關于城市道路照明設計與節能的探討

周小燕

摘 要：城市道路照明設計是城市建設中的重要組成部分，隨著生態環保理念的日漸普及，能源節約成為各行各業的重要發展方向，基于此，本文從城市道路照明系統方面進行探討，首先闡述城市道路照明系統設計方法，進而研究城市道路照明設計與節能效果的實現策略，有效減少城市照明工程所消耗的電力能源。

關鍵詞：城市道路；照明工程；節能設計

1.城市道路照明系統設計

1.1照明燈具安裝設計

城市道路照明系統設計與節能控制過程中，應從城市道路照明燈具的安裝與布局等方面入手開展設計，并深化分析與研究，保障研究工作的專業性與柯旭誒性。在進行城市道路照明方案的設計過程中，應當為行人及行車提供安全舒適的照明環境。在進行照明燈具系統設計時，應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路燈光線投射的均勻性，通常在實際設計中，可采用相應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，燈具光線擴散性越差；均勻度越大的情況下，燈具光線擴散性越強，光線覆蓋面積越廣，照明范圍越大。

1.2配電系統供電方式

以《城市道路照明設計標準》為技術應用根據，在進行城市道路照明系統設計時，系統的接地方式應采用TT系統及TN-S系統。在采用TN-S系統進行照明系統設計時，可采用三相接線方式，該接線方式具備一定的線性效果，且電力負荷分散，系統實際運行中，會出現電流不夠均衡的問題，這種問題的存在，會影響配電系統供電效果，為此需在三相線路中進行負荷的均勻接入，實現三相負荷的平衡，有效規避電擊安全風險。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線路較長，工程供電半徑較長，一旦出現線路末端短路問題，由于線路短路電流較小，則無法實現有效的短路保護，在實際應用中，應設置合理的熔斷器，并對線路末端短路電流進行有效校核。

2.道路照明系統節能設計

2.1道路照明系統節能設計要求

2.1.1對道路照明啟停時間進行科學控制

對道路照明燈具照明時間的控制，應充分考量城市季節照明需求進行適當調整，做好道路照明時間控制，以實現道路照明系統能源的有效節約。在這個過程中，還應當充分考量多種因素。現階段，常見的照明系統節能控制方法包括人工控制、時鐘控制、光電控制及微機控制等多種方法。其中傳統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，但精準性往往有所不足，且會造成人力資源的不必要浪費與消耗，容易導致人力浪費；時鐘控制可更好地保證其精確性，但靈活性則有所不足；光電控制與微機控制則更加先進，是當前常見的控制方法[1]。

2.2道路照明布局結構方案

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象，進行道路照明系統結構設計。就研究對象的基本概況進行介紹：研究對象為雙向四車道，機動車道整體寬度為25m；車道兩側為人行道，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，并使其對稱分布。在道路人行道一側安裝燈具時，燈具功率為70W，在機動車道兩側分別安裝70W及150W的照明燈具，在方案設計中確定道路燈具布局橫斷面圖。

2.2.1照明系統節能控制思路

本次研究提出通過PLC可編程邏輯控制器，通過光敏傳感設備進行自然光的檢測，通過模擬量拓展模塊實現測量值向PLC的傳輸，通過PLC實現測量值的轉換，將測量值與設定值進行對比，根據比對結果自動控制照明燈具是否開啟，進行照明節能控制系統硬件電路結構設計。

2.2.2城市道路照明系統啟停控制

城市道路照明系統的啟停控制，應當采用光電控制模式，按照自然光照的變化進行自動化控制，同時也需要充分考量不同時間段的車流量及人流量，比如當天然光照度超過20lx時，無需開啟道路照明，自然光線可以很好地滿足視覺要求；當天然光照度不足20lx時，則應根據不同光照度與時間段進行不同照度照明燈具的啟動，比如在每天21：00至次日4：59的時間段，需啟動不同照度的路燈。

2.2.3道路照明燈具節能控系統硬件電路設計

進行道路照明燈具電路設計，應搭配中間繼電器，包括機動車道及人行道的中間繼電器設置。機動車道采用70W路燈中間繼電器，機動車道采用150W路燈中間繼電器，通過指示燈控制系統及啟停按鈕進行控制。

為了充分保證系統節能控制效果，將道路照明節能系統與電氣自動化技術相互結合，優化系統節能的智能化與自動化效果。根據城市道路照明系統燈具布設結構，在進行照明燈具的安裝時，平均每個路燈燈桿安裝3個照明燈具，則長度為300m的道路上，每隔30米設置一根燈桿，則需安裝燈桿共計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，并合理進行照明燈具地質配置，按照輸入元件及輸出元件進行地質分配。明確控制指示燈控制系統是否處于運行狀態。根據城市道路照明系統進行照明燈具的啟停控制，應充分結合其硬件電路，保證其節能效果[2]。

結語：針對城市道路照明工程在實際應用中所產生的電力能源浪費損耗問題，應采用相對有效的道路照明系統的節能控制方法，可采用PLC可編程邏輯控制器實現道路照明系統的自動化節能控制，充分結合PLC技術及硬件電路進行節能設計。

參考文獻：

[1]卞和營，曹森鵬，常英麗，王化冰，王雪晴，張曉強.基于PLC的城市道路照明節能控制系統設計[J].平頂山學院學報，2018，33（05）：53-55+64.

[2]范永倫.電氣節能在設計中的應用及對城市道路照明的幾點探討[J].建材與裝飾，2016（32）：217-218.