全國路燈利用及改進情況探析

巨佳麗+劉尚武+張睿康+李中石+陳軍鋒

摘 要：近年來，隨著我國經濟持續快速發展，城鎮化進程加快，基礎設施不斷完善，提高資源利用率，促進地區可持續發展，成為城市化前進道路上的不二選擇。在轉變經濟發展方式、推動節能減排的大背景下，占電力消耗的比重較大的照明用電引起了我們的關注。為了了解全國部分城市中心、經濟開發區以及農村路燈能效利用的現狀，我們通過對重慶空港工業園、山西大學城、山西晉中市祁縣等地區進行了調研，結果表明，這幾個地區均存在路燈利用率低的問題。通過調查數據分析，提出了路燈能效利用調控的解決方案，即改進聲控路燈、智能控制系統、遠程路燈控制方案、路燈分時段控制方案等。本文對于節能減排事業具有指導意義。

關鍵詞：節能減排；路燈改造；聲控路燈

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）10-0077-02

1 概述

近年來，隨著城鎮化的發展，城市照明越來越重要。當前，我國主要的發電形式依舊是火力發電，火力發電絕大多數情況是通過煤的燃燒發電，將會釋放大量的有毒有害氣體，不利于“節能減排”事業的發展。目前，我國路燈存在量在2600萬-3000萬盞。近幾年每年新增路燈數量為15%-20%，約300萬-600萬盞。通過粗略計算，每年路燈耗電總量約為18.939×109kW·h，占火力發電的0.51%，相當于兩個三峽大壩年發電總量。

針對如何優化路燈使用情況，眾多專家學者均給出了解答：目前主流的優化方案有：（1）LED路燈、（2）太陽能路燈，但都或多或少存在一些問題，比如穩定性較低。基于現狀，筆者赴重慶、福建、黑龍江等地進行調研，提出了：（1）聲控路燈；（2）路燈分時段控制；（3）遠程路燈控制；（4）智能控制等方案。

2 調研成果

2.1 調研成果分析

筆者采用了問卷調查與實地調研相結合的方式進行。通過在山西太原、山西晉中、重慶、福建福州、遼寧大連、湖北隨州等地發放問卷調查表，發現90%以上的人認為存在路燈浪費情況。

2.2 路燈使用情況評估

定義路燈使用效率公式：η=（ia+Ib）÷Q×100%

式中：

η：路燈利用率

i：實地調研階段行人數

I：實地調研階段車輛數

a：實地調研階段行人行走時間

b：實地調研階段車輛使用時間

Q：實地調研階段路燈工作時間

計算結果詳見表1。

3 改進方案

3.1 現有路燈的改進措施

目前有以下幾種方式的改進措施：

太陽能路燈：采用兩種模式即正常模式和節能模式，正常模式下隨著光線強弱而工作，節能模式下隨著光線強弱在有車輛或行人通過時工作，并且可根據光線靈敏度進行人工調節。

LED路燈：無極調光是LED 燈的特點，通過為路燈安裝控制系統，按照不同的照明需求設置不同時間段的路燈輸出功率，這樣既滿足照明需求又達到節能的目的。

3.2 聲控路燈

3.2.1 工作原理

總的來說，聲控燈就是通過感應聲音來達到控制的關的目的。具體來說，聲控開關內有麥克風、光敏電阻、三極管、電容器等電子元件。在白天，由于光敏電阻的阻值較小，就會自動屏蔽掉麥克風的信號輸入。當汽車經過，即使有很大的聲音，但是因為光敏電阻的下拉導致信號無法繼續傳送，所以白天的時候路燈將不會工作。夜晚的時候，光敏電阻阻值變大。

3.2.2 改造方案

我們將聲控開關進行修改，使之可以應對室外環境的各種天氣情況。首先，我們在聲控開關的四周加上海綿（海綿可以吸水，可以減少冰雹、雪的沖擊作用發出的聲響）；再在聲控開關的前面加上一接水裝置，使一部分水可以落入其中，利用杠桿原理，啟動一個消聲裝置，使之可以進一步消除雨聲；最后，將之安置在路的兩邊即可。

3.3 路燈分時段控制方案

執行路燈分時段控制，是實現路燈節能的最重要的手段。考慮到在城市的主干道較多的使用了雙臂燈或單臂燈，后半夜人流量大幅降低、車流量有所減少，可適當降低照明要求。

3.4 遠程路燈控制方案

使用先進的路燈控制裝置，實現智能控制節能。“三遙”系統是指具有遙測、遙信、遙控功能的系統，又稱遙控遙測遙信系統。這是路燈照明行業的專業術語，有關部門應盡量多采用這種路燈控制系統，以實現節能的目標。

3.5 智能控制系統

（1）太陽落下光線看不清100m內時，智能化裝置開啟閉合路燈電源。

（2）深夜時，智能化裝置根據時段自動開啟閉合光源并控制光照度。

（3）太陽升起光線能看清100m內時，智能化裝置動作切斷路燈電源。

（4）智能化系統深夜自動間隔關閉光源。

（5）智能化系統在深夜自動降低光源功率的裝置。

（6）智能化系統能自動控制關閉不超過半數的燈具，但不得關閉沿道路縱向相鄰的兩盞燈具，達到可靠性和節能性的綜合考慮。

（7）智能化系統定期進行維護調整、測試。

4 結語

本文通過調研以及分析了山西太原市迎澤大街等路段路燈利用情況，目前還存在較多問題，急需解決。通過提出了以聲控路燈為特色的改進方案，并通過大量實驗，證明了該方案的可行性，有效地改善了路燈的能源浪費問題。這些方案的提出，積極地響應國家節能減排政策的號召，這種改造方式，對我國路燈浪費問題的解決，起到了指導作用。

參考文獻

[1]丁磊，王立雄，吳韜.太陽能LED路燈是否節能[J].建筑節能，2016（08）.

[2]苗洪利，李國強，孫海港.太陽能路燈的優化設計及實例分析[J].激光與光電子學進展，2014（07）.