐步实现我国现代经济的可持续发展。

摘要：近年来, 我国城市化建设步伐不断加快, 有效地促进了我国经济水平的提高。在城市化建设过程中, 路灯作为文明城市建设的重要组成部分, 降低路灯对电能的消耗有着重大意义。本文就智能路灯节能技术进行了相关的研究。

关键词：智能路灯,节能技术,意义

参考文献

[1]陈凤贤.基于多智能体技术的路灯节能控制系统的研究[D].华南理工大学, 2013.

校园路灯系统节能设计探讨 篇5

摘要： 如今我国经济高速发展，人们生活水平日益提高，能源和资源变得日益紧张，电力短缺已成为制约国民经济发展的突出矛盾。学校作为一个国家人才输出地，在我国乃至世界当中都占有相当重要的分量，而学校由于照明所产生的耗电量无疑是众多公共事业单位中最多的部门之一。但在号召节能减排的当下，我们应从技术角度以及行为角度去寻找能够解决此类问题的方法，既要保证合适照度、保证各种教学和生活等方面工作的顺利进行，又要求节约电能，提倡绿色照明环境。

关键词：校园路灯系统；光源类型；节能

21世纪，可持续发展已经成为人类社会发展的绿色思潮，倡导绿色低碳生活，减少能源的浪费，建设资源节约型、环境友好型社会已成为人类社会的广泛共识。大学校园校区面积大，有教学工作区、学生生活居住区、食堂、超市和运动场所等不同的功能区域，在这些区域内安装有大量的室外照明灯具，这些室外照明灯具作为学校一个很重要的照明用电组成部分，室外照明设计不仅要体现艺术性还要注重其功能性，既要保证合适照度、保证各种教学和生活等方面工作的顺利进行，又要求节约电能，提倡绿色照明环境

1、学校路灯照明系统的现状：

目前校园路灯存在路灯的布点方式不合理，照明效果欠佳，灯型不统一、线路老化、灯杆锈蚀严重、不满足节能要求等现象。根据调查，有很多学校晚上23：00过后校园里几乎没有行人来往了，然而校园路灯却是“通宵达旦”。学校路灯有些是全夜灯，也有些是后夜灯，基本上是人工控制，劳动强度很大，繁琐，由于工作人员开启或关闭路灯的不及时，造成不方便路人与浪费用电的现象时有发生。在不影响路灯正常工作的情况下对其进行节能研究有着重要意义。

2、光源类型的选择

参考《城市道路照明设计标准》要求，结合大学校园室外道路照明的具体情况，路灯照明系统所采用光源的主要类型有：高压钠灯、金属卤化物灯、节能灯（紧凑型荧光灯）、半导体发光二级管（LED）灯、太阳能灯等。

（1）校园主干路、次干路的道路照明光源，考虑大量的车流、人流以及景观的照明需要，应采用具有发光效率高、寿命长、透雾能力强、色温适中、显色性也符合一般道路照明要求的高压钠灯。

（2）生活居住区和商业区的人行道路照明光源，考虑尊重人的感受，强调以人为本的理念；同时要营造环境幽静轻松的氛围，可考虑选择发光效率比较高、寿命长、显色性好的金属卤化物灯或紧凑型荧光灯。

（3）在满足道路照明标准要求的前提下，经过经济效益分析对比以及试点成熟的基础上，适当推广使用太阳能路灯、半导体发光二级管（LED）灯等新能源节能 灯具。

3、校园路灯节能措施

（1）节能不是靠降低照明水平来实现，而是在确保各级道路符合相应的照明标准的前提下考虑节能。因此，首先就得根据被照明场所的要求和特点合理选定照明标准值。否则，标准选高了会造成能源浪费，标准选低了又不符合照明要求。

（2）照明设计是实现节能的核心环节。在进行照明设计时，要同时提出多套方案进行设计计算，在确定它们都符合照明标准的要求后，再进行综合经济分析比较，从中选取最佳的方案。

（3）合理选择照明器材是实现节能的有效手段之一。根据《城市道路照明设计标准》要求，应选择符合国家标准中关于节能评价规定的光源和镇流器。在选择灯具时，首先要满足灯具相关标准以及光强分布和眩光限制的要求，在此前提条件下再选择高效率者。

（4）气体放电灯的功率因数一般在0.4～0.6之间，可通过实施电容补偿或配用电子镇流器来提高功率因数，降低无功损耗。从经济合理的角度考虑，补偿后的功率因数在0.8～0.9之间为宜。

（5）在深夜普遍降低路面照度是节能效果最为明显的一项措施。由于深夜车流、人流量小，应该普遍推行这种措施。因此，在主干路、次干路应该采取这一措施。实施这一措施的办法包括：

第一，采用双光源灯具是一种合理的办法。深夜的交通流量小，关闭1只光源，如将1盏灯具内的2只光源在上半夜全部点亮，下半夜道路车流量小时关掉其中1只光源，既可以达到节能目的，又不影响路面照度均匀度。

第二，采用深夜能自动降低路灯光源功率的装置，如变功率镇流器或智能型照明调控装置等。变功率镇流器是通过时间控制器和电子开关来调节镇流器的电抗，减小光源回路电流，从而调节照明装置的功率，从全功率降至60%～70%的功率。如高压钠灯灯具内安装变功率镇流器时，深夜能自动降低光源的功率，从而达到节能的目的。智能型照明调控装置是一种智能型降压稳压调光装置，能够根据电网电压的波动，平滑地对路灯输入电压进行动态调整，自动调光。在深夜电网电压升高、道路车流量小时进行自动调压，降低光源的功率，从而降低路面照度，达到节能的效果。

第三，采用深夜关闭不超过半数灯具的办法，但不得关闭沿道路纵向相邻的两盏灯具，以免路灯照明均匀度降低过多，影响交通安全。当路灯为单侧布置时，应采用间隔熄灯的方式；当路灯为双侧交错布置时，应采用熄灭一侧路灯的方式；当路灯为双侧对称布置时，应采用交叉熄灯的方式。

第四，由于技术原因，考虑到线路压降以及终端负载的电压需求，电网供电电压普遍偏高，尤其是在午夜以后，由于市网电压远高于额定电压，路灯照明系统电压不能根据电网波动、照度需求以及照明时段等情况进行实时调整，往往导致灯具过度发热，造成大量的电能浪费、照明灯具的使用寿命大幅缩短。目前路灯照明的电能利用率还不到65%，电能浪费相当严重，存在着巨大的节能空间。采用智能路灯节能设备对路灯系统运行状态进行全自动的监控，实现人性化的亮度设置和控制。采用智能路灯节能设备后照度基本不变，灯具的功耗明显减少，使用寿命大大延长。学校用于路灯照明系统维护的成本也将明显减少，同时也将带来相当可观的经济效益。

（6）电缆截面的选择。校园室外路灯照明系统的特点是系统用电功率不是很大，线路上的工作电流也不是很大，但需要敷设线路较长。负荷计算时电缆载流量的要求容易得到满足，但由于路灯照明系统线路较长，线路压降要满足线路末端的电压要求是需要重点考虑的问题。解决线路压降问题的方法可以考虑适当加大线路截面；加大线缆截面积的同时也提高了线路的输送能力，对提高供电可靠性、电压合格率以及节约电能是大有好处的。

（7）选择合理的控制方式，采用具有可靠度高和一致性好的控制设备也是一项重要的节能措施。基于校园特殊的分区特点，室外路灯照明系统的控制方式应合理选择，做到需要开灯时能即刻开启，需要关灯时马上就能关闭，这样才能准确控制全年的灯具燃点时间，达到节能目的。对于重要校园路灯照明区域应根据所在地区的地理位置和季节变化合理确定开关灯时间，并应根据天空亮度变化进行必要修正。宜采用光控和时控相结合的控制方式，以时控为基础，并辅以光控功能，使路灯照明的开、关控制准确合理。路灯照明宜采用智能化控制，通过计算机网络技术，利用有线和无线传输方式，对路灯的启闭、运行状态、故障情况等进行遥控、遥测、遥信，从而实现对路灯的远距离监控和管理。通过时控、光控、程控等多种智能化控制模式，实现对路灯照明的动态智能化控制，从而达到长期安全、节能运行和科学管理的目的。对于非重要路灯照明区域，在满足照度及安全的情况下，应选择在深夜自动或手动关闭部分，以节约电能。

（8）由于太阳能路灯以太阳光为能源，白天在阳光的照射下，太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给负载供电使用，无需复杂昂贵的管线铺设，无需人工操作，工作稳定可靠，安全无污染，节省电费免维护等优点以及LED路灯的定向发光、功率消耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、绿色环保的优点。所以随着太阳能以及LED路灯技术的发展成熟，校园路灯设计在综合经济效益分析合适的情况下，逐步采用太阳能以及LED路灯将成为绿色节能校园建设的一个有着巨大潜力的发展方向。

4、总结：

校园是学生和教职工工作和生活的主要场所，合理的安装路灯会给大家的生活和学习带来很大的方便，同时，也会有效的减少校园内的安全事故，保障学生和教职工的安全。因此，学校对校园内路灯的管理与优化应该尽快进行和落实。路灯之类的设施实施节能改进，不久可以降低能耗成本，而且有助于缓解政府能源供应和建设压力，对减少废气污染保护环境也有巨大的现实意义，我们要努力落实以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观，减轻环境污染，实现人与自然和谐发展的重要举措。这在一定程度上提高了人们的生活水平。校园路灯稳定可靠的工作关系是关系到校园全体师生的大事，事关人身安全与财产，科学合理的设计校园路灯控制系统具有很重要的社会意义。

参考文献 ：

[1]城市道路照明设计标准（CJJ45-2006）[S].[2]王真.大学城路灯照明设计与节能研究.福建建筑，2009，03

路灯节能控制器的设计与研究 篇6

【摘 要】本文论述了一种基于单片机的路灯节能控制器软硬件设计方法，阐述了该控制器的节能原理，重点讲述了DS1302时钟芯片的读写操作方式，并给出了电路连接图及部分单片机C语言程序实例。

【关键词】节能；单片机；液晶；时钟；继电器

引言

随着我国经济社会持续快速发展，能源供应紧张的问题日益凸显，特别在用电高峰期，电力缺乏更加严重。而道路照明用电占了相当的比重，是消耗电能的一个重要方面。照明节能正在成为一个节约能源、保护环境的重要措施，本文研究设计的控制器正是应用于路灯照明节能领域[1]。

1.控制器节能原理

1.1 分时段节能

单片机通过时钟芯片获取准确的时间信息，从而分时段控制继电器的通断状态，比如到了夜间23点，车辆稀少了，此时继电器断开，路灯熄灭，熄灭的时间点可任意设定。安装时，每隔一盏路灯装一个，这样的话不至于夜间漆黑一片，同时又达到了节能目的。

1.2 车辆行驶时的安全性考虑与设计

加入声音传感器，感知是否有车辆经过。当有车辆驶来时，传感器探到声音，向单片机输出低电平，单片机立即触发继电器闭合，熄灭的路灯被点亮；当车辆驶离时，声音消失，传感器向单片机输出高电平，单片机触发继电器断开，路灯再次熄灭，继续节能。

2.硬件设计

2.1 系统硬件框图和实物图

系统硬件框图和实物图如图1所示，包括单片机、时钟芯片、声音传感器、按键、12864型液晶屏、继电器、系统电源等。

芯片及电子元器件选型简介：

1）单片机型号为AT89S52，是一种基于CMOS工艺的低功耗、高性能8位微控制器，具有8K片内程序存储器。

2）时钟芯片型号DS1302，可以提供年、月、日、时、分、秒、星期等时间信息，通过三个简单的串行接口与单片机进行同步串行通信。

3）液晶显示模块型号为12864型，内部含有国标一级、二级简体中文字库，显示分辨率为128*64，构成本控制器的人机交互界面。

4）继电器采用固态直流控交流型，控制端的触发电压为3V至32V直流信号，输出端接入220V市电交流回路，固态型的控制端与输出回路采用光耦可靠隔离，开关噪声非常小，不影响单片机控制系统的正常工作。

5）声音传感器：采用驻极体作为拾音器，经过LM393的电压比较输出高低电平信号，检测到声音时输出低电平，反之输出高电平，灵敏度可调节。

2.2 单片机与时钟芯片DS1302的接口电路设计

时钟芯片接口电路原理图如图2所示。DS1302的X1、X2端通过两个30pf瓷片电容跨接32.768KHz晶振，为其工作提供时钟节拍。VCC1端为外接锂电池引脚，该引脚接3V锂电池正极，一般采用2032式纽扣电池，以节省电路板空间。CLK、I/O、REST分别接单片机的3个通用I/O口，以实现单片机对DS1302的内部寄存器读写操作，这三个引脚构成了SPI 式通信电路。

3.程序设计

路灯节能控制器的程序设计主要包括三大部分：DS1302时钟芯片读写程序、液晶读写操作程序、继电器动作程序[2]。

3.1 DS1302时钟芯片写操作程序

}

3.2 继电器动作程序

繼电器1对应开启220V电压，继电器2对应开启170V电压，继电器3对应开启185V电压。继电器控制端获得高电平时，输出端闭合，否则输出端断开[3]。

4.结束语

本文研究了路灯节能控制器软硬件设计问题，设计了控制器的硬件电路，并对关键的程序代码做了阐述，同时搭建了硬件系统，经过试验达到了预期效果，为将来在电气控制领域开展进一步研究打下了扎实的基础。

参考文献：

[1] 杨申仲，杨炜，朱同裕.行业节能减排技术与能耗考核[M].北京：机械工业出版社，2011-07.

[2] 郭天祥.新概念51单片机C语言教程：入门、提高、开发、拓展全攻略[M].北京：电子工业出版社，2009-01.

[3] 王月姣，朱家驹. 固态继电器在单片机测控系统中的应用[J].中南民族大学学报（自然科学版），2005年第1期.

作者简介：

高效节能的低功率LED路灯技术 篇7

A.创新LED设计

使用2160个5mm Nichia LED灯泡, 来取代数十个于输出时有高热能缺点的LED灯泡, 其优点如下:

(1) 降低热能输出;

(2) 降低电力成本;

(3) 最佳流明亮度 (lumen) 性能;

(4) 降低维修成本;

(5) 延长路灯使用周期;

(6) 最佳结构设计。

B.专利老化补偿技术 (ACT)

不同于其它LED路灯模组, 采用智能overdrive/underdrive老化补偿技术 (ACT) :

基于输出温度、电流消耗及生命周期, 以提升最佳的性能与高效率的电力消耗为目标, ACT用智能演算法持续地在Underdrive与Overdrive之间转换IS4-LED路灯功率模式。

C.灵活整合

该LED街灯与现有各种AC电源供应器可进行大范围的整合 (80-110AC到220-250AC) 。也可调试光束位置, 对新的与现有的设备皆可进行整合:

(1) 可安装于所有灯柱;

(2) 可调试光束位置, 倾斜度可至22度 (理想的LED街灯直接照明光束之II型, III型, IV型和V型) 。

三种不同模式, 可应用于不同的使用环境:

(1) 33W型 (2组360颗5mm Nichia LED灯泡板) ;

(2) 66W型 (4组360颗5mm Nichia LED灯泡板) ;

(3) 100W型 (6组360颗5mm Nichia LED灯泡板) 。

D.严格的结构设计

每盏LED路灯皆通过IP67防水等级的户外环境测试, 并能在3呎 (约1米) 深的水中运作达30分钟, 可将外界环境灰尘隔绝。下列技术为方便维修所设计:

(1) 每盏LED路灯皆有IP67防水等级;

(2) 针对独立的LED面板, 使用更易于更换的360 units的Nichia5mm LED灯泡;

(3) LED面板可回收再利用, 只须更换5mm LED灯泡;

(4) Nichia 5mm LED灯泡品质成熟稳定, 维修率低。

E.品质优良

该LED路灯设计的使用年限是20年以上, 因其包含以下独特技术:

(1) LED灯泡采用日本顶级Nichia5mm LED灯泡;

(2) 每盏LED路灯电力供应皆由故障率0.01%或更低的电信等级供应;

(3) “10 LED in series”的设计提供完整的流明亮度 (lumen) 性能;

(4) 故障率达3.5%也不会影响流明亮度, 不同于一般高热能输出的LED路灯;

(5) 有了老化补偿技术 (ACT) 与低热能输出设计, 使用期限提高至10万小时 (摄氏10度可延长使用寿命) ;

(6) 夜间亮度调整感应器在必要的时候调整电力, 以达到电力节约效益及延长LED使用寿命的目的。

分析路灯节能技术 篇8

在新的经济发展阶段, 我国对节能环保技术的研发和使用越来越广泛。尤其是近几年来, 我国提出了可持续发展战略, 随后还出台了一系列政策来对节能环保产业的规范化发展作了具体的要求, 尤其是对城市公共设施建设作了强制性的要求, 主要体现在城市路灯照明方面。在城市路灯照明设施过程中大规模使用节能技术必须要进行科学合理的整体规划, 要充分考虑使用过程中各种目前还不成熟的技术环节, 并结合不同城市的实际发展需要, 不要盲目地使用各种新型的节能技术和设备。盲目使用新型的节能技术和设备可能会造成一些不必要的负面影响。在路灯照明系统中使用节能技术还直接关系到城市交通系统运行的稳定性。

1 使用路灯节能照明技术的现实必要性

我国既是一个资源大国, 也是一个资源消耗大国, 在经济飞速发展的过程中, 环境和资源与社会发展的矛盾越来越尖锐。我国路灯照明传统技术大部分都使用高耗能的高压钠等照明材料, 其正常使用周期只有四、五年。而我国在城市电网建设方面的各种技术缺陷使得电压变化十分频繁, 稳定性极差, 对路灯的正常使用有严重的影响, 所以其真正的使用周期只有一年左右。另外, 许多经济欠发达地区的城市对节能技术的使用极不合理, 有些城市由于受自身经济发展水平的限制, 根本就不重视在路灯照明方面使用节能技术和产品。有的城市在路灯照明设施规划建设过程中没有对其进行科学的规划和合理的控制, 造成许多人为原因引起的不必要的各种资源浪费。节能技术在城市路灯照明方面的广泛应用对于城市未来的发展意义重大, 会在很大程度上促进我国节能应用技术产业的发展, 同时, 对建设资源节约型、经济环保型社会, 解决我国日益严重的能源和环境危机会起到积极的推动作用, 并在应对气候变暖冰川融化和海平面上升方面也会起到促进作用。

2 路灯节能技术的具体内容

2.1 节能光源

我国已经有许多自主研发的节能灯具照明产品, 为节能环保产业未来的发展奠定了良好的技术基础, 但由于其市场价格十分昂贵, 所以普及范围小, 速度缓慢。我国对于节能照明技术的研发应该出台相应的扶持优惠政策, 在借鉴国外先进技术和研究成果的同时要积极地研发新型能源和设备, 以促进节能绿色光源在城市路灯照明过程中的使用。从目前的现状来看, 我国可以逐渐地推广使用的有高效节能灯、LED路灯以及光能路灯等。

2.2 运行控制系统

随着数控技术的广泛使用, 在城市路灯节能照明方面也迅速出现了数字监控运营系统, 其工作运行原理就是对各种使用对象进行遥测控制、信息处理和状态调整。这是一种新的自动化智能监控系统, 可以在很大程度上节省人力和能源的消耗。许多城市都可以通过双功率镇流器对城市的照明系统运行状态进行长时间不间断地监控。这种监控运行系统在实际运用过程中取得了良好的效果, 目前已经得到了广泛应用, 可大大节省人力资源, 提高城市照明监控系统的工作效率。

2.3 使用具体对象

(1) 节能光源方面, 可以在城市公共照明场所广泛使用紧凑型的荧光灯、高明度的高压钠灯以及LED路灯。

(2) 通常情况下, 采用防护性能等级高、光线反射效率较高的照明灯具。

(3) 对所有被监控的灯具用并联电路进行损耗性补偿, 可以使镇流器的正常运行功率提高到80%以上, 还可以采用电磁感应节能镇流器代替普通的节能镇流器。

(4) 可以使用新型的电子镇流器代替电感镇流器。

2.4 城市公共电网线路

从城市交通照明设施的电网范围来看, 我国许多城市的路灯照明系统由于电路运输距离过长造成线路损耗较大, 这在很大程度上直接影响到路灯的照明亮度, 所以设计线路时要选用质量较好、半径较大的电缆。就目前的实际情况来看, 我国许多城市在深夜时, 城市路灯照明系统的电压会在一定程度上升高, 如果长时间这样, 不仅会缩短路灯的正常使用周期, 而且还会造成大量的电能损耗。针对这种情况, 可以安装一种自动化的智能灯光照度节电器, 利用微电子监控调节技术, 在保证供电系统运行正常的基础上及时地对电压和照明度进行调整, 达到增加产品正常使用周期和节省电能损耗的双重目的。

2.5 电压稳定性

城市电网在运行过程中电压频繁变化会直接影响到城市交通系统在夜间的正常运行, 造成巨大的资源浪费和能源消耗, 甚至还会造成许多突发性的交通事故, 给城市的交通造成许多潜在的安全隐患。针对这些问题, 可以使用自动化的智能光源电压调节设备。这种设备可以在城市电压上升、人流量稀少的深夜起到降压节能的作用。

2.6 使用时间段调节

在深夜零点以后关掉一部分人流量车流量较少的路段和街道的路灯, 这种方法的特点是投入成本低、实施流程简捷、见效快, 其缺陷是照度不均匀。如果将路灯的无线电监控系统与半夜节能灯组合起来, 其使用效果将会更加好, 同时也可以解决这二者自身存在的各种缺陷。

3 电子镇流器

电子镇流器最显著的优点是运行原理简单、稳定性较好。虽然其节能效率不是很高, 但是随着我国电力电子运用技术的飞速发展, 电子镇流器的使用效率得到了很大提升, 其商业化进程也越来越快。

3.1 工作原理

电子镇流器基本的工作原理 (如图1所示) :把工频交流电转换为高频率的交流电, 然后再使用电力电子元件和IC控制器组成AC—DC—AC的循环变换电路, 先将工频交流电供电系统的电源整流滤波转换为直流电, 然后通过反向的电压转化器把直流电逆变为高频率的交流电。

3.2 功能

(1) 输出功率的控制, 即调整PWM信号的发送频率和其所占用的空间比例, 以实现控制电流和降低电压的目的。

(2) 控制启动电路的正常运行状态。

(3) 在电流过大、温度过高的情况下能够及时关闭主电路。

3.3 特点

电子镇流器在实际运行中的节能效率在50%左右, 与传统的电磁感应高压钠灯相比镇流器自身的电能损耗十分低, 约为等运行功率的5%, 功率因数特别高。采用电子镇流器, 供电系统的线路电能损耗可以降低60%左右, 而且其输出功率基本上不会受到电网电压变化的影响。

3.4 目前存在的技术问题

电子镇流器主要的技术瓶颈是稳定性和正常使用周期的问题。高压钠灯在运行过程中特别容易出现各种故障, 如输出功率开关损坏、驱动集成电路损坏、电路失控和镇流器温度升高等。

3.5 新型能源技术

近几年来, 太阳能电子镇流器的使用, 大大减轻了城市电网的运行负荷。因为太阳能是独立的电源供电系统, 不需要使用电网的电能。

4 结语

在环境问题和能源危机日益严重的今天, 在城市公共照明设施中使用节能技术将会起到十分积极的作用。但目前无论是技术性方法, 还是管理性方法, 都存在着许多缺陷, 需要国家出台相关的政策对我国的城市路灯节能行业和科研项目进行重点扶持, 使我国的城市路灯照明技术能够得到迅速发展。

参考文献

[1]陆丽芳.城市道路夜间照明节能技术管理[J].科学之友, 2011, (12) :126-127

[2]甘宝元.现代城市路灯照明节能技术的应用[J].硅谷, 2011, (21) :108

[3]王鹏.城市路灯节能技术研究与应用[J].能源研究与管理, 2012, (02) :88-89, 98

分析路灯节能技术 篇9

我国的城市照明伴随着我国城市化进程的加速，得到了快速的发展。但是，城市照明发展中的能源需求和消耗也在不断加大。总体上看，绿色照明工作还存在高能耗、高污染、低效率等问题。

据调查，我国当前的路灯以低效照明为主，电能利用率低。针对照明中存在的污染严重、电能浪费、能耗密度高、照明效能低等问题，研究路灯节能控制系统，推动路灯照明节能节电，将对绿色照明的全面发展起到积极的推进作用。

1 当前路灯照明系统存在的不足

现代社会，成为城市魅力名片和窗口的路灯照明，缔造了辉煌绚丽的城市文明，也带来了一些问题。能源耗费已经成为制约当前路灯系统发展的关键所在。

1.1 电压波动大———运行浪费

由于电网负荷的变化随着时段的不同而不同，因此，相应的电压波动也较大。在行人和车辆较多的上半夜，电压较低，亮度较暗;而下半夜则异常明亮，这是由于电网负荷的变化而导致电压上升所致。较大的电压波动增加了电、热的转换比值，降低了灯具的效率，造成电能的浪费。

1.2 线路损耗大———线路浪费

路灯的供电线路较长，功率低，因此线路损耗较大;同时，一般220 V单相电压供电的路灯，三相不平衡情况较为严重，因此将造成过大的零序电流，零点位移，从而加大了电路的损耗。

1.3 管理方式粗放———间接浪费

当前，路灯照明的线路控制都较为简单，不能监视、记录和统计操作结果，设备异常的发现依赖于人工巡视。发现故障不及时，处理故障的效率也不高，最终导致了人力和物力的浪费。

为了解决路灯系统存在的问题，具有节能、环保、长寿等优点的LED路灯受到了低碳社会的高度重视。研究和开发LED路灯节能控制系统，提高资源利用率，节省能耗，成为了路灯节能的重中之重。

2 基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统

基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统可以对LED路灯的开关状态进行实时的监控，同时检测和收集LED路灯的各个参数信息。LED路灯的各类参数信息(开关状态，电流、电压、亮度、温度等)经由LED路灯周边的无线传感节点实时的传输到监控中心。系统据此设计维修计划并发出警报，通知进行故障处理，节约了人力成本，提高了故障处理的效率，实现了路灯管理的智能化。

基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统具有以下优势：(1)无线方式组网，不需要布线，扩展灵活，且不占用空间;(2)容易被采用，实施快捷方便，不影响道路环境;(3)监管高效便捷，设备故障处理效率高，降低了路灯的能耗。

基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统提高了能源利用率、节约了一定的能源成本。在帮助照明系统节省大量用电量的同时，延长了照明灯具的使用寿命。

3 系统总体设计

基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统主要由监控中心、子网控制器和LED路灯监控器三个部分组成。系统构成如图1所示。

3.1 LED路灯监控器

LED路灯监控器的心脏是单片机，它负责数据的处理，是监控器的数据中心。电压、电流、温度传感器采集电流、电压、温度值，继电器则控制LED路灯的状态，然后将信息输送到单片机，单片机和Zigbee射频模块通信，向子网控制器报送LED路灯的各类参数，接受子网控制器的监控命令。

LED路灯监控器对开关状态及采集、亮度调节、电流、温度、电压采集等进行控制。LED路灯监控器分为外挂式和模块式，满足不同的使用需求。LED路灯监控器如图2所示。

3.2 子网控制器的设计

子网控制器位于监控中心和LED路灯监控器之间，分别以不同的方式与系统中心和路灯监控器通信。它运用Zigbee通讯协议，下达系统中心的命令,同时反馈LED路灯监控器的监控情况。子网控制器负责处理本子网内的所有事务，包括监控LED路灯监控器运行状态和控制信号、处理报警等。

单片机、GPRS/3G和Zigbee射频模块组成了子网控制器。单片机是子网控制器的核心。单片机接收监控中心的各类命令，上报LED路灯监控器的参数值。同时，它通过Zigbee射频模块来发送监控命令。

3.3 监控中心

监控中心的主要功能是对LED路灯监控器进行监控和远程数据访问，包括配置参数，发送监控命令、收集LED路灯的状态等。LED路灯照明时间和开关的设定可以随着路段日照情况和人车流量的变化而变化，既满足了照明的需要，也节约了能耗。监控中心的功能由以下几个模块来实现：

数据管理模块。数据管理模块主要进行数据的应用管理，是整个系统的核心。数据管理模块对系统的运行和配置数据进行管理，包括路灯监控器数据的管理、系统运行状态数据和其它配置数据的管理等。

主界面模块。主界面模块主要由监控管理、数据显示和控制面板等组成。将数据以图形化的方式形象直观地展示出来，为用户提供整个LED路灯的实时监控。同时，用户可根据自己的需求来配置和管理系统。

数据库模块。数据库模块主要负责系统的数据存储和操作。系统可以根据需要随时调用和回放数据库中存储的历史数据，为其他模块的功能执行和分析提供支撑。

用户管理模块。用户管理模块主要负责系统中用户账户的管理，包括账户的注册、登入和修改，不同用户权限的设定和授权，严格控制用户对系统的修改，实现系统运行的安全和稳定。

通信管理模块。通信管理模块主要负责通信接口的配置和管理，保证数据的通信。它是软件系统的对外接口，通过与底层中心控制的数据交互，最终实现用户对底层硬件的控制。

4 结语

基于无线传感技术的LED路灯节能控制系统提高了路灯管理和故障处理的效率，降低了路灯的能耗，节省了电力，延长了照明灯具的使用寿命，节约了能源成本和照明费用，为城市的照明做出了贡献。

参考文献

[1]苏建龙,张晓雷,陆文娟.LED路灯节能控制系统的设计与应用[J].产品与应用,2009(10):57-58.

[2]贺一鸣,王崇贵,刘进宇.智能路灯控制系统设计与应用研究[J].现代电子技术,2010(1):207-210.

分析路灯节能技术 篇10

城市在夜晚之后, 照明系统成为了城市能耗的主要系统之一, 道路照明的节能成为了城市节能的首要目标。通过试点实验, 对成功的经验进行总结, 对失败的经验进行分析, 大多数的城市政府部门都可以做到冷静对待、周全考虑。但是同时, 有些省市政府的领导则一味盲目的追求效果效率, 不考虑实际情况而盲目的对城市路灯进行定时定量的节能改造, 这种不科学的手段为以后的节能照明工程的进行带来了不良的影响以及困难。

下面文章就针对目前我国在路灯工程现状存在的问题进行简要的分析, 同时根据自己的工作经验提出了Mni智能电感无级纯正弦连续调节技术方案, 并希望此技术可以对道路照明的节能工作的顺利发展有帮助。

1 隔盏亮的路灯控制方案

能源危机不仅仅是现代社会才开始出现的, 早在上世纪, 由于美日韩经济的飞速发展, 高能耗用品的陡然增加, 现有能源供应发展不及时, 无法满足需求。日本就发明了隔盏亮的路灯控制法, 即, 在上半夜将路灯全部点亮, 而在无人的后半夜则关闭一部分路灯, 隔一盏亮一盏, 以此减少能源的消耗。这种方式是通过布线来实现的, 但是这种特殊的布线方式会导致变压器的三相失衡, 因为, 电力供应采用的一般都是三相线, 而隔盏亮的路灯照明控制系统则要实现的是二分之一功率的控制, 这样就会严重影响变压器的正常运行。

隔盏亮控制法的危害有:

(1) 会严重影响变压器的寿命, 且难以选型。举个例子, 如果四路照明线路, 每一路都是50A则三相电路在前半夜的负荷为100A, 50A, 50A, 而到了后半夜则会变成50A, 50A, 0A.很明显的是若是选择了型号为3X100A的变压器就会增加成本, 并且也会造成浪费, 而若是选择3X50A的则又会造成过载, 因此, 一般情况下都对选择3X70A的。但是这样就会造成在全开的状态下变压器过载, 而出现发热现象, 造成寿命的缩短。

(2) 不平衡的功率会威胁到供电网络的安全。由于路灯的变压器都是设置在高压线路上的, 对于路灯的供电失衡则会造成高压线路的平衡难以被控制, 并且情况严重的话会造成整个电网系统的崩溃。

(3) 不平衡的供电会形成过高的电压, 对于灯具的损害极大。从上述分析可以得出, 运用此种方式进行照明节能会造成路灯变压器前后半夜的失衡, 在轻载线路上就会形成过压现象, 而使得电压达到250V, 在高压状态下, 灯具的寿命也会受到影响, 因高温而大大的缩短。而后半夜的空载也会出现高压现象, 使得挂着的仪器仪表损坏。

2 传统电磁按时段换档控制方案

目前, 市场上大部分照明节能产品, 都采用传统电磁换档技术, 这种产品大约在2003年下半年进入市场。其中也有公司试图采用碳刷无级自藕方式控制, 由于碳刷烧毁严重, 导致主变压器燃烧, 没有成功的产品。因此现在的产品均是接触器换档方式。

这种产品的主要缺点是:

(1) 灯具寿命缩短。中途换档, 由于接触器电流的切断, 导致闪断故障电力供应, 冲击灯具, 容易灭灯, 烧灯, 在节电率高的档位切换时, 灭灯烧灯严重, 线路末端过低, 灯点燃困难。

(2) 设备容易烧毁。由于违背电磁基本原理, 切换时, 冲击电网, 过压击穿变压器绝缘, 接触器触点啦弧, 烧接触器, 变压器燃烧。

(3) 传统电磁固定降压控制方案

我们认为, 传统电磁固定降压产品, 具有价格便宜, 寿命长的优点, 只要能接受开机就降压, 还是会有一定市场。但市场以及节能工程反馈的情况, 却出乎我们的意料。因此可工作的灯具寿命很短, 半新灯就得更换, 换灯成本高, 节电不节钱。

电磁固定降压的缺点是:

(1) 灯具的寿命大大缩短。

(2) 开灯就降压, 导致傍晚太阳刚下山时, 交通事故增加。

(3) 由于固定降压, 不需要高亮度照明的后半夜, 由于电网电压升高, 灯具反而更亮。

(4) 灯具电压随电网电压波动而波动, 没有稳压功能。

(5) 由于耗用大量铜材和矽钢, 被盗和破坏严重。

4 可控硅移相调压集中控制方案

这种技术, 是家用调光台灯技术的大功率化, 2002年前采用。由于路灯强制电容补偿, 而可控硅无法适应电容负载, 因此退出照明节能市场。另外, 由于电流电压谐波严重, 许多城市明文禁止大量使用。

5 单灯可控硅移相调压分布式控制方案

2002年前采用的技术, 无法适应电容补偿以及谐波严重, 目前禁止使用, 同时, 由于工程改动工作量大, 综合改造成本非常高, 故障率高, 维护成本高, 进入市场困难。

6 单灯电磁调压分布式控制方案

这种技术分2类:

一类是保留Hid等的镇流器, 外加一个固定降压或分时段降压的自藕变压器, 这类产品几乎具有“固定电磁降压/分档降压”和“单灯可控硅降压”的所有缺点, 成本非常高, 性能也差。耗铜和矽钢量巨大。由于要动用工程车, 后期维护成本非常高。

另一类是去除原Hid灯的电感镇流器, 改用“换档镇流器”。由于存在档位切换, 除引起灭灯, 故障率高, 维修成本高外, 新镇流器的成本以及改造工程成本也十分高。

这种方案, 耗用大量铜材和矽钢, 被盗和破坏严重。

7 理想照明节能技术, Mni智能电感!

Mni智能电感技术, 是全球理想的照明节能技术, 是我国自主创新, 具有我国自主知识产权的高新技术。

Mni智能电感技术, 代表交流稳压电源的发展方向, 耗铜以及矽钢量仅为传统电磁产品的3%, 节约我国稀有的铜资源, 减少环境污染。同时在电力控制和照明节能控制上, 也具有与传统电磁技术无法比拟的优越性能, 真正实现“以人为本, 情景节能, 动态节能, 按需节能”, 比传统电磁技术, 节电率更高, 更能极大延长灯具使用寿命。

8 结束语

城市路灯作为日常生活中不可缺少的设备成为城市建设的重要内容, 但是结合了现代化的节能思想, 在实用和美观的基础上我们又加入了构建节约型社会的新型思想。因此城市道路照明系统的节能工作任重道远。

摘要：一个城市的建设不仅仅取决于建筑, 同时还涉及了交通, 基础设施等, 照明设施是现代城市的主要基础设施之一。同时越来越多的现代化城市在照明系统的建设中不仅仅考虑到了实用性, 即照明作用, 同时将照明系统作为美化城市的工具。城市路灯作为日常生活中不可缺少的设备成为城市建设的重要内容, 结合了现代化的节能思想, 在实用和美观的基础上我们又加入了构建节约型社会的新型思想。因此如何将节能技术应用到城市路灯的照明系统中成为了新的课题。文章就此类问题展开了粗浅的论述。

城市路灯节能探讨 篇11

1 概述

伴随着社会现代化进程, 我国城市市政建设飞速发展, 大量基础设施投入建设, 新道路以及照明工程量与日俱增, 同时城市道路照明工程也逐渐向大型化发展。在这样的背景下, 大量节能高效的新灯具、新光源有了极大的发展空间, 特别是近几年, 环保政策的出台, 呼吁环保的声势, 更突出了环保的必然性。新的绿色环保, 高效节能的技术广泛应用于城市道路照明设计、施工、管理控制系统、运行监控系统等诸多方面。另外, 在生活中, 我们也发现各式各样路灯的灯光五颜六色, 可见现在路灯已经成为现代城市发展的标志之一, 尽管城市道路照明设施种类繁多, 要求具有的功能也各不相同, 但是, 不管照明系统如何改变, 最终它的建设都要符合国家相关的标准要求, 要做到车辆行车安全通畅、行人具有安全感。同时, 又能使城市路灯照明系统体现出一个城市的文明风貌, 现代化程度以及环境美化程度。任何一项优良的城市道路照明工程, 都是依靠设计者和施工者的共同努力做出来的, 工程在设计过程中要全面考虑各种可能出现的因素并且准确确定相关的主要技术参数, 在施工过程中, 要有科学的管理方法、良好的技术设施和经验丰富的施工团队等备受同行高层领导者的重视。本文就根据目前我国城市道路照明系统的发展现状和出现问题, 谈谈城市路灯节能措施及必要性包括近几年新提出的“绿色照明”理念。

2 我国路灯照明的现状

我国小型城市在夜晚11点后, 大中城市在午夜12点后, 道路上几乎空无一人, 即便是北京、上海、广州这样的繁华都市, 凌晨2点以后, 道路上也已罕见行人、车辆。从这一时段直至清晨6点路灯熄灭, 在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。城市公共照明在我国照明耗电中占30%的比例, 约439亿k Wh, 以平均电价0.65元/k Wh计算, 一年开支285亿元。在市政开支极度紧张的今天, 国内绝大部分的城市和地区几乎不约而同地采用了日本等国家二十世纪七十年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法, 其中的弊病不言而喻——不仅导致了路面照度分布不均, 给治安及交通安全埋下了隐患, 而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损, 因此不能称做是真正意义上的节能。当发达国家在讨论什么是“恰到好处的照度水平”的今天, 我们这种控制方法就太落后了。二十世纪九十年代以来, 夜景照明建设成为都市市政设施建设的一个重要环节, 各地也取得了相应的成绩, 但是市政开支普遍紧张与增设夜景照明形成了很大的矛盾。以沿海某开放城市为例, 大批路灯在安装后迫于财政紧张的压力, 支付不起沉重的照明电费开支, 又不得不关掉近一半的灯, 结果近年新装的部分路灯形同摆设, 造成变相浪费。如何让路灯亮起来, 让城市亮起来, 亮得更科学, 亮得省电省钱这是我们需要探讨的问题。

3 提高我国城市路灯照明节能效果的途径

首先, 科学确定城市照明标准。在进行照度设计的时候, 要严格的按照建设部颁发的《城市道路照明设计标准》实施, 城市的道路照度、路灯的亮度设计指标, 只要达到标准的要求就可以, 而不是越高越好。要在保证各个级别道路符合标准要求的情况下, 实现节能使用。这就要求首先确定好城市道路照明的级别, 根据主干道、次干道以及住宅小区等不同的场所, 进行科学的设计, 以最大程度上提高电能的使用效率。在多种方案中选择最优的方案来进行实施。以城市道路照明为例, 在满足建设部批准的规范要求的前提下, 使用较大安装高度、路灯间距以及大功率光源的条件下, 比使用较小的安装高度、安装间距以及小功率的光源, 更能节约能源。其二, 选用优质的光源。在选好路灯灯泡显色性的条件下, 使用高效率的路灯光源, 成为照明节能的重要途径。白炽灯作为第一代光源, 发挥了重要的作用。当前研发出来的LED灯, 具有使用寿命长、安全系数高、污染系数低、光指向性能耗等优点。LED灯的耗电量只占到一般白炽灯的十分之一, 但是LED的寿命却能够提高100倍, 尤其适合绿色照明的要求。由于当前技术发展的的原因, LED灯与传统照明光源相比较, 在成本和发光效率上有一定的不足, 在道路照明领域的应用, 需要我们加强研究和开发。其三, 做好路灯开关时间的控制。城市的路灯照明设计, 要做时间控制、手动控制等各种方式的配备, 将城市的机动车道使用全夜灯, 人行道采用半夜灯的形式。机动车道也可以使用双光源灯具, 在午夜的时候关掉一盏, 从而有效的降低路灯消耗的功率;也可以借助于城市路灯配电箱中的全夜半夜双接触控制将一般路灯关掉, 实现节能高效的目的。其四, 做好路灯的管理和保养工作。城市路灯的基本作用就是将光源的光通量分配到道路的某一个方向, 以有效的利用电能, 减少眩光的产生。一般情况下, 效率较高的路灯使用的是科学的工艺和较高反射率的材料, 例如高纯度的铝板, 各种高档的透光玻璃等;在选用了高品质材料后, 要做好路灯的密封和防水防尘工作, 以最大程度上降低光线的损失。路灯的效率指的是对光源光通量的使用率。每一种材料做成的路灯, 对光源附设的光通量, 效率永远是小于1的。此外, 城市路灯在使用的时候, 会不同程度的受到各种污染, 这也是造成光线损失的原因, 因此要加强定期的维护和保养, 每年进行一次擦拭, 保证路灯良好的透光度, 有效的提升光源光通量的利用效率, 提高城市路灯的有效照明度。最后, 稳压降压调光节能。在道路照明工程中, 照度受电网电压影响, 而电网电压受负荷影响, 在负荷高峰时电压偏低, 在负荷低谷时电压偏高。而傍晚为道路交通量高峰, 此时电网电压低, 光源光通量低, 路面照度低;接近午夜时为道路交通量低谷, 此时电网负荷是低谷, 而电网电压偏高, 光源发出的光通量高, 路面照度高。这种不合理现象, 造成既影响交通安全, 又严重浪费能源和资金的现象, 将智能光源稳压降压调光装置安装在路灯的控制端, 在电压波动较大时, 人流较小的后半夜, 采用该装置在合适的照度情况下, 降低较高的电压, 达到节能。

总之, 构建城市路灯较为系统的节能体系, 实现路灯的有效的节能, 应从多方面入手, 全面系统地进行设计施工。在保证正常照明的需求前提下, 选择适合于本地实际的节能方式, 不盲从, 不生搬硬套别人的方案, 合理预算, 有效分配资金, 严把施工质量, 把我们的城市建设得更亮、更美、更环保。

摘要：随着社会的发达与进步, 人类生活在这个地球上, 全世界都在提倡环保与节能, 作为城市建设中的一部分路灯建设而言, 国家在路灯建设方面所做出的投资相当可观, 为了更好发展城市路灯照明事业和节省投资, 这就要求我们路灯管理人员做好路灯照明的节能和管理。