低碳經濟下的城市LED路燈照明應用及技術分析

摘要：在能源急缺、供電相對緊張的能源危機背景下，新型照明能源低碳環保的綠色生態理念愈發被關注。現今，以發光二極管（LED）為光源的LED照明節能，以高效節能和使用周期等低碳環保的優勢，不斷沖擊著傳統市場并得到應用。本文從LED節能路燈應用前景及技術研發方向上進行宏觀和微觀分析，闡述LED節能燈研發特點以及研發中需要解決的主要問題。以此，在今后LED照明的其它應用環境的設計提供新思路和突破口。

關鍵詞：低碳經濟;LED路燈;應用與技術

LED是一種半導體固體發光器件，被稱為第四代照明光源或者是綠色光源，它采用固體封裝，結構簡單、耐沖擊力、耐震動、同時LED光源無紫外線，紅外光等輻射。有效的避免了二次污染，具有節能，環保，壽命長的特點。

1 LED節能燈與傳統電燈具有的優勢

傳統光源在我們日常生活中的應用是非常的普遍，比如：白熾燈、熒光燈、金鹵燈。傳統的光源不僅耗電量比較大，且光源熱輻射強，顏色和控制方式單一，在某些特殊場所使用范圍受到了一定的限制。LED除了節能、環保、壽命長、綠色之外，更重要的是在功能照明中具有強大優勢。比如：低壓供電、恒流驅動和可靠性。LED燈具適應了各種尺寸和各種空間大小的裝飾燈要求，在室內照明領域應用具有無法比擬的優勢。

普通人家最關心的是LED節能耗電量只有傳統的三分之一，降低了其成本，在節約和節能方面具有廣闊的應用和發展前景。

2 低碳經濟與照明關系

在傳統的高能耗模式下，我們正在努力的朝著綠色環保低碳的方式來提供照明設備，作為我們國家重要的LED產業基地，珠三角是最受到矚目的地方，我們將如何的去通過科技的力量來實現綠色環保的節能產品，引起了海內外的注意。

現代城市管理中，城市道路管理需要大量的資金，科技技術難度相當的大，常規監控方式只有不斷的去巡邏，比較麻煩并耗時耗力，而且效率并沒有達到預期的期望值。為交通安全隱患埋下了不良因素。

近年來，國際LED技術水平不斷發展，道路照明系統不斷的更新，對于改善國家投資環境和經濟發展都很有利。方便群眾生活、美化城市環境，起到了決定性作用，但是伴隨而來是能源消耗的提高，特別是近年來能源價格的不斷上升，電力消耗成為了負擔。因此對路燈亮度的調節是很有必要。

3 LED路燈相關的技術

LED路燈照明技術是基于“ZigBee+GPRS”技術的智能控制分組無線業務技術相結合的城市道路照明應用系統。以其抗干擾能力強、傳輸速度快、不受其他網絡限制等優勢實現了一系列綜合性LED技術的解決方案。

3.1系統介紹

該系統主要由無線終端、現場監控和監控中心軟件構成。

①無線終端

該終端是由ZigBee模塊、無線和控制電路來組成。它是路燈監控系統中控制功能的執行部分，同時也完成了檢測功能中的信號采集工作。通過ZigBee模塊自組的網絡系統，無線終端可以接受現場控制器發出的命令，以及現場控制器的數據交換。

②現場控制器

現場控制器主要是有ARM單片機、ZigBee"模塊、GPRS模塊、無線、鍵盤、組成、運行起來安全穩定。

其中，ZigBee模塊負責該區域所有路燈的無線終端信息傳輸和交換，并將收到數據轉發給單片機進行處理，或者是來自單片機的數據無線傳輸，發送給其他所有的無線終端。ARM單片機的會對這些檢測和控制數據處理并通過LED屏幕顯示出來，起到了人機交換的作用。GPRS模塊主要是肩負起現場控制器和監控中心的數據傳輸。

現場監控可以通過網絡連接到各個道路的現場控制器，對現場監控器發送監測和控制命令，從而有效的對數據進行分析和處理，來達到了最終的目的。同時監控中心軟件還可以根據緯度來計算出某地每一天的日出日落。根據不同的時間段來實施自動開關和亮度的調節。

監控中心應當要采用數據庫相關的技術，保存了每一盞路燈的完整信息，任何時候都可以對這些信息進行統計和分析。關鍵的地方是軟件會自動生成曲線報表功能，對路燈的電流、溫度等信息統一記錄。這樣一來，每年在道路方面都可以節省了不少的費用。

4LED節能路燈的若干問題

4.1路燈的配光問題

路燈的配光應該是比較的寬松，燈桿的間距要盡量的大，在嚴格控制眩光的同時，又要考慮到環境方面的因素。對道路照明來說，光效和配光曲線是兩個重要的參數，能否節能主要是取決路燈的配光設計，但是很多的生產商是對此不了解也并不是很重視，因此，LED的配光設計，也是制約了其廣泛應用于路燈方面的主要因素。

目前，配光技術已經是具有了很大的突破，有些生產商家開發出了二次配光系統，可見，以后的廣泛應用是比較的前景明朗。

4.2路燈的散熱問題

目前的LED芯片還是處于一個發展中階段，只能使得傳輸的30%電能轉化成為光能，但是LED發光功率和工作溫度成反比性能特性，每升高10攝氏度，就會有壽命減半的后果。

4.3路燈光源色溫問題

測試表明，LED色溫集中在一個比較高的區間，各個企業仍然是需要不斷的努力，生產出不同色溫的產品，滿足市場的不同需求，不過通過實物觀察，較低的色溫仍然是不太理想，所以這個問題是制約了其發展的根本原因之一。

4.4路燈的性價比問題

以目前的成熟的技術，具有知識產權的智能型LED路燈其性能可以跟金屬鈉燈路燈相媲美，同時在價格方面是便宜了將近300-400之間，而一般的LED路燈的使用壽命均達到了十年以上，相信節省的電量電費是一個非常客觀的數字。

我們可以很清楚了看到了目前LED路燈的發展現狀，無論是性能方面還是價格方面都是具有極大的優勢，更加重要的是LED芯片技術仍然在以一個高速的狀態向前發展，技術的不斷創新和突破是帶來了革命性的變化。所以有理由相信性能、低價格、節能省電的LED路燈時代已然降臨在中華土地。

4.5路燈的維修問題

人們在享受LED路燈的時候，可能更多的是考慮到其維護的問題，實際上，LED路燈發光器件相關裝置復雜，維修起來比較復雜，更換也是比較的困難，按照目前的LED結構來說，芯片和燈具捆在一起，維護時候必須要使用原廠器件，一旦出現任何的問題，只能是對燈具進行更換，不僅僅成本非常高，更加重要的一點是維護的時間大大增加了，無法保障了亮燈率。所以會帶來了一系列的問題，不能夠方便各個單位的正常有序的工作狀態。

結語：

我們從論文當中可以了解到作為一種新型的產品，LED路燈在各個領域都是有著其發揮的作用，給人們的生活帶來了方便，尤其是在環境保護方面是具有重要的現實意義。另一方面，可以看到由于配光設計、散熱、色溫、維護、性價比等方面的不足限制了其大規模的應用。所以說，目前還不是取代傳統電路燈的關鍵時刻。隨著科學技術的不斷前進，世界范圍內的Led技術更新的速度變得很快，各個商家逐漸的掌握了其基本的特性和相關的關鍵知識。相信隨著技術的成熟，城市道路照明LED路燈替換傳統高壓鈉燈將成為現實。

當今，節能減排已經是成為了社會的一個符號，越來越多的生產家是開始注重這一領域的研發，投入到巨大的資金、人力、技術來應對時代的變化。顯然可以看出我們的社會在不斷的前進，生活發生了翻天覆地的變化，需要做的是不斷地去探究和學習，才會在競爭力激烈的環境中取得生存，才會進一步得到了良好的效益和推廣。我們有理由相信，未來十年內，LED節能燈具一定會像現在的熒光燈一樣，普及使用到千家萬戶，生活的精彩需要共同努力。

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