淺析城市道路照明設計的若干問題

夏超

摘要：經濟的發展，社會的進步推動了我國綜合國力的提升，也帶動了城市建設工程規模的不斷擴大，城市道路照明在設計過程中需要考量的關鍵指標較多。一條道路照明設計是否合理，亮度的指標是否滿足規范要求尤其重要，路燈箱變位置和容量的問題不容忽視，路燈桿發生漏電傷人事件也時有發生，尤其雨天發生的情況比較頻繁，路燈安全性跟不同接地系統也有一定的相關性。

關鍵詞：城市道路;照明設計;若干問題

1城市路燈建設與管理現狀

在任何城市，路燈都是不可或缺的組成設施，是城市基礎建設的一部分。在夜晚，路燈能夠保障行人的出行安全，點亮黑暗的夜晚，使城市被光芒籠罩。城市路燈的作用多種多樣，與城市居民的生活質量的提升息息相關。應有效地完成對城市路燈建設規劃的處理，充分彰顯所在城市的整體風尚，為整個城市景觀美化以及環境的優化改善提供堅實的支撐作用。

2城市道路照明設計的若干問題

2.1箱變位置

城市道路路燈項目供電電源采用箱變供電方式比較普遍，箱變是集高壓室、變壓器室、低壓配電室一體式的，具有施工和安裝方便，造價低的特點。有時設計人員對箱變位置的設置重視程度不夠，不管道路長短與否，每條道路均設置箱變，或者按照供電半徑0.8～1.0km將箱變設置在所謂的負荷中心處。如某道路工程，道路全長1.8km左右，與兩條道路相交，三條道路均需設置路燈。如果按照每條道路均設置箱變，則需要設置3座箱變。通過前期了解該項目是新建道路，道路兩側無已建箱變，綜合考慮后設置一座250kVA箱變，同時將2條相交道路一并納入該箱變的供電范圍，一座箱變管轄3條道路路燈供電，在箱變建設投資上大大降低。為了避免被動，建議項目設計初期，設計人員去項目現場踏勘，大概了解有哪些地方可以作為電源接入點，有了供電方案之后，盡快請業主去供電公司申請用電咨詢的方案，然后確定箱變位置。

2.2 RCD保護

RCD是道路照明供電系統電擊防護體系的重要環節。交流供電系統中的RCD都面臨一個問題：在TN或TT接地系統中，由于線路對地雜散電容的存在，交流電壓通過雜散電容形成的泄漏電流，會以剩余電流的形式流過RCD。220V/50Hz電壓在1000m線路上產生的泄漏電流約為70mA，為避免泄漏電流引起誤動，RCD的動作閾值必須在140mA以上，而在電擊事故中，接觸電流超過40mA就存在較大的危險。泄漏電流不僅可能覆蓋保護區域，而且頻率與接觸電流相同，很難區分識別，大大增加了RCD保護動作失誤的風險。通過調整RCD剩余動作電流閾值和動作速度，或是增加RCD自動或遠程復位功能，可以緩解RCD保護可靠性和準確性之間的矛盾，但卻治標不治本;適當減小供電距離，限制泄漏電流的方法固然有效，但需要布置更多的配電變壓器，也會增加工程成本和場地協調難度。直流電壓不會在線路雜散電容中形成泄漏電流，直流系統中1～10kHz以下的低頻泄漏電流非常小，而變換器帶來的交流泄漏電流，由于頻率較高，對人身安全和RCD的影響都比較小。直流系統中的RCD保護裝置，一般只需要考慮接地故障或電擊事故產生的直流剩余電流，不易受交流泄漏電流的干擾，保護的可靠性和準確性都大大提高。

2.3照明標識的生態設計

公共環境標識很多都采用燈箱設計，如公共場館標識牌、燈光指路牌等，LED燈使用壽命較長，維修成本較低。生態設計技術的運用可以開發太陽能，將其轉化為電能。城市公共環境照明標識設計可以使用太陽能蓄電裝置，充分利用清潔能源，提高能源利用率。如太陽能行人紅綠燈系統，較為簡潔實用，圓環內白天顯示黑色，晚上為紅色，能夠節約能源，亮度高、能耗低、壽命長。公共空間疏散標識可采用蓄光型自發光標識，環保節能，減少對環境的污染。

2.4 LED單燈控制器程序設計

LED單燈控制器程序的主要功能接收、處理4G/RF網關轉發的指令和臨近LED單燈控制器的傳感器數據，采集傳感器的數據并廣播給臨近控制器，智能調光燈。LED單燈控制器在接收到數據包后首先使用CRC判斷接收到的數據包是否正確，對于正確的數據包主要是要判斷本機控制器是否要執行該數據包的指令和是否要轉發該數據包。如果接收到是廣播型數據包，LED單燈控制器通過包號判斷該數據包是否被接收處理過，如果包號不同說明該數據包是第一次被接收，需要被處理，如果本地地址在廣播數據包的執行列表中，LED單燈控制器就要分析、執行該數據包對應的指令，否則不處理。對于單播型數據包，如果本機地址是路由列表的最后一跳，則說明本機是該命令的目的地址，單燈控制器需要執行并應答該指令。應答的方法是：講需要返回的數據裝入數據包的參數區，然后將路由表倒置，使數據包可以從發送路徑原路返回，同時將該機的RSSI裝入數據包中，告知智能路燈配電柜本機與上一跳之間的通信質量，以便其進行網絡維護。是否轉發數據包的判斷方法：對于第一次接收到的廣播數據包，LED單燈控制器判斷本機是否在路由列表之中，如果在，則將路由指針加1使數據包指向下一個轉發地址，然后將該數據包發送出去。對于單播數據包，如果本機不是最后一跳則說明本機是路由轉發節點，LED單燈控制器將路由指針加1后再將數據包轉發。針對傳統路燈只能定時開關燈或者遠程控制的不足，本系統在傳統的這兩個功能之上設計根據環境智能開關燈、調光的功能，實現了道路照明與環境的協同。各LED單燈控制器利用微波傳感器獲取路面的實際車輛通行情況和接收臨近LED單燈控制器發送出來的車輛通行信息，預測照亮范圍內的車輛情況并根據《城市道路照明設計標準CJJ45-2015》計算路燈亮度，然后以計算結果為輸入、以實際亮度為反饋，使用PID算法進行柔性調光，保持司機視野內的亮度穩定，滿足《城市道路照明設計標準CJJ45-2015》的要求，在車輛通過后迅速減低亮度，實現節能減排。

結語

總之，在實際項目設計過程中，根據不同的路面材質和道路類型，選擇合適配光曲線的燈具，通過軟件模擬計算可以達到精細化設計的要求，復核各項指標是否滿足規范要求。

參考文獻

[1]城市道路照明設計標準：CJJ45—2015[S].

2005501705350