关键词: 照明设计; 路灯; 光源及功率; 照明供电; 道路照明
中图分类号： TM2+.2文献标识码： A 文章编号：
引言：
道路照明设计也是一项专业性较强的工作，各设计部门应配备专业照明设计人员，在道路照明设计时实时更新设计理念，使道路照明设计更合理规范，充分体现节能减排、绿色照明的新观念。
1 关于灯具式样及路灯布置探讨
路灯的布置方式主要有单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置、横向悬索布置五种形式，随着的不断拓宽，平交路口转弯半径越来越大，根据《城市道路标准》有关要求，平交路口平均照度要比直线路段提高50%，按照常规的路灯布置方式，显然达不到照度和均匀度要求，应根据路口的有效面积，通过计算满足照度、照度均匀度及功率密度值，选择合理的布灯方式及灯具样式，一般来讲，在平交路口转弯半径中心点设计中杆投光照明是一种比较合理的布置方式。
路灯作为功能性照明，其设计选型应遵循突出照明功能为主，兼顾其装饰效果的原则，但目前在我国许多城市的道路照明设计施工中，还存在盲目地追求视觉效果的现象，一些一块板的道路车行道外侧即为绿化带，路灯的布置方式采用双侧对称布置，却选用双悬臂路灯，使绿化带侧路灯无效运行，造成了建设投资成本的提高和能源浪费。因此，道路照明设计应依据《城市道路照明设计标准》，在确保照度和均匀度要求的基础上，按照道路结构形式不同，分别设计路灯式样，使其路灯造型更加经济合理。下面就不同道路结构应选择的路灯式样做一浅述。
( 1) 一块板且有人行道的道路，宜采用单悬臂路灯，以满足机动车道照明要求为准，机动车道侧灯具散射光完全满足人行道5LX 的平均照度要求;
( 2) 中间有绿化隔离带的二块板道路，当隔离带较宽时( ＞ 5m) 宜选择单悬臂路灯，采用中心对称布置。当绿化隔离带较窄时( ＜ 5m) 宜选择双悬臂路灯，采用中心布置，这两种布置方式可避免道路两侧行道树对路灯照射的影响;
( 3) 有非机动车道的三块板道路，宜选择双悬臂路灯，采用在机动车和非机动车隔离带双侧对称布置，灯高、悬臂长度和仰角根据道路宽度设计;
( 4) 平交路口宜选择中杆投光路灯，灯具安装以扇形结构为佳，以满叉路口照度和照度均匀度的要求;
( 5) 灯具采用半截光型，其技术参数应符合《城市道路照明设计标准》规定。
2关于路灯安装高度的控制
路灯安装高度与路灯间距、照度、均匀度有着直接的关系，在实际设计操作中，在满足《城市道路照明设计标准》参数的同时，还应考虑: 第一，单侧布置时适用路宽没有上限值，也就是说，单侧布置时适用的路宽不应超过多少米，如果较宽道路采用单侧布置，按H≥1. 2Weff设计，路灯安装高度会过高; 第二，双侧布置对适用路宽没有下限值，也就是说，双侧布置适用的路宽不应小于多少米，如果较窄道路采用双侧布置，就会造成资源浪费;第三，宽幅和超宽幅道路采用双侧布置，按H≥0. 6Weff设计，路灯安装高度也会过高。那么究竟如何确定路灯安装高度更合理呢?
( 1) 当路灯安装高度15m 时，单侧布置适用道路有效宽度( Weff) 最大不应超过12. 5m，道路有效宽度小于12. 5m 时，按H≥1. 2Weff设计路灯安装高度，根据灯具横向配光设计其悬臂长度和仰角 。
( 2) 当道路有效宽度大于12. 5m 小于25m 时，应采用双侧布置，双侧对称布置按H≥0. 6Weff设计路灯安装高度，双侧交错布置按H≥0. 8Weff设计路
灯安装高度 。
( 3) 当道路有效宽度大于25m 时，路灯安装高度按15m 设计，采用双光源灯具，靠近道路中心线的光源灯具反射器仰角适当加大 。
3 光源及光源功率
光源和光源功率与道路的照明参数、视觉效果、节能水平等有直接的关系，因此，在设计光源和光源功率时应根据道路的功能，依据《城市道路照明设计标准》结合绿色照明规划要求进行设计。
( 1) 光源选择: 根据我国相关，白炽灯已列入今后照明禁用产品，目前，道路照明所使用的光源主要有高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、LED 灯、无极灯、飞利浦Cosmo 白光灯以及我国研制的高效射流灯，以上这些光源各有特点，在设计时应根据道路功能，依据国家绿色照明规划要求进行合理选择，既要达到道路照明标准要求，又符合节能减排的目的，光源的节能主要取决于它的发光效率和光衰指标，但光源的选用不能单纯从光效和光衰出发，还应综合考虑显色指数、使用寿命、启动特性等因素而合理选用。
( 2) 光源功率: 。目前，很多城市在道路照明设计时，往往只是考虑满足道路照度要求，而忽视了功率密度值这个指标，为了使照度和功率密度值这两个指标都符合《城市道路照明设计标准》要求，在道路照明设计时应尽可能采用高光效节能光源。另外，路面反射系数与功率选择也有一定的关系，设计时也应考虑这方面的
因素。
4 城市道路照明供电线路
城市道路照明供电线路设计，已很少为单纯的照明供电，大多数为通过分时段控制实现管理节电，在设计时应统筹考虑，另外，由于我国城市供电网络由地上改为地下，给很多沿道路设置的一些公共用电设施取电带来了一定的困难，例如: 交通信号灯、交警监控、治安监控、公交站点、数字化城市管理设施等，由于道路照明供电网络几乎遍布城市的大街小巷，完全可以为这些公共设施用电提供方便，因此，现代城市照明供电线路在设计时应
。
( 1) 管理节电分时段控制。由于城市道路分布地理位置不同，夜间车流量也变化较大，很多城市都采用半夜灯分时段控制方式，由于采用5 芯电缆供电，控制方式不够灵活，有的是双侧布置路灯关闭一侧，这样会造成路面照度均匀度远远不达标，有的是通过相序调整隔灯交错关闭，达到隔灯控制目的，但极易出现偏相，鉴于这种情况，在设计供电线路时可以采用八芯电缆，一芯做PE 线，一芯做零线，其余六芯做相线，其中三线控制整夜灯，三线控制半夜灯，由三线承担的负荷分配给六线承担，相线截面可降低一半，从而使分时段控制更加灵活同时避免了线路的偏相。
( 2) 多用途综合供电线路。前面提到沿道路设置的一些公共设施用电问题，每个城市都遇到这样的问题，为方便这些公共设施用电，在道路照明供电设计时可以统筹考虑，一是对沿路公共设施用电负荷进行预测，使供电变压器预留一定的容量，二是根据公共设施用电性质预留1 ～ 2 芯备用供电线路，为道路沿线公共设施用电提供方便。
5 关于道路照明的控制措施
道路照明的控制方式主要有: 一是模拟日照时间控制; 二是无线远程集中控制; 三是无线远程单灯控制，在设计时应根据当地的实际情况选择。
( 1) 模拟日照时间控制。模拟日照时间控制是根据各地经纬度，模拟日出日落时间控制路灯的一种控制方式，目前，这种控制方式在一些小城市还在应用，其缺点: 一是控制时间虽然模拟了日出日落时间，但仍然误差较大，需要随季节人工进行修正; 二是工作人员无法随时掌握各控制点的工作状态，因此，在道路照明设计时尽量不要采用这种控制方式;
( 2) 无线远程集中控制。无线远程集中控制是我国大部分城市普遍采用的一种道路照明控制方式，尽管各生产商的产品在通讯方式上有所不同，但工作机理与功能基本相同，由于这种控制方式能实时将控制点的开关状态、电压、电流、电量、功率因数等信息及时采集回传监控中心，并将这些信息保留，从而方便工作人员及时掌握各控制点的工作状态和日后查询或对故障进行分析，因此，在道路照明控制设计中应尽可能的采用此种控制方式;
( 3) 单灯智能控制。单灯智能控制顾名思义，就是对城市的每一盏路灯进行单独控制的一种方式，是以无线远程集中控制平台为基础开发的一种延伸控制方式，在每一盏灯杆上安装一个单灯智能控制终端，通过ZGB 短距离无线通讯或电力载波通讯方式与各控制点数据服务器进行数据双向传输，再通过无线远程集中控制终端无线通讯模块与监控中心进行数据连接，这种控制方式不但能对各控制点的工作状态进行监控，而且能对单灯进行监控，并且可以通过单灯智能控制终端进行变功率控制，是一种具有前瞻性的道路照明控制系统，在道路照明控制系统设计时，如条件允许可采用单灯智能控制设计。
6 结束语
城市道路照明工程是城市基础设施建设的重要组成部分，城市道路照明设计又是道路照明建设的首要环节，合理的道路照明设计能够给道路照明工程提供可靠的施工依据，从而达到高效、节能、降低建设投资和运行成本的目的。
参考文献
［1 ］ 建设部． 城市道路照明设计标准( CJJ45―2006) ．
【关键词】道路照明；规划；灯具
前言
城市道路照明是在道路上设置照明灯具，为在夜间行驶的车辆和行人提供必要的能见度，以改善交通出行条件，保证道路通行能力和交通安全。随着城市文明的不断发展，城市道路亮化照明已不再局限于保证道路交通安全，还发挥了美化城市，体现城市精神面貌的作用，如何让城市道路照明在发挥正常道路照明作用的同时，体现一座城市夜间照明上的特色，值得人们思考与探索。
1我国城市道路照明现状及存在的问题
1.1城市道路照明不被重视
。目前，在我国并没有专门的道路照明规划管理，而是归统到相关部门统筹管理。
1.2照明实际效果得不到重视
作为道路工程的一部分，道路照明工程的规划大多是结合道路工程规划被一同提出的，但提出规划的同时，许多城市的相关管理部门只重视规划效果，照明效果图只是照明设计方案的一部分，有的效果图制作十分精美，但道路照明工程完成后是否达到了规划预期，并没有得到重视。
1.3照明灯具使用不规范
针对不同的道路功能和人流量的多少，应使用不同的照明灯具。例如在人流量较大的生活区域和商业区域宜使用照明等级在10lx―20lx之间的照明灯具。目前我国城市道路照明光源主要为高压钠灯和泵灯，无电极放电灯和微波硫灯等高效节能的灯具使用十分稀少，不论这条路是商业性、生活性干道还是交通性、货运为主的干道，大多采用同一种照明方式，同一种光源，或者在交通性干道也大肆设置装饰性照明，装饰照明所产生的光、色、阴影、闪烁等干扰甚至破坏功能性照明，背离了道路使用者的真正需求。
1.4道路照明设计不规范
评价一个城市道路照明的好坏，并非照明的规模越大越好，也并非路面越亮越好。许多城市在设计道路照明时没能从城市的实际出发，道路照明设计不能体现一个城市的个性和特色。 同时，随着城市“亮化”热潮的兴起，不少新建、改建的道路平均照明度值成倍甚至数倍增涨，甚至有的道路平均照度达100lx。过亮的道路造成了能源浪费、资金浪费、加重光污染和光干扰等危害。
1.5道路照明与城市绿化不协调
在有绿化景观的道路，我国许多城市的道路照明布局也存在一些问题。在许多新开发区域或新建道路上设计道路照明时，并未将绿化树木考虑在内，待绿化树木长到一定高度后，绿化树木完全遮挡住了照明光线，造成照明产生光色、阴影和闪耀等破坏性照明，影响道路交通安全。
1.6道路照明设备缺乏养护
城市道路照明工程往往突出施工和竣工使用，一蹴而就，性较强。道路竣工使用后，业主单位并没有进行日常的管理维护，特别是管理出现混乱，业主单位和管理单位协调不一致的情况下，道路管理出现空白，许多城市道路照明灯具在竣工使用不久后，经常出现照明灯具不亮、灯杆损坏等情况，甚至出现地灯没有防盗设施被偷的情况，最终形成道路照明设施无谓浪费的局面。
2我国城市道路照明设计努力方向
2.1重视城市道路照明规划和实效
城市的道路照明规划是保证整个城市道路照明总体效果的关键，因此，道路照明规划设计应得到相应的重视。我国应该建立专门的道路照明规划部门，将道路照明规划设计从道路工程规划设计中单独分离出来，大力培养城市道路照明方面的人才。在做好道路照明规划设计的同时，要注重道路照明规划设计的实效，规划是否可行，建成后是否达到了规划效果。
2.2规范使用照明灯具
要根据不同的区域和道路类别，使用不同的照明灯具。例如，如果道路两侧商业发达， 有多处大型的购物、餐饮、娱乐场所，具有较充足的步行空间，机动车和非机动车的停车场。这时道路照明既要考虑到人群安全、购物环境和交通目的，又要担负城市交通道路的照明功能，在此种商业通道路类别中，道路特性比较明显，车流与人流的交互程度远高于一般交通性干道，行人流量大，行为活动复杂，如购物、餐饮等，视觉信息的需求量大，对显色性和视觉舒适度的需求也必然上升到新的高度。因此，白光照明是推荐的最佳照明方式，照明灯具宜用高显色性的白光照明。
同时，道路照明在规划设计和照明灯具使用时，要根据道路的不同使用功能。根据《城市道路照明设计标准》的相关规定，照明度标准值表如下：
机动车交通道路照明准值
人行道路照明标准值
2.3要加强管理协调
在道路照明规划阶段，许多城市的部分都忽视了与照明设计师和建筑师之间的沟通协作，甚至决策者特立独行，违背规划设计而下决策。一个好的道路照明规划或设计方案，要求照明规划设计师、建筑师和部门之间相互沟通合作。因此，道路照明设计时相关部门要主动听取设计师和建筑师的意见。
在道路照明工程完成并投入使用后，相关部门要加强日常巡查和管理，业主单位、管理单位和当地要做好沟通协调工作，明确责任事项，发现道路照明灯具不亮或灯杆损坏等情况要及时维修，确保正常使用。
2.4提倡绿色照明
我国应该大力提倡使用高效节能照明灯具，随着科学的发展，LED光源的技术不断成熟，LED光源在许多大中城市被大力推广使用，LED光源的特点是寿命长、高效、节能、安全、绿色环保。研究调查表明LED光源和高压钠灯相比，LED路灯课节约80%的电能，在照明效果上也基本媲美高压钠灯。此外，高压钠灯的更换和维护成本也大大高出LED，所以ED光源在城市道路照明方面被广泛使用，是未来城市道路照明的主要照明器具。
3结语
城市道路照明是彰显城市特色、体现城市精神面貌最基本的构成要素之一，城市道路照明工程的合理设计和规范使用，对城市管理和提高能源利用效率有很重大的意义。我国城市道路照明规划设计今后应以人为本，因路制宜，合理分析不同功能的路段，采用相应的光源、灯具配光、照明水平和质量指标，进行道路照明系统分级与规划，使道路照明达到安全舒适、眩光少、光污染少、节约电能、美化环境的要求。
参考文献：
[1]许楠.新世纪的城市道路照明规划[J].城市规划；2004年09期：02―04 .
关键词：城市；常规道路照明；设计；灯具；光源；路灯配置；供电和线路；接地；控制
城市常规道路照明设计要以安全可靠，技术先
进，经济合理，维护方便为原则。道路照明设计要以
下面几个方面为设计重点。
1 灯具选取
道路照明灯具按光强分布可分成三类。
1．1 截光型灯具
截光型灯具，最大光强方向在0°一65°范围内，90°方向的光强最大允许值为10 cd／1 O0 lm，80°方向的光强最大允许值为30 cd／1 00 lm，可以获得较高的路面亮度与亮度均匀度，眩光较轻，但道路周围地区较暗，主要用于快速路常规道路照明⋯。
1．2 半截光型灯具
半截光型灯具，最大光强方向在0°~75°。范围内，90°方向的光强最大允许值为50 cd／1 00 lm，80°方向的光强最大允许值为10 cd／1 00 lm，它对水平光线有一定程度的，同时横向光线也有一定程度的延伸，有眩光但不太严重，主要用于城市的主干路、次干路和支路常规道路照明。
1．3 非截光型灯具
非截光型灯具，在90°方向上的光强最大允许值为1 00 cd／1 00 lm，它眩光严重，但看上去有一种明亮感，用于车速较低的街道、公园、景区道路照
明 。
实际工程设计中要根据道路的等级和使用性质，满足其使用要求，保证安全。对于对眩光有严格要求的道路设计采用截光型或半截光型灯具，以减少眩光危害，保证车辆行驶安全；对于对眩光要求比较宽松，对照明效果要求较高的公园、景区设计采用非截光型灯具，以达到明亮的照明效果。
2 光源选取
目前，国内在道路照明上使用最多的电光源有白炽灯、高压汞灯和高压钠灯。白炽灯价格便宜、使用方便，但寿命太短，光效太低，大量采用会造成能源极大浪费，换灯次数也大大增多，路面照度不易达到标准要求，所以道路照明不宜采用白炽灯，白炽灯也逐渐在道路照明设计中被淘汰。高压钠灯在我国的道路照明中应用最为普遍，这是因为高压钠灯与高压汞灯都具有发光效能高、使用寿命长的特点，但高压钠灯优点更突出，寿命更长，光效更高，满足国家对道路照明节能的要求，也减轻了日常路灯设施的维护量，而且高压钠灯透雾性能强，因此虽然高压钠灯具有显色性较差的缺点，但对于城市道路照明其不是主要评价指标。鉴于上述各种光源的特点，综合比较衡量，建议在城市道路照明中优先选用高压钠灯。
3 路灯的配置方式
城市常规道路照明路灯的布置方式有单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置。路灯布置方式的选取要根据道路断面形式确定。为了使路面亮度分布均匀，对不同类型配光的灯具按照不同的布置方式，将其安装高度(H)、灯杆间距(s)、道路宽度(W硪)的比率在一定范围之内，即可满足路面照度均匀度的要求(参见表1)。
其中，Weff 为路面的有效宽度，当灯具采用单侧布置方式时，道路有效宽度为实际路宽减去一个悬挑长度；当灯具采用双侧布置方式时，道路有效宽度为实际路宽减去两个悬挑长度；当灯具布置在分隔带采用中心对称布置方式时，道路有效宽度就是道路实际宽度。H为安装高度，即电光源中心点至地面的垂直距离。
确定完灯具的布置方式后，进行照度计算。
根据不同级别道路对平均照度的要求，结合道路断面形式和灯具的选取，利用上面公式即可确定灯具内光源的功率(瓦数)。较宽的道路，如果人行道也较宽，可以采用双臂路灯，除了车道侧布置灯具外，人行道侧也要布置灯具，人行道侧灯具安装在约1／2杆高处，这时车道侧路灯可以做成l5°的仰角，比较美观，而且车道侧的照明利用率更高。不宽的道
路，如果人行道也较窄，可以采用单臂路灯，车道侧的灯具，除了照明车道外，还兼顾人行道，这时灯具尽量水平安装，或者把路灯灯臂的仰角控制在5°以内，使车道和人行道都有较好的照度。
4 路灯供电和线路
由于三相供电，变压器使用方便，较容易达到三相负荷平衡，在相同负载和供电距离的情况下，电缆截面比采用单相供电小，因此新建城市道路照明普遍采用三相供电。架空供电安全性较差，影响市容，常用于临时工程、借用电业水泥杆路灯工程和地下条件较多的工程。国内新建的道路照明工程绝大部分采用电缆供电，线路采用VV一1KV电缆穿高压尼龙塑料管埋地敷设，使用安全、方便、灵活。
5 路灯接地
实际工程设计和实施中路灯接地的做法五花八门。有的工程采用TT接地系统，有的采用TN—c系统，有的采用TN—c—S系统，有的采用TN—S系统。下面对几种接地形式进行比较，提出一种安全可靠、便于使用的接地形式。
5．1 TT系统
TT系统是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，负载设备外露部分和不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接，而与电力系统接地无直接关联。接地示意见图2 。在此系统中当电气设备的金属外壳带电时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，此系统要求每处负载设备外露部分和不与带电体相接的金属导电部分都要直接接地，对于路灯这种分散的多点负荷来说，就要求在每基路灯处都单独做接地，并每处接地都
要满足接地电阻的要求。这样，使施工和维护变得繁琐，增加了工程投资和工程难度。
5．2 TN—C系统
TN—c系统是用工作零线兼作接零保护线，接地示意见图3。由于路灯配电系统三相负载很难平衡，工作零线上有不平衡电流，对地有电压，所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压，可能对人造成触电危险，负载越不平衡，灯杆外壳对地电压偏移就越大，对人触电的危险性也就越大。如果工作零线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电，危险性极大。当TN—C系统干线上使用漏电保护器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关合不上闸，而且工作零线在任何情况下都不得断线，所以，实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。此系统安全性差。
5．3 TN—C—S系统
在配电线路中，如果前部分是TN—c方式供电，而后部分是TN—S方式供电，则可以在系统后部
分现场总配电箱分出PE线，这种系统称为TN—c—S系统。接地示意见图4 。TN—C—S系统是在TN
—c系统上变通的作法。TN—C—S系统也存在由于负载不平衡，产生灯杆外壳对地电压偏移，威及人
身安全，所以，此系统安全性较差。
5．4 TN—S系统
TN—S系统是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统。接地示意见图5。系统正常运行时，专用保护线上不带电流，只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，安全可靠。干线上使用漏电保护器，工作零线不得有重复接地，而PE线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以TN—S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。此系统安全性较高。
综合比较上面几种接地系统形式，确定TN—S系统安全性最好，做法最规范，因此在城市道路照明接地系统中应优先选用。
在设计和工程中PE线的选取方法也不一样，有的用铠装电缆的金属外皮作为PE保护线；有的利用
镀锌圆钢作为PE保护线；有的利用电缆的一芯作为专用PE保护线。工程实践证明，电缆金属外皮和镀锌圆钢的防腐问题很难达到要求，刚建时，安全性没问题，时间长后，由于腐蚀，PE线有可能断线，使接地保护失去效应，存在安全隐患。电缆金属外皮的腐蚀问题更为突出。利用一芯电缆作为专用PE保护线，可以克服上面的问题，使PE保护线的寿命接近线路寿命。因此建议在接地系统中，采用三相五线或单相三线供电，利用一芯电缆作为专用PE线，使保护从头到尾贯穿线路。根据工程实际经验，为了防止由于机械或人为损伤使路灯PE保护线断线，导致部分路灯保护接地失效，危及人身安全，可以在路灯线路的起点、终点及中间每间隔3基路灯打一组接地极，每组接地电阻小于4 Ω Q，这样做可以大大提高路灯保护的安全性。
6 路灯控制
路灯的控制方式很多，传统的控制方式有光控和时控；随着计算机应用技术的普及，近年来路灯微机监控系统已普遍在道路照明系统中采用。传统的光控系统简单，安装维护方便并且价格便宜，但控制的准确性较差，在天气条件不好的情况下容易误动作。时控系统简单，安装维护方便并且价格便宜，但控制不灵活，开启和熄灭时间较死，不能适应不同季节开灭时间变化的要求。在传统的时控基础上又出现了可编程经纬时控系统，此系统克服了传统时控系统不易变化的缺陷，可根据不同地区的经纬度，通过写入在芯片内的程序自动按照季
节变化调整开启和熄灭路灯的时间。由于可编程经纬时控系统比传统的光控和时控更加灵活、更加智能，而且也具有系统简单，安装维护方便，价格便宜的优点，因此在一些道路照明系统较小，控制要求不过高，资金有限的中小城市应用很普遍。路灯微机监控系统是基于网络监控管理系统，主要由控制中心端(主站)、分站端及终端等三大部分组成。可实现对道路照明设施运行情况的远程监测和控制，在控制中心即可对道路照明设施的运行情况一目了然，减轻了维护的工作量。
7 结束语
［关键词］ 城市道路监控设计思想设计重点
道路交通是维系一个城市对外发展的主要枢纽，城市道路照明则是城市的重要组成部分，它的设备是否能正常运行和安全有效使用，关系着整过城市的交通安全及畅通。所以维护并控制好城市路灯照明的监控系统有着十分重要意义。。
1 路灯照明监控系统设计思想
路灯照明监控系统采用分布式计算机控制系统，对路灯照明设备进行集中管理、分散控制。
1）设计本系统要与原有系统一体化。城市路灯处一直有两个与运行管理相关的系统，其一是地理信息设备管理系统，它的功能是管理着大量的设备数据。。现行的本系统设计采用嵌入Maplnfo 地理信息的方法，实现了与原有“地理信息设备管理系统”完美结合。现使用的此系统的故障自动报警功能 。
2） 采用分布式结构。由于路灯照明监控系统是多目标、多任务、多参数、多功能的实时系统，因此，需要采用分布式系统。系统设监控中心控制室和监控终端现场监控站两级，由监控中心统一管理。每监控终端为相对的监控站，能实现就地控制的各种功能。系统功能还包括能实现手动控制、就地控制和远程控制的相互切换，当通讯系统、监控中一心出现故障时，各监控终端仍能实现就地控制。
3） 系统扩展灵活，重组容易。
4） 模块化兼容的应用软件。路灯照明监控中心计算机系统采用开放式体系结构。有利于将来系统的升级。监控终端、监控中心和通信系统构成一个先进的管理控制和数据采集系统，实现对路灯照明系统的集中管理及分散控制。
2 路灯照明监控系统设计分析及要求
城市路灯照明监控系统，由监控中心、通讯系统、监控终端组成。监控中心系统采用专用软件系统，通讯系统选用GPRS 数字公网通讯系统，监控终端RTU实现就地的数据采集和控制，同时将现场采集到的数据经通信设备采用无线方式上传至监控中心，并接收中控指令，实现远程控制。中控系统采用基于WINDOWSNT操作系统的监控软件，通过ISDN实现对各监控终端的远程通信、监控及数据采集。通信设备为H7710 通讯模块安装在监控终端内。监控系统的结构设计既要符合路灯照明计算机控制的监控模式，又要考虑到路灯照明的运行特点和研究对象的自身特点，设计的监控系统总体结构应能完成路灯照明各监控对象的实时监控，这些监控的基本要求包括数据采集、操作控制、运行监视、数据库管理、报警与打印、经济运行管理等多方面的内容。
3 路灯照明监控系统的设计重点
1） 监控终端的选择。监控终端是系统监控功能的执行设备，使用量大、分布广、运行环境差。因此，监控终端的选择是本系统的重点。城市路灯变压器主要是两种，杆上变和箱变。杆上变的容量小，有2 路控制输出。箱变的容量大，应按8 路控制输出设计。每个控制箱都安装了电费计量表，作为电费计量标准。目前是人工定期到现场抄表，随着本系统的实施可以由监控终端完成远程抄表工作。监控中心掌握着全市的路灯电费情况，对于路灯运行的经济管理起到相当重要的作用。目前，路灯运行存在着后半夜电压偏高的情况。电压偏高会减少路灯设备的运行寿命、浪费电力能源。因此，监控终端应该有扩充自动调压的功能。
2） 监控终端的主要特点。路灯监控终端（RTU） 特点应包含如下几个方面：a.可实现6 路单相AC或2 路3 相AC电流的测量，全部采用交流采样，可直接测量AC0- 265V电压和AC0～6A的电流，无须外接变送器。可提供电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、亮灯率、等测量参数。b.可以按不同的时间表分别控制8 路输出，可以实现全夜灯、半夜灯、调压等控制。c.具有面板LED显示功能，电源指示、运行状态、通讯状态、故障报警外，8 个DI和8 个DO均有LED显示，便于维护人员检修和维护。d.支持多种通讯方式，方便用户选择。e.采用专门设计的免维护断电保护模块，电源断电后可持续工作 30 秒，自动发送断电报警信息。f.所有输入／输出信号及 RS- 232、RS- 485接口全部光电隔离，RS- 232 口用于与监控中心的通讯及当地维护，RS- 485 口用于扩充现场的其它智能设备，如：数字电表等。g.宽范围的工作电源，从AC85～265V都可以正常工作，电源短路保护电路采用无熔断保险设计，故障恢复后可继续工作。h.全部采用表面安装工艺，体积小，集成度高，硬件可靠性高。i.所有端子均采用拔插端子，更换模块不需要拆线。集成的CT模块，更换模块时保证电流回路不开路，维护简便。g.硬件结构采用一体化设计，无须外配任何设备，体积小，可方便的安装于路灯控制箱或箱变内，并有2 种安装方式，可横式安装或立式安装，供用户订货时选择。k.主站城市照明监控软件，以地理信息系统为平台，可实现系统的组态和监控。l.具有短信息自动报警功能。故障信息可直接发送到设备维护人及其领导的手机上，且支持全国漫游功能。
3） 监控终端的主要技术指标。a.2 路3 相AC0~6A电流的测量，全部采用交流采样，无须外接变送器。b.3 相AC220V电压的测量，全部采用交流采样，无须外接变送器。c.8 个隔离的DC24V数字量输入。d.8 个隔离的 AC220V／SA 数字量输出，可实现多路路灯控制及半夜灯控制。e.一个隔离的RS- 232 通讯接口。f.一个隔离的RS 一485 通讯接口，可接电度表。g.有三种无线通讯模块供用户选择工业级GSM通讯模块，工业级CDPD通讯模块，NoterModem 通讯模块，无线电台通讯模块。k.失电报警功能：电源断电后可持续工作30 秒，自动发送报警信息。l.面板LED显示，除电源指示、运行状态、通讯状态、故障报警外，8 个DI和8 个DO均有LED显示；j.测量精度：≤0.5％。k.环境温度；- 20℃- +70℃，高寒地区应选半导热选件。m.工作电源：AC85、265V。13） 外型尺寸： （长×宽 X高） 230×150×130mm （含 CT模块高度）
4 结语
主要描述了路灯照明监控系统的主要任务、设计特点、设计思想、基本要求及对自动监控系统总体进行了概述；实现对各个监控终端的远程和就地的双重监控和数据采集、并实现对数据进行处理、存储、报表生成、打印等功能。并重点介绍了RTU监控终端参考指标。
［参考文献］
【关 键 词】节能设计绿色照明 三遥技术
中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：
道路是城市文化经济生活大动脉，城市道路照明正是城市大动脉畅通根本保障，蕴涵都市历史文化，彰显城市现代文明。城市道路照明是城市公共设施不可缺少的组成部分。同时起到塑造自然艺术空间，是一个城市现代化进程的重要象征和展现。为实现城市路灯的最佳功能，做到节能、高效、环保，在城市路灯的建设发展中，遵循绿色照明理念，推广绿色照明工程是城市道路照明工程的必然趋势和发展方向。
一、绿色照明工程的基本内容。
绿色照明工程是指由国家经贸委和联合国开发计划署并共同实施的，旨在促进照明产业发展和在全社会构建一个绿色照明环境。绿色照明核心内容是：坚持科学的、绿色环保的、节能的原则进行规划设计和施工管理，采用性高稳定、效率高的照明电器产品，创造一个高效、舒适、安全的环境。
科技日新月异，新技术、新光源、新材料层出不穷，传统意义上的亮化不能只从环境亮度和简单的节电方面考虑设计，已不能适应现代城市建设发展的需要。从可持续发展的战略高度出发，在城市照明设计中遵循“绿色照明”理念指导下，科学设计积极推进城市路灯的绿色照明。
二、实现城市绿色照明是现展趋势 ，推广绿色照明有利于城市的环保。
实现城市绿色照明，首先应高度重视照明工程设计，科学合理的方案是关系全局的重要因素。设计要遵循国家道路照明设计标准，正确选用光源、灯具，合理调配灯距，确保照明质量以及灯光控制和配电线路。满足城市道路照明同时，成为塑造自然美和艺术美的空间的手段，是一个城市现代化进程的重要象征。道路照明设计，会受到当地的行政干预和城市历史文化的影响，正是照明设计工作面临的最大问题。敢于的面对和正确的处理好这一问题，是城区道路绿色照明建设的关键所在。
1、合理的灯具选择及布置 根据建设部行业标准CJJ45-2006《城市道路照明设计标准》以及实践经验，按照设计标准合理选择路灯的布置模式、路灯间距等；合理选择照度和功率密度值，确定合适的光源，以实现合理的照度，避免或减少路灯设计的盲目性。
2、选用高效节能的照明系统
2.1光源灯具选择：①用紧凑型荧光灯（节能灯）取代白炽灯与小功率的高压汞灯，节能效果显著；②采用LED灯取代传统的霓虹灯，其特点是：亮度高；可控制性好；功耗小寿命长，等面积LED灯功率仅为霓虹灯的10%-20%，寿命却是霓虹灯的5—10倍；维修方便、简单。
2.2电器：气体放电灯具有负的伏安特性，所以必须串联镇流器工作，通常的电感镇流器功耗大，通常情况为在每支灯上并联电容进行补偿使功率因素提高到85%以上；采用电感节能整流器取代普通镇流器，可节能5%左右；其特点是：节能效果显著、照度均匀、尤其适宜旧街道改造。
3、路灯节能控制柜安装于线路前端，可通过内置的智能控制器或可编程控制器、时间继电器、光敏控制器等，对节电系统的工作曲线进行自动控制，负载，节电率高达40%。优化配电线路节能，在设计线路时选用较粗的电缆截面，适当增加线路的负载能力，不仅为以后灯箱广告、景观照明留下余量，同时能有效减小压降与线路损耗，既延长整个线路系统的寿命，减少了维护维修率，还节约了电能。
4、随着经济发展，我国的照明用电将大幅度提高，绿色节能照明的研究应用，将越来越受到重视。太阳能LED照明灯具作为冷光源产品，具有性价比较高、绿色环保、安全可靠、质量稳定、使用寿命长、安装维护简便等特点，可广泛应用于绿地照明、公路照明、城市造型景观照明等系统，但太阳能LED照明灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈。 为实现节能降耗这一企业目标，业界已研究开发出多种节能照明器具，并取得了一定的成效。但是，距离“绿色照明”的要求还较远，开发和应用新型绿色节能光源势在必行。
三、科学完美的设计实现绿色照明的前提和理论基础，同时还必须有科学合理的施工手段和维护管理措施，才能达到城市路灯的绿色照明。
科学的合理的道路照明施工组织，严格的施工质量管理，无疑是推进城市道路绿色照明工程建设的根本保障。城区道路路灯的合理布置模式确定合适的光源，以实现合理的照度，从而达到路灯的节能。
采用智能化集中控制手段是城市道路绿色照明顺利发展的强有力的保障措施。 城市照明的智能化控制，特别是路灯“三遥”监控系统的发展，对路灯节能起到了巨大的推进作用，利用计算机、有线或无线得传输方式，动态的对路灯远距离实施监控和管理，能够准确的报出故障，合理的开关灯，十分有效地达到路灯的节能目的。同时注意：道路照明设计要坚持科学合理、适当超前的原则；要适应当地经济发展水平，不要盲目发展、减少重复施工。
只要坚持做到对人民生活、对城市发展高度负责，完全有可能实现城市路灯绿色照明，并建立一个科学、环保、和谐的路灯照明体系。 随着城市照明设备的不断改革和创新，制定切实可行易于操作的技术标准，在整个社会中应大力宣传绿色照明新观念，实现了路灯的绿色照明，必将丰富市民的夜生活增添城市活力，拉动城市消费，繁荣城市的市场经济。
【参考文献】
1、《绿色照明及其主要技术措施》王建华
关键词：市政道路；照明；节能设计；光源；变压器
中图分类号：TU201.5文献标识码：A
一、道路照明节能评价指标
（一）道路照明节能评价指标
目前，我国照明设计中的已有规范《城市道路照明设计标准》（CJJ45- 2006），对道路照明节能指标作出明确规定。机动车交通道路照明应以照明功率密度（LPD）作为照明节能的评价指标，仅适用于高压钠灯，而对LED 灯，没有明确的规定。照明系统亮度、均匀度灯作为照明质量的评价指标，在该规范中关于道路照明节能方面，仅是对高压钠灯提出相关技术措施。这导致了难以对已建设的系统，采用LED光源，对道路照明进行节能效果的评估。因此，LED 道路照明节能评价指标欠缺，阻碍了照明节能效果应用的发展。
（二）道路照明节能设计确定原则
在分析道路照明节能时，往往重点考虑节能照明器材的问题，因此，要进行合理的道路照明设计，以达到预期的节能效果。道路照明节能设计，本质上就是要求所设计的道路照明，在满足城市道路环境要求的基础上，尽可能地减少能源消耗。要求设计者不但要熟练掌握道路照明设计要点，熟悉道路照明设计规范，而且要对设计道路作充分的调研，避免对道路性质定位不准确，造成不必要的能源浪费。在具体设计中，应该按道路规定的亮度、路灯布置控制方式，进行道路照明节能设计。
道路照明防眩光的控制作用
道路照明设计要遵循功能性原则，主、次干道、机动车道路，作为主要交通通道，除了满足有足够的亮度外，还应考虑防眩光问题，以确保驾驶员的安全。对于这些功能性要求较强的道路，应采用截光型、半截光型灯具。相比非截光型的装饰照明，这些功能照明在灯具的利用系数、维护系数等要求上要高得多，不但节约能源，而且提高亮度，还有效控制了眩光。
二、城市道路照明的节能设计措施
（一）市政道路照明光源的选择
目前，道路照明采用的主要光源类型有高压钠灯、金属卤化物灯、紧凑性荧光灯等。由于高压钠灯的光通量比相同功率的金卤灯高40%左右，而且透雾性能较好，因此在城市道路照明工程中使用非常广泛。
随着太阳能应用和LED光源等技术的逐渐成熟，绿色节能照明已经逐渐在许多大中城市得到了推广和应用。其中，LED光源具有绿色环保、安全可靠、质量稳定、安装维护简便、使用寿命长等特点，已经应用在了道路照明、城市造型景观照明、绿地照明、广告灯箱照明及家居照明等地方。LED光源基本可以达到与高压钠灯同等的效果，而且耗电量比高压钠灯大大降低了。虽然LED灯具一次性投入较高是其发展的瓶颈，但高压钠灯的更换成本和后期维护费用却是LED灯具的五倍。由此可见，LED灯具不但能比高压钠灯节能，且更换成本和维护费用节省的多。所以，LED光源在城市道路照明方面的广泛应用必将是大势所趋。
（二）灯具的选择
城市道路照明系统按用途可分为功能性灯具和装饰性灯具。选择灯具时，应满足其使用功能和照明质量的要求，同时便于安装维护且长期运行费用低，具体应考虑:
1、光学特性，如配光曲线、眩光控制。
2、经济性，如灯具效率、初始投资及长期运行费用等。
3、特殊的环境条件，如空气中酸碱等腐蚀性气体含量较高的地区或场所宜采用耐腐蚀性的灯具，不方便埋设电缆时可采用太阳能或风能供电的灯具。
4、灯具的外形应与环境相协调。灯具性能对节能至关重要，衡量灯具性能优劣的主要参数是灯具光输出比，灯具光输出比反映灯具对光源光通量的利用程度。灯具的光输出比总是小于1，越接近1说明灯具对光源的利用率就越高。
在选择灯具时，首先要满足光强度分布和眩光的要求，在此前提下再选择发光效率高的产品（＞70%），实际使用中应加强灯具的清洁和维护，按不同的环境状况，每半年或一年进行一次彻底清洗，保持0.65以上的维护系数；在保证平均亮度和均匀度的前提下，路灯的间距可以适当增大，通过合理的配光，灯间距可以增加30%左右。
（三）合理选择供电方式
1、合理划分配电回路、保证负荷三相平衡
在供电方式上，可以采用单相方式，也可以采用三相方式。如果以单相方式损耗值为100%，则三相平衡的方式为其16.7%。三相负荷的不平衡度会增加其线路损耗。因此，尽量保持负荷的三相平衡也能起到节能效果。
如果三相所带负载的大小相差太大，会造成三相电流的不平衡。情况严重的，会造成通过中性线的电流增大，由于中性线的截面积一般比相线截面积小，其承载负荷的能力较小，长时间在三相电流的不平衡状态下工作，中性线会发热，产生比较高的温度，成为隐蔽状态下的电气故障和电气火灾，这是非常危险的。在设计阶段应充分考虑到三相负荷的平衡，核对检查每一回路的灯具数量，按照具体的要求系统地规划配电线路的承载负荷量，合理分配每一单相回路的负荷，使三相趋于平衡，确保在以后的使用中，不出现问题。此外，在中性线选择上也可以考虑选择等截面电缆从根本上解决因三相负荷严重失衡出现电气事故和电气火灾。
2、正确选择变压器容量
供配电系统的损耗，主要由变压器损耗、配电线路损耗以及开关仪表等电气元件损耗组成。其中变压器和配电线路的损耗，约占供配电系统总损耗的95% 以上，而配电装置中，各种开关仪表电气元件的损耗，所占比例不超过5%，所以，降低变压器及配电系统损耗是提高供电效率、节约能源的关键。
保持变压器在高效率下工作，是减少变压器损耗的基本手段。应根据负荷大小，合理选择变压器容量，使其运行过程中保持较高的效率，从而可以节省电能。采用高效率的变压器，可以节约，如配电变压器的空载损耗20世纪60年代初的 ST 型变压器是70年代初期产品S1型变压器的1.32倍，S1系列又比 S6 系列的大约小14%，而90年代后期以前应用的S7系列变压器又比S6系列的小45%，90年代末国家推广使用的S9系列变压器的空载损耗和负载损耗更小。目前，一种非晶合金的变压器成为最节能的变压器，其空载损耗比普通变压器下降 80%，起到了很好的节能效果。
（四）合理安排运行时间
城市道路照明的运行时间控制是节能的一个重要环节。对不同性质和地区的城市运行时间的要求是不一样的。在一些中小城市和在冬季，到下半夜时，行人和车辆都很稀少，这时城市道路照明可以降低照明等级，减少亮灯的数量或功率，达到节能的效果。这种节能方式主要有三种方法：
1、全、半夜灯运行方式
在全、半夜灯运行方式中，主要常用的是间隔亮灯、熄灯的方法。在双侧布灯时，一般不提倡关闭一侧路灯的方法。关闭一侧路灯的优点是控制方便，时间可以灵活掌握，设备投入比较经济，运行故障率低。缺点是照度均匀度较差。现在逐步采用的就是用双光源照明器，在后半夜关闭其中的一盏灯。这种方法较之前面在照度均匀度上有所提高，管理也简单方便。但同时设备成本也增加了。因此，应在有条件的城市逐步采用双光源照明器的节能方式。
2、采用时间光照与集中控制方式
目前全国还有许多中小城市的控制方式还是采用单独的微电脑时间控制方式，而根据当地的日出日落时间来确定开、关灯时间。由于晴天与雨天在同一时间的明暗程度不一样，开、关灯时间也就差别很大，年内调整时控频繁，工作效率低，还会出现误差现象。建议逐步淘汰单独的微电脑时间控制方式，推广普及更先进的远程集中控制方式。
（五）新型能源的利用
太阳能、风能是一种新型的清洁能源。它给照明行业开辟了一个新的领域。太阳能、风能的好处有很多，但是，目前在城市的功能性照明应用方面应重视两大问题。一是各地的年日照时数能否满足长期的照明需求；二是环保问题，这个问题很容易被人们忽视。目前在城市道路照明中使用的都是的光伏发电系统，需要一定容量的蓄电池在白天存储电能，晚上释放电能。一般的蓄电池寿命也仅3～5 年，大量使用后，若回收处理废旧蓄电池的工作没有跟上，则对环境的污染是很严重的。因此在应用新型能源方面要因地制宜，适宜选用。
参考文献
[1]康国荣.探析城市道路照明节能技术[J].商品与质量，2009.S1.
[2]赵安军.隧道LED照明技术研究及应用探讨[J].中国交通信息产业，2008.6.
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