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[摘 要]LED被称为第四代照明光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点已经逐渐应用在照明的各个领域,而在道路照明领域,LED路灯在道路照明中还处于适用阶段。在这个适应的阶段,对于安装在路面的LED路灯是否能达到国家道路标准要求,是非常有必要进行准确的路面测试。
[关键词]道路照明LED灯具;路面照度测试
中图分类号:TM934 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0062-02
前言
LED路灯在道路照明领域具有自己独特的优点,比传统高压钠灯具有明显的优越性,但是也存在二次配光的效果不好,使路面的照度均匀度不足,另外也有过分地追求节能的要求,使用功率过低的LED路灯,使路面的照度达不到国家标准要求。因此,根据现场路面灯杆间距及其分布的情况,进行合理的路面测试,选择合适的LED路灯是非常有必要的。
1.道路照明用LED路灯的特点
道路照明用LED路灯能取代传统高压钠灯是因为其具有明显的优越性,表现为:1.LED路灯发光效率极高,而且还有很大的发展前景,这是其节能的原因;2.LED路灯的显色指数比传统高压钠灯的要高,反应物体原本的颜色特性比较明显;3.LED路灯可以通过增加自动控制装置,实现电脑调光,时间段控制,远程控制等人性化设计,最大可能地降低功率,达到节能的效果,比传统高压钠灯更具有可控制性;4.LED路灯的光衰比传统高压钠灯的光衰要小,使用寿命远远长于传统的高压钠灯;5.LED路灯外形采用铝合金压铸散热外壳,在防水防固体异物、防冲击、抗震动的能力比传统路灯要强,能适应不同季节、天气温度中使用;6.LED路灯的使用电压范围比较宽,不像传统路灯的电压不能有太大的波动,而且在LED路灯的驱动电源上,增加了多重的电路保护,保障供电电网的可靠性。
2.LED路灯的路面照度测试
2.1 测试场地及配套
现时大部分LED路灯已经使用在全国各地的大街小巷中,而对于这些已经投入使用的LED路灯进行路面照度检测的时候,通常情况下是在现场进行检测,由于现场路面存在店铺灯光及广告牌之类的杂散光影响,以及道路绿化带的树木遮挡,实际场地的车流量庞大等原因,增加了测试的难度和实际结果往往并不理想。针对这些情况,现建造了一个实验的场地,选择一个空旷的地方,并按国家道路设计要求,按其宽度要求铺设道路试验场地(如图1),另外由于实际路面灯杆的间距及分布都会应地方不同而分布不同,故需要配套一些可移动及调节高度的灯杆(如图2),为了便利地移动灯杆,可选用叉车进行搬运,而为了安装的方便,在灯杆里面增加了电动的升降装置(如图3),这些配套的设备可以保证测量环境不受其他杂散光及路面车辆的影响,并能有效地仿真实际现场路灯的安装情况。
2.2 测试仪器的要求
这里选购的是柯尼卡美能达的CL-200的光照度计,计量结果也符合标准要求,另外选用这个探头的原因是该探头与主机之间可以分开使用(见图4),并通过网线的连接可以实现多个探头的同时测量并提供测试数据保存的小软件,只要通过制作固定探头的支架,按实际需要分布探头的间距,保证测试间距及测试点的准确性。在测试的场地也应提供一个可调节的稳定供电电源,根据LED路灯的额定电压使其正常工作,也可以模拟LED路灯在不同电压下的工作情况。
2.3 测试的方法
在测试场地,应根据实际路面情况分布两灯杆的要求及测试区域:1.确定灯杆的间距;2.确定灯杆的布置方式,分别有单侧布置;双侧交错布置;双侧对称布置;中心对称布置;横向悬索布置;3.确定安装的仰角;4.当选择的测量路段为单侧布灯时,测试区域应为整条路宽;当选择的测试路段为对称布灯和双侧交错布灯时,应取二分之一的路宽。
在测量道路照度的测试方法在标准GB/T 5700-2008《照明测量方法》中提及两个方法:中心布点法及四角布点法。两个方法的相同之处是都把测量的道路平面等分成若干个等大的矩形网络,其不同的地方在于中心法是在每个矩形的中心点测试,四角法是在每个矩形的四个角点测试,另外还有他们之间的测试数值在计算方法上不一样。
另外,针对划分的矩形网络,在两灯杆的间距小于或等于50m时,应沿道路纵向将间距10等分;当两灯杆间距大于50m时,应按每一网格边长小于或等于5m的等间距划分。而道路横向应将每条车道三等分。当然划分的网格数越少,测量的结果精度也就越高。
2.4 测试结果的计算及标准限值
上述提及的两个测试方法中,不同点处讲到计算方法上的不同,具体为:对于中心布点法,计算平均照度为所有点照度的总数平均值。对于四角布点法的计算方法较为复杂:
另外一个测试参数为照度均匀度,两个测试方法的计算的公式都为最小照度与平均照度的比值。
在得到测试数据后,我们就可以分析该LED路灯安装在这种情况下的路面状况,在满足我们城市道路照明设计标准CJJ 45-2006的要求:在沥青路面,快速路、主干路的最小平均照度值要求为20lx,照度均匀度为0.4;次干路的最小平均照度值要求为10lx,照度均匀度为0.35;支路的最小平均照度值要求为8lx,照度均匀度为0.3。由于LED路灯具有二次配光的特性,通过合理的配光效果,可以使LED路灯的利用效率更加高,路面效果更加有效。
3.结语
LED路灯比传统路灯的优越性是有目共睹的,但在投入到使用之前,应做好实际路面模拟的路面测试,通过测试的结果,选择合理的功率、符合要求的二次配光性能的LED路灯,定制最优化的LED路灯方案。随着我国节能减排政策的深入实施,绿色照明已经做为国家重点工程进行开展,LED路灯在道路照明方面的不断改进,相信在未来,LED路灯定必更广泛的使用。
参考文献
[1] GB/T 5700-2008《照明测量方法》 2008.
[2] CJJ 45-2006《城市道路照明设计标准》 2006.
[关键词]道路照明LED灯具;路面照度测试
中图分类号:TM934 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0062-02
前言
LED路灯在道路照明领域具有自己独特的优点,比传统高压钠灯具有明显的优越性,但是也存在二次配光的效果不好,使路面的照度均匀度不足,另外也有过分地追求节能的要求,使用功率过低的LED路灯,使路面的照度达不到国家标准要求。因此,根据现场路面灯杆间距及其分布的情况,进行合理的路面测试,选择合适的LED路灯是非常有必要的。
1.道路照明用LED路灯的特点
道路照明用LED路灯能取代传统高压钠灯是因为其具有明显的优越性,表现为:1.LED路灯发光效率极高,而且还有很大的发展前景,这是其节能的原因;2.LED路灯的显色指数比传统高压钠灯的要高,反应物体原本的颜色特性比较明显;3.LED路灯可以通过增加自动控制装置,实现电脑调光,时间段控制,远程控制等人性化设计,最大可能地降低功率,达到节能的效果,比传统高压钠灯更具有可控制性;4.LED路灯的光衰比传统高压钠灯的光衰要小,使用寿命远远长于传统的高压钠灯;5.LED路灯外形采用铝合金压铸散热外壳,在防水防固体异物、防冲击、抗震动的能力比传统路灯要强,能适应不同季节、天气温度中使用;6.LED路灯的使用电压范围比较宽,不像传统路灯的电压不能有太大的波动,而且在LED路灯的驱动电源上,增加了多重的电路保护,保障供电电网的可靠性。
2.LED路灯的路面照度测试
2.1 测试场地及配套
现时大部分LED路灯已经使用在全国各地的大街小巷中,而对于这些已经投入使用的LED路灯进行路面照度检测的时候,通常情况下是在现场进行检测,由于现场路面存在店铺灯光及广告牌之类的杂散光影响,以及道路绿化带的树木遮挡,实际场地的车流量庞大等原因,增加了测试的难度和实际结果往往并不理想。针对这些情况,现建造了一个实验的场地,选择一个空旷的地方,并按国家道路设计要求,按其宽度要求铺设道路试验场地(如图1),另外由于实际路面灯杆的间距及分布都会应地方不同而分布不同,故需要配套一些可移动及调节高度的灯杆(如图2),为了便利地移动灯杆,可选用叉车进行搬运,而为了安装的方便,在灯杆里面增加了电动的升降装置(如图3),这些配套的设备可以保证测量环境不受其他杂散光及路面车辆的影响,并能有效地仿真实际现场路灯的安装情况。
2.2 测试仪器的要求
这里选购的是柯尼卡美能达的CL-200的光照度计,计量结果也符合标准要求,另外选用这个探头的原因是该探头与主机之间可以分开使用(见图4),并通过网线的连接可以实现多个探头的同时测量并提供测试数据保存的小软件,只要通过制作固定探头的支架,按实际需要分布探头的间距,保证测试间距及测试点的准确性。在测试的场地也应提供一个可调节的稳定供电电源,根据LED路灯的额定电压使其正常工作,也可以模拟LED路灯在不同电压下的工作情况。
2.3 测试的方法
在测试场地,应根据实际路面情况分布两灯杆的要求及测试区域:1.确定灯杆的间距;2.确定灯杆的布置方式,分别有单侧布置;双侧交错布置;双侧对称布置;中心对称布置;横向悬索布置;3.确定安装的仰角;4.当选择的测量路段为单侧布灯时,测试区域应为整条路宽;当选择的测试路段为对称布灯和双侧交错布灯时,应取二分之一的路宽。
在测量道路照度的测试方法在标准GB/T 5700-2008《照明测量方法》中提及两个方法:中心布点法及四角布点法。两个方法的相同之处是都把测量的道路平面等分成若干个等大的矩形网络,其不同的地方在于中心法是在每个矩形的中心点测试,四角法是在每个矩形的四个角点测试,另外还有他们之间的测试数值在计算方法上不一样。
另外,针对划分的矩形网络,在两灯杆的间距小于或等于50m时,应沿道路纵向将间距10等分;当两灯杆间距大于50m时,应按每一网格边长小于或等于5m的等间距划分。而道路横向应将每条车道三等分。当然划分的网格数越少,测量的结果精度也就越高。
2.4 测试结果的计算及标准限值
上述提及的两个测试方法中,不同点处讲到计算方法上的不同,具体为:对于中心布点法,计算平均照度为所有点照度的总数平均值。对于四角布点法的计算方法较为复杂:
另外一个测试参数为照度均匀度,两个测试方法的计算的公式都为最小照度与平均照度的比值。
在得到测试数据后,我们就可以分析该LED路灯安装在这种情况下的路面状况,在满足我们城市道路照明设计标准CJJ 45-2006的要求:在沥青路面,快速路、主干路的最小平均照度值要求为20lx,照度均匀度为0.4;次干路的最小平均照度值要求为10lx,照度均匀度为0.35;支路的最小平均照度值要求为8lx,照度均匀度为0.3。由于LED路灯具有二次配光的特性,通过合理的配光效果,可以使LED路灯的利用效率更加高,路面效果更加有效。
3.结语
LED路灯比传统路灯的优越性是有目共睹的,但在投入到使用之前,应做好实际路面模拟的路面测试,通过测试的结果,选择合理的功率、符合要求的二次配光性能的LED路灯,定制最优化的LED路灯方案。随着我国节能减排政策的深入实施,绿色照明已经做为国家重点工程进行开展,LED路灯在道路照明方面的不断改进,相信在未来,LED路灯定必更广泛的使用。
参考文献
[1] GB/T 5700-2008《照明测量方法》 2008.
[2] CJJ 45-2006《城市道路照明设计标准》 2006.