摘要：伴随着我国经济水平的快速发展提升，燃料资源的消耗量也在不断增加。当前我国照明用电量占社会总电量的百分之十五，其中百分之三十属于公共照明系统用电。公共照明灯具能效较低，电能利用率较差等特点在一定程度上增加了能源的浪费，为了应对能源危机，落实可持续发展战略，需要在降低资源消耗的同时尽可能提升能源利用率。基于此，本文主要探讨LED路灯改造技术应用公共照明的策略，以期为后续公共照明系统的优化提供部分参考。

关键词：公共照明;路灯改造;技术策略

人类的照明系统随着经济的发展而不断变化，古代的灯烛火把、近现代的煤油灯，应用现代电力能源照明的白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯，LED光源作为现代社会的第四代电力照明光源，同时具备着使用寿命较长、发光效率高、功耗低、工作温度低等优势特点，具有较强的发展潜力，能够在充分满足照明出行需求的前提下降低电力资源的损耗，对环境保护有着重要的意义。

1LED照明设备使用优势

1.1节能优势

钠灯的照明效率主要由功率决定，功率增加发光效率才会上升，而LED光源效率与同效高压钠灯相比能耗更低，目前LED的光源效率已经能够达到100lm/W，且理论上这一值最大可达250lm/W。电网电压不稳定的情况也对主流照明使用的高压钠灯的能耗产生一定影响，如果电压上升到242伏，额定功率250w的钠灯的实际功耗将会达到309kw，在不必要的情况下大幅增加了用电量，能耗上升幅度达到了惊人的23.6%。由于LED照明系统的驱动电源本身具有稳压驱动的特点，因此实际功耗在通常情况下仅会增加8%，有效降低电能的消耗水平[1]。

1.2寿命优势

高压钠灯和卤素灯的照明寿命在12000-15000小时左右，在供电电压超过额定电压的百分之十的情况下，灯具的寿命会受到极大影响，目前我国电网系统在深夜情况下由于用电需求锐减，因此经常会出现电压跳动超过百分之十的情况。LED作为一种半导体器件，本身的寿命在50000小时左右，且稳压驱动的特点导致其工作寿命不会受到电网电压的不良情况影响，在理想状态下的LED灯的使用寿命甚至可以超过100000小时，降低了灯光的维护费用。

1.3使用方便

传统的高压气体灯在启动时需要先进行预热，预热阶段的灯光需要一段时间才能达到正常照明亮度，这一过程不仅没有提供良好的照明效果，反而增加了电能损耗。LED的使用则更为方便，启动时间较短，通电后可立刻开始工作，有利于智能化节能控制的实现，为落实可持续发展战略提供较强便利条件。

1.4光源优势

传统的路灯照明系统在工作中会发出紫外线，影响人体正常健康，贡蒸汽发光原理也让废旧光源的回收处理成为一个重要问题。LED光源在发光时不会涉及到贡蒸汽等对人体有害的物质，更加环保卫生。LED发光不需要使用反射器反射来集中光线，避免了照明能量的无谓损失，提高了光线利用率。在照明期间LED光线效果更接近自然光，在这种光线环境下司机更容易辨别事物，保证行车安全[2]。

2应用LED照明技术改造公共照明系统策略

2.1应用EPC模式完成LED路灯改造工程

合同能源管理机制通过市场运作落实节能计划，主要通过签订合同的方式为客户提供节能服务，获得节能收益。政府部分可以在工作中以合同的形式与照明系统提供方建立友好合作关系，先对提供的LED灯具进行实验，分析其性能优势，在此基础上政府部门对设备供应商作出承诺，将所有节约的收益用于偿还款项，随后与银行进行合作，由银行投资购入设备。政府在整个照明系统改造过程中的投入为零，降低了财政系统的负担;所有风险由企业承担，企业负责保证产品与预期状况相符合，避免虚假宣传情况出现，保证产品的节能效果;合同完成后政府仍然可以享受后续节能设备带来的所有收益，有效降低财政压力，减少成本支出。EPC模式的实施改变了传统工程改造的形式，真正将节能措施落到实处，提高了项目的完工效率，保证完工质量，银行信用力和资金的介入也在一定程度上降低了企业的运营风险，避免款项拖欠等情况[3]。

为了保证EPC模式的试试效果，需要企业在这一过程中做好经济和社会效益的测算，为政府部分提供一份精确的节能报告。在报告中需要结合当地电价，对原有城市照明系统的投入情况和装设LED节能灯后的照明投入资源情况进行对比分析，在分析中充分考虑到光源功率、每日亮灯时间、电价、电费、维修成本、使用寿命等要素，并根据要求做好年、月、日时长的经济效益测算表格，让政府部门从微观与宏观两方面入手做好经济效益的分析工作。

LED节能灯安装后产生的社会效益可从节约用电入手，结合当地的发电情况进行综合分析，帮助政府部门认识到安装节能照明系统对大气环境和减少碳排放的优势作用，吸引政府部分的改造兴趣，以积极的态度促成与企业之间的合作，为LED路灯改造工程的完成提供必要的基础条件[4]。

2.2做好测试准备，保证照明效果

在施工建设中，为了保证照明效果足够满足道路通行需求，需要对装设路段进行测试，在测试中针对不同路段的布灯方式和道路宽度合理设置灯具高度，尽可能保证所有灯具型号保持一致，如果现场情况路灯功率难以满足需求，应尽可能使用亮度较高的灯具，保证照明效果，在灯具的排布上为了尽可能降低投入，可以充分利用原有高钠灯拆除后遗留的灯具，保证照明效果，如果部分路段在现有条件下使用LED灯具无法满足使用需求，则可以在申请后进行灯具保留，以满足交通出行需求为第一目的布设灯具[5]。

在实际施工中企业需要根据测试结果设置不同设备的安置标准，《城市道路照明设计标准》要求一类交通道路在双侧布灯的情况下，道路宽度为八车道，灯杆高度为12米，路灯间距在30米以上，平均照度应维持在0.7，路面照度应维持在20lx到30lx之间，保证照明效果;二类道路的宽度和照明间隔与一类道路有所差别，平均照度也应维持在0.5以上，路面照度应维持在15/20之间;三类道路为支路，平均照度并无特别要求，路面照度需维持在8/10之间。由此可见，一类道路的测试标准要求最高，在测试中应重点测试一类道路上LED路灯的照明效果，保证照明效果符合需求，在此基础上依次进行设计，保证整个照明系统符合照明要求。在测试中测试人员还需要考虑到沥青路面和水泥路面的照度差别，如果是水泥路面可以将平均照度适当降低30%。

在测试结果呈报给政府部门时，可以围绕城区地图中的一类道路进行模拟测试，并将模拟测试的结果以平面图的形式呈现出来。让最终效果更具直观感。

2.3优化施工改造流程

在安装中，为了节约建设成本，可以充分利用原有路灯灯杆装设LED灯头，电源装设在原有的路灯维修孔洞中，通过这种方式降低高空作业的危险性，提升维修效率，让维护工作更加简单。

在路灯处置过程中一旦灯具损坏老化较为严重，则应该由维修人员将替换下的灯头交给仓库保管人员，定期对灯具进行拆分回收作业，合理利用资源，做好成本管控，避免浪费。

为了提高自身市场竞争优势，企业经常会在EPC操作模式中承诺一定保修维护日期，为了有效提升维护水平，避免路灯升级与路灯维修之间发生冲突，在维修时需要专门的维修计划，每天更新维护进度，下发任务，监督路灯与设备的运行情况，对路灯进行维护管理。由于LED路灯装置的组成非常简单，仅由主电缆、灯杆和灯头三部分组成，部分维修工作甚至不涉及登高作业，因此在适当的情况下可以将维修作业外包给其他专业公司，降低用人管理成本，提高维修作业质量。

在施工建造中由于沿用旧有高压钠灯的灯杆，路灯灯杆无法随意调节，这也导致最终调控结果与LED的光学特性存在部分差异，不同路段的照明差异较大。为了解决这一问题，需要做好LED灯头选择，闭并进行多次调控，在调控中不但转换照明角度，增加可调灯具接头，保证原始照明的光照均匀度[6]。

2.4引进智能化技术，提高照明质量

在道路改造中安装智能化系统，利用物联网技术实现各条道路的智能控制，政府照明维护管理部门可以根据需求调控灯具亮度，例如部分地区的经济水平较为落后，部分路段在夜间零点过后的人流量与车流量大幅减少，支路几乎没有车辆出行，在这种情况下仍然保持道路照明某种程度来说是对资源的浪费，为此可以在换装LED灯的同时增设智能设备，根据道路声音分贝数确定是否点亮路灯，后台管理人员也可以通过信息技术对灯光亮度进行远程调控，或是结合当地出行情况和道路照明需求调配照明方案，根据时间自动切换亮度;也可以将公共照明系统与道路监控系统结合在一起，根据道路人车流量自动调节亮度。

智能系统除调控灯光亮度外，还可以用于设备监控和维修。技术人员在后台可以对当地所有路灯的运行信息进行查看管理，系统可以自动检测每台路灯的指令执行情况，保证路灯运行正常，并自动储存一定日期内的路灯运行数据，一旦出现灯具损坏情况，先会在系统中提示设备告警，后台人员可以根据告警信息先从操作系统中调出检测数据，结合检测数据分析灯具的使用情况，在与前台沟通的同时结合数据信息快速定位故障类型，为维修工作展开提供优势助力，保证维修效率。

2.5结合特定需求，进行相应改造

不同地区不同路段的LED公共照明改造需求存在一定差异，部分地区主要考虑的是节能环保和提升城市夜景形象，改造主要对象对一级道路和二级道路。针对道路照明需求和灯杆高度选择不同功率和亮度的LED路灯，保证照明效果，考虑到城市夜景形象的需求，可以在装设位置和外观上适当进行调整，保证外形美观，符合需求。

部分城市和地区对新能源项目的关注度较高，期望能够在满足照明需求的前提下，增加新能源系统，降低用电成本，建设新型低碳城市。在进行施工改造之前，企业需要综合考虑结合当地情况太阳能、水能、风能情况与新能源发电技术的成熟性，确定最终的道路照明系统结构。以风光互补LED路灯照明系统结构为例，在LED路灯原有基础上需要加设风力发电机组和太阳能电池方阵、变换器、主控器、蓄电池、逆变器等设备，将风电能源转换成的电能储存起来，需要时可以借助逆变器将蓄电池的直流电转换为交流电，给路灯提供能源。这套风电互补式LED路灯平时可以有效降低对城市电网的依赖和负担，当日照和风力较弱时可以自动调控使用蓄电池内部的电能进行补给，保证系统安全平稳运行，有效降低城市能源消耗量。

结束语

综上所述，在城市公共照明系统中进行LED路灯改造，可以为居民出行提供必要的安全保障，降低事故风险，促进文明城市建设，在改造中复用新能源技术，能够进一步降低用电量，减少城市碳排放总量，为落实可持续发展战略迈出新的一步，为城市文明发展提供优势助力。

参考文献

[1]常硕.感知阴雨天气的太阳能LED路灯智能控制系统设计[J].现代制造技术与装备，2020，56（12）：98-99.

[2]卢可成，张海东，李明军，王森.基于Zigbee的LED路灯智能控制系统及应用[J].中国照明电器，2020（11）：42-46.

[3]周书伟，林志斌，林智鹏.高效大功率LED路灯驱动电源的设计方案[J].信息通信，2020（10）：65-67.

[4]赵俊.基于物联网技术的城市LED路灯节能管理系统[J].轻工标准与质量，2020（04）：111-112.

[5]潘萍，彭高丰.基于增强现实的LED照明光源自适应调节系统[J].激光杂志，2020，41（07）：181-184.

[6]海涛，时雨，李俊杰，陈永鉴，刘振语.基于补偿变压器的LED路灯调光系统[J].广西科技大学学报，2020，31（03）：45-49+66.