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【关键词】路灯;措施;效益
一、目前的路灯管理现状
(一)目前国内大多数城市的路灯照明光源一般采用高压钠灯、高压汞灯和金属卤化物灯,常用功率为100W、150W、250W、400W。根据这些路灯的使用情况调查,大部分路灯未考虑节能效果,或者有所考虑,但节能效果不甚理想。有些城市迫于财政紧张的压力,支付不起沉重的照明电费开支,不得不关掉近一半的灯,结果近年新装的部分路灯形同摆设,造成浪费。
(二)灯线路能否正常运行直接决定了路灯的亮灯率,也直接影响了城市的形象,目前我县路灯线路全部是地下直埋,影响路灯地下线路正常安全运行的主要是电力、市政道路、通讯、绿化等,还有其它单位的门口开挖硬化审批,一是规划部门审批过程没有路灯线路这一部分的设计,造成施工者在施工过程挖坏线路才知有路灯线路经过。二是不经审批,自己乱施工,导致线路无法正常运行。由于管理不统一,职能部门协调力度不够,其他单位的施工影响了路灯地下线路设施的安全运行,既损害路灯部门的利益,也损害了城市形象。
(三)在路灯维护经费方面:一是城市照明设施增长快,特别是风貌建设后,维护费用增幅大,而财政审定的路灯维护经费增幅很小。从2009年到现在,路灯照明设施每年都在增加,而县财政拔给的路灯维护经费没有提高过;二是路灯维护难度加大,维修成本提高。目前城区人行道路面大部分改由大理石铺道,增加了电缆维修破道及恢复的成本。再加之,城区道路新建、改造以及路道开挖等基建项目开工,施工单位与我所沟通不够,造成路灯电缆时常被挖断,维护费用增大;再就是人为因素破坏,路灯线缆被盗现象严重。以上种种原因导致我县城区路灯管理维护难度加大,维护经费严重不足。
二、路灯管理措施
(一)必须以人为本,重视道路照明的功能性。
照度和亮度、眩光控制、诱导性、光色等参数对城市夜晚景观的影响不言而喻,特别是市民的舒适度、安全感涉及行为心里的范畴。其次,更重视路灯的艺术性,它的造型、高度、色彩、布置方式,对城市白天景观影响很大。同时,加快编制城市照明专项规划,使路灯建设有规可循;制定城市照明设计指引,设定量化标准,使照明设计有据可依。
(二)建立长效管理机制,实施路灯科学管理。
科学发展,规划先行。要进一步完善路灯建设管理工作规划配套,结合本地区工作实际,聘请高资质规划单位,科学编制城市照明专项规划编制。为实施城市照明工程的建设、管理和维护提供指导和依据。为落实科学发展观,适应城市发展需要,我所不断总结经验,及时整改存在的问题,努力提高路灯管理水平和路灯服务质量,充分发挥了管理单位的职能,建立起路灯长效管理机制,提高了路灯管理水平。建立长效科学规划、及时维检、安教培训、巡查看护、按章办事机制。对城区路灯维护实行分片管理,每次维修路灯情况记录在案。专门组建夜间督查小组,对亮灯率、设施完好率进行监查,发现问题及时记录报修,全所干部职工认真学习业务知识,提高服务意识和维护质量,以一流的路灯维护技能来管理城区的每一盏路灯,从各方面营造出城区路灯长效管理的良好氛围。
(三)改进路灯节能亮化,推广城市绿色照明。深夜,人车稀少,在合理的范围内适当的降低路面照度,并不会影响人员活动及交通安全。路面照度的适当降低,为降低照明功率密度提供了先决条件,使路灯节能成为可能。目前,深夜适当降低照明功率密度是路灯节能中最为通用且有效的途径,其实施方式主要有以下几种:规律性的间隔关闭部分路灯。适当降低路灯的供电电压,从而降低光源的输出功率。路灯采用双光源灯头,深夜熄灭一个光源。路灯采用变功率镇流器,从而降低光源的输出功率。路灯节能方法主要包括:按照需求确定合理的照度标准;灯具自身采取节能措施;采用自发电路灯;对路灯采取合理的控制方式,以达到节能的目的。
(四)加强维护、提高效益。采用城市照明自动化监控系统以后,全市范围的全夜灯、半夜灯和景观灯的开/关均可实现自动控制。同时,由于照明自动化监控系统具有自动报警和巡测、选测功能,调度人员可以在故障发生后的数秒钟内及时了解故障的地点和状态,为及时进行修复提供了有力的保障。路灯管理所在路灯防盗方面应采取的措施。照明设施点多面广,遍布各城市。由于管理难度大,照明设备又大多可以拆下拿走变卖,如铜芯电缆、铁制井盖、灯杆铁门等,盗窃造成每年的直接损失很大。同时,还有一些缺乏公德心的人和发泄情绪的人的有意破坏,如砸碎、踢碎灯罩等,增加了照明设施的破坏程度。路灯管理所成立巡逻小组,巡逻人员在夜间对市辖区的路灯设施进行巡查,对偷盗易发路段、城郊结合部、偏僻或中心地段重点巡查。还应积极从改变施工方式入手,加大电缆和镇流器的防盗力度。将以前地下管道式的走线方式改为采用水泥混凝土封埋或电焊封闭式进行,同时把现有路灯及新建、改造路灯工程不使用杆下安装镇流器的方式,以减少偷盗造成的损失。
三、结语
城市路灯管理与建设是一项系统而复杂的工程,是政府为提高城市形象,打造城市名片而进行的一项重要行政行为,是建设美丽城市不可缺少的要素。从根本上讲,城市路灯管理的最终目标,是改善人民群众的生活环境,促进经济社会又好又快的发展。所以,要求我们在工作中要与时俱进,不断探索,调整、制定不同时期、不同阶段的城市路灯管理与建设策略,采用高效、节能、环保的照明产品,力求有效解决城市路灯管理与建设中存在的突出问题,不断推进城市路灯管理与建设工作走向新的高度,更好的为人民群众和经济社会发展服务。
参考文献:
关键词:路灯施工技术;研究
1 路灯施工技术需要考虑的因素
1.1 路灯设施实用、节能
首先,城市路灯设施是为了保障夜间行车安全、行人方便。我们常见一些路灯刚开始安装的时候,高度都在树木之上,照明很好,但随着时间的推移,树木长高,有的已经完全挡住了路灯的光线。因此,路灯设施的实用性能是我们必须首先要考虑问题。其次,节能问题也不容小觑,按照城市照明规划设计对不同道路或区域采用不同等级的照明要求,并且科学控制路灯设施的数量、分布、亮度和能耗密度,保证城市照明功能的前提下,节约用电也是重要目标。
1.2 影响路灯设施的植被、灯具因素
城市干道的植被情况也影响着灯型的选择和设计方案。比如,低矮、稀疏的人行道上适合安装高大的双臂路灯,相反在人行道树木比较多、比较高的路段,则适合安装高度稍低的路灯设施。现在灯具常见的一些问题如耗能大,运行费用高;使用寿命短,城市照明的维护及耗电成本高。本文也是主要探讨在人行道树木比较多、比较高路段,结合以上所谈因素,提出更好的解决方案。
1.3 管理体系的科学性
路灯施工设施不是仅仅安装完毕就达成最终目标,进行科学的管理和养护是延长灯具使用寿命的最有效方式。一个城市是否具有健全的维护队伍,关系着路灯设施施工的效率。有些相关部门重建设、轻养护,不考虑节能、使用年限,路灯样式陈旧,不能美化城市。另外,自建自管已形成不成文的规定,严重制约了路灯建设事业的发展。
2 高植被情形路灯施工的建议
路灯施工组织设计,是工程设施的蓝图。在这个过程需要考虑的因素如下所述,笔者结合自己的实际工作经验提出了见解。
2.1 路灯施工设计方案细化拟定
首先,规划设计要富有人性化。城区道路照明设施的新建、改建、扩建,应当符合城市总体规划,切实把科学发展和美化、亮化城市构建和谐社会的目标融入到每个规划细节中去。其次,充分考虑根据道路的实际情况拟定路灯施工设计方案,既要与周围环境相协调又要保持路灯灯型的整体雅观。考虑树木的品种、疏密、成长周期等相关因素,做好前期施工设计方案规划和后期的灯型选择。最后,灯为人开,体现便民原则也是其中的一个方面。例如,根据昼夜的差距调整时间分布,实现开关灯时间的人性化,在冬季,夜晚变长,天黑天亮时间较以前有所变化,以最大便民原则为己任。
2.2 灯型的选择
路灯的施工规划与其所处的环境有很大的关系,我们选择的灯型必须是符合路灯施工实际情况的。笔者认为要从以下考虑:首先,避免部分路灯设置过密、过于豪华。合理设置路灯距离,可以采用大量的节能灯,或是智能灯具。其次,避免街道两旁树木种植过密,且品种单一问题。这样一来成片的、过于高大的树木有碍视线,更影响照明。建议最好种植生长期缓慢,又大量吸收废气、粉尘,且美观的树种来美化我们的城市,为路灯照明工程打下好基础。再次,降低路灯高度,选用合适的灯型。例如泉州市实行的举措,灯的高度由原来的9米降低到了4-5米,避免了树木枝叶影响照明。还考虑可以在树木紧密的地方单臂路灯,以保持照明和绿化的双重需求。最后,树木茂密、高大之处的街灯尝试适用太阳能光电系列产品。这种产品无噪音、无环境污染、安装简便为优势,符合国家节能减排、大力发展可再生新能源计划要求。
2.3 节能智能路灯选择
随着技术的发展,LED路灯已经在一些大城市应用。这种LED路灯只是提高了电能到光能的转换效率,整体照明效率并不高。数字城市的时代已经到来,为了更好建设照明工程,笔者建议:首先,应用智能节能路灯的设计。它由两个部分组成,节能控制和Zigbee控制。当有人或车辆经过时,控制路灯自动控制打开路灯或者增强路灯的亮度;而在一段时间内没有人或车辆经过,自动延时后关闭路灯或者减弱路灯亮度,最大限度的提高路灯的照明效率;ZigBee无线控制是一种新兴的无线控制技术,通过Zigbee可以快速将路灯开关的控制信号从控制中心发送到整个路灯照明系统的每个节点,实现每个路灯的精确控制达到节能目的。
2.4 路灯管理的加强
在路灯建设中,努力做到城区道路建设与路灯建设同步进行。首先,建议实行城镇路灯“建、管、养”一体化管理体制,从设计、维护、管理上引人竞争激励机制和监督制约机制,实现设计高标准、质量高标准和效率高标准。其次,引导市民爱护路灯设施;配备相应的管理人员和确定专业维修队伍,定时间、定区域的责任制标准,及时修复故障损坏和消除不安全隐患,以保证设施正常运行和亮灯率;再次,加强路灯的夜间巡查,防止人为损坏和偷盗问题,保证路灯的安全运行,确保照明设施不受侵害。
3 施工需要注意的问题
在实际施工中有时也不能完全按设计方案执行。这就要施工管理人员灵活掌握,随机应变,即时解决好施工中出现的问题与矛盾。
3.1解决地下设备立面矛盾
在拓建道路工程中,路灯的地下设施施工与道路建设中电力、电信、煤气、自来水、排水、交管等部门的地下设施都是按规划好了的红线施工。但是实际上有些地方很难按设计方案执行。比如自来水管道和煤气管道较深(1.5m一1.2m),路灯管线较浅(0.7m一0.6m),而且煤气管道对周围地下设施安全距离的要求比较高,所以在施工时间的安排上就只有等其它部门先施工,并且回填土后,路灯部分才能再施工。否则他们的大型挖掘设备会破坏所有预埋管线工程。由于地下规划很挤其它单位施工不可能完全按规划红线执行,等到路灯基础施工时,路灯杆的基础(0.8m×0.8m×1.5m)有部分就安排不下去了,只能在“夹缝中求生存”。这些地方必须引起我们工程管理人员重点监视,多与其它单位取得联系。
3.2解决地下设备平面矛盾
有些地方现场施工时,道路平面现状与设计变化较大。如路灯杆高、杆距的计算是用软件按道路施工图布置好了的,而在实际施工中,经常会出现取消或增加交通道口的现象。这些问题的出现对道路施工部门来说无关紧要,混凝土一浇就行了,但路灯杆位在分布上就麻烦了。特别是增开道口,不只是影响一两盏灯的问题,因为调整一两盏灯会影响到其它灯杆距,甚至于全路段的布局。要解决这个问题,工程管理人员应主动向主管部门反映。各施工单位必须严格按照图纸进行施工,杜绝个人意志与首长意识,如有变动要提前下达设计变更通知,以便事先进行设计布置修改。路灯工程管理专责人员要加强施工的管理和协调工作,不能死搬教条地按图施工。但修改必须得到设计人员认可,在协调的基础上掌握全段,进行动态调整,尽量使调整工作发生在道路雏形以前。
3.3路灯基础施工部门的技术素质问题
由于路灯基础施工属于土建工种,该工作又包含着道路挖掘、修复等,大量的工作需要与市政、园林联系和配合。但是有些道路施工中,投资方为了便于道路整体施工将部分路灯基础、管道、接线井交给本道路施工单位施工。道路施工方对路灯设备技术要求不熟,不能完全按路灯设计施工图施工,给敷设电缆、立杆装灯带来不便。针对这情况,工程管理人员一方面向施工单位进行技术交底,另一方面经常深入现场,向道路监理及施工单位了解情况,控制质量。
3.4 加强地下隐蔽工程管理
隐蔽工程包括灯杆基础、路灯地下管道、电缆接线井、灯杆接地极等。因为路灯隐蔽工程的施工质量关系和影响着后面工序的进行,所以在路灯隐蔽工程中要加强监管,作好记录。
4 结束语
“无灯不成市、灯火才辉煌”,路灯是一个城市科学、技术、经济、文化和政治上发达程度的微观窗口。以上所述主要是论述树木浓密、高大情况下路灯施工技术的探讨。十二五规划中打造数字化城市,这要求未来的路灯管理向着数字智能化发展,我们要抓住时代赋予的机遇,为城市亮化工程的繁荣贡献才智,打造城市亮化名片。
参考文献:
关键词:港区路灯;设施管理;设施维护;路灯监管
引言:港口作业区是指为了便于管理,一般根据货种、吞吐量、货物流向、船型和港口布局等元素,将港口划分为几个相对独立的装卸生产单位,简称为港区。近年来,我国多个港区的经济得到快速的发展,其夜间安全问题也日益突出。路灯作为港区道路不可或缺的重要组成部分,其对港区的夜间安全有着重要的意义,路灯作为港区的基础性施设,在港区经济发展中发挥着至关重要的作用,但是随着路灯建设数量越来越多,使用范围越来越广,港区路灯设施在其管理和维护方面也暴露出了一些问题,针对港区路灯的维护和管理,需要有关部门加以重视和解决,并积极采取有效措施予以解决。
一、认真重视港区路灯照明设施的维护与管理
港区照明设施维护与管理是港区照明管理职能部门,运用法制化、科学化的手段,对港区照明设施进行组织、检查、监督、协调和控制的全方位管理活动。港区照明建设应当遵循以人为本、经济适用、节能环保、美化环境的原则,为了使这些原则在照明设施使用过程中持续有效,就需要对照明设施进行不断的维护与管理,做好港区照明设施的维护和管理可以体现出重大的经济价值与社会效益。无论是国家制定的《城市照明管理规定》(住房和城乡建设部令第4号),还是《江苏省城市道路照明技术规范》(DGJ32/TJ000-2011)等都对道路照明维护管理工作提出了一定的要求,从维护管理工作内容、方法、要求到量化的考核指标都做了明确的规定,这些要求和规定对港区路灯的管理与维护有着重要的指导性作用。反之,不仅会加速港区照明设施的老化与损坏,光的利用率降低,造成能源的浪费。由于港区照明设施在户外,除了要承受自然条件所带来的影响,还将会受到一些人为因素的破坏,这些都可能对人民生命财产安全造成损害。因此,加强港区照明设施的维护管理工作已成为当前港区照明管理职能部门急待解决的重要问题,成为当前港区照明管理职能部门急待解决的重要问题。
二、港区路灯设施管理和维护存在问题
当前,针对我国沿海港口港区路灯设施的管理和维护,主要存在以下几个方面的问题。
1.港区路灯管理多头化,导致路灯维修不及时
在港区路灯的管理工作之中,存在最为普遍也是最让管理部门头疼的问题就是路灯的多头管理问题。例如,某港区道路功能照明分口管理分别由作业区、水电管理处、基建管理部门等各个不同部门进行管理;某港区的路灯由水电管理处管理,而部分港区的路灯则由作业区路灯处管理。多头管理造成路灯坏损和不明问题进行反馈之后,易出现各个部分相互推卸责任的现象,致使有关部门的维修和维护工作不够快速、及时,给夜间作业人员带来极大的不便,不利于港区的经济发展,
2.港区路灯建设和管理缺乏统一规划
近年来,我国港区经济得到迅速的发展,港区的人流量与货流量逐日增加,但是在港区路灯建设和管理这一个环节,无论是大港区还是较小的港区,其都缺乏了有效的统一规划,这样就直接导致了港区路灯建设环节的管理不规范。在某些港区由于缺乏路灯统一规划,“一路一灯”这样的不合理现象在港区之中大量存在,另外一方面由于港区路灯建设和管理的无序,使得路灯颜色各异,很大程度上也使得港区形象有所影响,对夜间人们的安全出行造成一定的不良影响,这对于当前,港区人们对于美的追求,对于我国港区经济和文化的发展十分不匹配。港区形象和面貌是港区建设的重要环节,对于当前审美水平的提高,必须要不断重视港区路灯的建设和管理,有效对港区路灯建设和维护进行合理、统一规划。
3.港区路灯监管方式落后,设备和电缆盗窃严重
港区经济和规模的不断发展,使得港区之中路灯的数量和质量快速发展,而与此同时,对于路灯的监管手段和方式却无法及时跟上路灯数量和质量的发展。虽然港区经济发展迅速,但对于路灯的监管方式还依旧维持在传统的、依靠人为巡查和群众监督的监管方式,这样落后的监管手段使得港区路灯设备和电缆被盗窃的问题十分严重。而港区路灯设备和电缆故障出现之后,单纯依靠群众反映很难及时促使路灯管理部门及时解决问题,从而给夜间作业人员带来极大的不便。
4.港区路灯开、关时间没有根据季节性及进调整
由于季节性的变化早晚时间差不断变化,路灯管理部门没有及时调整开、关时间,往往不是过早的开就是过早的关,没有做好安全与节能的协调性。
三、加强港区路灯设施管理与维护的主要途径
路灯是港区的基础设施,是每个港区建设和发展的必备条件。针对我国港区路灯设施管理与维护的现状,有关部门应具体问题具体分析,从而采用有效办法,以保证港区健康而稳定的发展。
1.采取有效措施,规范港区路灯管理部门
在港区路灯的管理工作之中,存在最为普遍也是最让管理部门头疼的问题就是港区路灯的多头管理问题。而针对这一问题,解决的主要方式就是要靠有关部门能够切实将路灯设施管理和维护的责任、权利和利益统一、协调好。可以将港区路灯划归到作业区管理,并与排水等设施管理实行同样模式。同时也可以考虑将港区路灯管理划作专业管理部门,港区路灯的建设和维护此时则由港区专业管理部门进行统一管理和协调。
2.制定统一的港区路灯设施建设和管理规划
港区路灯建设造成的混乱不堪局面很大程度上是由于路灯建设和管理没有统一规划和标准。对于任何事情,必须要首先分析其实际情况,然后根据其特征分析得出相应解决方式。港区路灯建设和维护必须要根据当地特点提出相应的路灯管理方法。例如,在港区路灯建设过程中,对于港区经济不发达的地区,对路灯的实用性能更加的注重,而对路灯具体规格选择和颜色的确定没有一定的要求。所以必须建立统一的规划,在港区路灯的具体建设过程中,为了促进港区路灯的有效建设和管理,必须首先确定整个港区的路灯分布情况,从而确定港区路灯的隶属单位。
3.加强港区路灯监管,建立路灯远程监管系统
对于港区路灯的建设和维护,港区路灯监管无疑起到了重要的作用。为了有效的提高港区路灯建设和维护的质量,必须要对港区路灯这类基础性设施布置系统的、有效的、严密性高的监管方法。众所周知,单纯的人工巡查对于港区路灯监管极为不便,也会造成很多监管盲点,给盗窃分子以可乘之机。另外,由于人工巡查主要依靠人的主观能动,遇到节假日,则会对人工巡查以时间真空。针对以上原因,因此发展信息化的港区路灯远程监管系统是大势所趋,也是港区路灯监管所必须的要求。而现下,各种科学技术的不断发展和计算机产业的飞速发展,也为港区路灯的远程监管系统的建设创造了有力的条件。能过实行路灯远程监控还可有效解决路灯开、关时间问题。
四、总结
当前港区的经济发展加快,因此港区路灯设施的建设、管理和维护工作都随着时代的变化在不断变化着工作内容和形式。相关部门必须要对港区路灯管理予以高度重视,切实解决港区路灯建设和维护中存在的诸多问题,设施的维护管理工作需全方位、多层次的分析和研究,在实际工作中不断总结经验,运用法制化、科学化、信息化的手段,将此项工作长期、有效的开展下去,保证港区照明设施良性、有序运行,为夜间作业人员出行营造出一个安全环境。
参考文献:
[1]川杨梅.新型智能路灯节电管理的设计分析与发展趋势 [J].电测与仪表2010.2
关键词:城市照明;节能管理
Abstract: According to the Ministry of construction " " 925 " city green lighting program compendium " put forward energy-saving emission reduction requirements and targets, vigorously promote the use of green lighting new products, new technology, reasonable control function lighting and landscape lighting time, strict control of high consumption and low energy landscape lighting facilities, increase the energy saving transformation efforts, make green lighting gradually from the demonstration and guidance to gain ground in the round, this paper gives a brief introduction of our city urban lighting energy saving and emission reduction in the scale and effectiveness, green energy-saving products application.
Key words: city lighting; energy-saving management
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
近年来,临沂市城市照明设施随着经济的发展,其规模和数量越来越大,截止到2012年底,临沂市中心城区城市照明设施达到10.5万余盏,其中功能照明6.7万余盏,景观照明3.8万余盏,楼宇亮化260余座,运行总功率达23604.6KW,镇流器损耗按光源安装总功率18%计算,照明线路损耗按5%考虑,路灯每年亮灯小时数按4043小时计,则:路灯系统电容量:23604.6KW×(1+0.18+0.05)=29033.7KW 路灯系统年耗电:29033.7KW×4043H=11738.3万KWH
由此可见,城市照明的耗电相当可观。在满足城市照明要求的前提下,最大限度的降低能耗,是路灯行业迫切需要解决的问题,也是实现低碳经济的一项重要内容。
近年来,我市按照《城市照明管理规定》和《“十二五”城市绿色照明规划纲要》要求,积极落实全节能理念,编制城市景观照明总体规划,从设计、建设、运行管理各个环节抓好节能工作,每月定时召开电费运行分析会议,合理调整亮灯方式,采用新型高效节电设备,推进城市既有照明设施的节能改造,积极推广应用高效节能光源等,切实提高了城市照明能效,实现了节能降耗,为建设“两型”社会做出了积极贡献。
一、整合照明现状,规范照明秩序,实施中心城区景观照明总体规划编制工作
为进一步贯彻落实《城市照明管理规定》和《“十二五”城市绿色照明规划纲要》要求,切实抓好城市照明总体规划编制工作,自2011年初,我市积极推动城市照明总体规划的编制工作,聘请国内顶尖的亮化规划设计单位编制完成了《临沂市中心城区景观照明总体规划》(以下简称《总规》),于2012年4月25日通过专家评审。《总规》形成了“一轴、十线、十四区、六十节点”的夜景照明景观架构,并根据城市总体规划确定的城市功能分区,对架构以外的不同区域载体的照明效果提出光色、照明等级、亮度的要求,形成了区划图和照明控制要求表格,严格控制景观照明建设规模及能耗,对未来10年内实施亮化建设提供了控制原则,做到既美化亮化城市又落实节能减排。《总规》的出台实施对于建立健全景观照明建设与管理长效机制、指导城市进行照明管理、实现城市景观照明合理有序的建设发展具有重要意义。
二、贯彻全节能理念,从源头抓好节能工作
多年来,我市全面贯彻全节能理念,重点从源头抓好照明设施的节能工作。一是从照明设计环节贯彻节能理念,在设计方案的确定、照明器具的选择与照明控制方面严格把关,广泛应用高效节能光源,从源头抓好节能产品的推广和节能措施的落实工作。目前,我市原有低效高耗的白炽灯、高压汞灯已被功耗小、光效高、长寿命的高压钠灯、LED 灯等节能光源所取代,节能型光源电器的采用量已占整个路灯光源电器用量的100%。如在2011年底的背街小巷亮化工程中,选用高效节能的低频无极灯光源;2012年以来开展的中心城区景观亮化改造提升工程中,楼宇、桥梁、广场的亮化提升主要使用LED光源,LED具有高效、安全、节能、环保、寿命长、响应速度快、显色指数高等优点,用在景观亮化上,一方面由于其光的单向性和高显色性,能较好地表达景观亮化设计意图。另一方面,LED光源比钠灯能耗节约45%左右。二是在建设工作中狠抓节能工作落实,提前做好节能控制。在主要干道的布灯方式采用多路光源,可实施半夜灯亮灯方式,根据人流和车流量的大小进行分级亮化,达到节能要求。三是在运行管理上,不断健全管理机制,完善工作措施。每月召开照明节能运行分析会,及时解决问题,提出下月节能目标措施,全力确保完成年度节电任务。
三、加强管理,合理调整亮灯方式,提高节电水平
我市根据季节变化和地球经纬度,科学控制,精细管理,合理调整照明启闭方式。一是严格执行路灯、景观灯启闭时间,保障天黑亮灯,天亮关灯。二是根据各路段的情况,调整变压器低压室内的控制线路,实行间隔亮灯、单侧亮灯等半夜灯亮灯方式,增加半夜灯数量。对单杆装有2盏或2盏以上光源的路灯,全部实行半夜灯。目前,临沂市中心城区路灯已基本实施半夜灯、智能节电控制亮灯。同时根据春、夏、秋、冬不同季节,对半夜灯进行即时调整。三是对楼宇亮化实行智能控制,在亮化楼宇上安装远程智能控制设备,通过手机短信对智能设备进行远距离遥控,实现楼宇亮化灯具的分批量控制,达到平日模式、节日模式、节能模式三种的亮化效果,用电量递减。以三合里社区为例,全年采用节日模式,电费达到22.7万元,采用智能控制,全年总用电费仅达7万元,节电率达65.8%。通过这种方式用最低的成本打造最好的效果。
四、大力推广节能技术,采用新型高效节电设备
2005年,我市建设了城市路灯节能系统,对城区路灯供电设施进行技术改造,安装了路灯节电设备,综合节电率达30%,每年可节约电费400余万元,实现了节能、环保、可持续发展,促进了城市和谐,荣获了“山东人居环境范例奖”。2006年,市政府投资建设了全省一流的城市路灯智能监控系统。作为临沂市数字化城市的重要组成部分,该系统主要包括一个主监控大厅、40个视频分站点和102个RTU分站(前端设备),实现了集中控制开关灯,通过科学技术手段严格按照光亮度调整控制路灯启闭,杜绝了非正常亮灯、关灯不及时等问题,达到了科学调控亮灯时间、节约电能的效果。大大提高了路灯设施的运营和服务水平,实现了对城市照明设施的长效管理机制。
五、推进既有照明设施的节能改造,加大LED、太阳能照明等高效节能光源和可再生能源照明的建设应用规模
关键词:路灯排布;光照强度分布;数学建模;照明优化分析
中图分类号:TM923.5 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)04-0228-02
1 引言
随着我国城市化进程的加剧,城市道路照明需求迅猛增加。作为城市规划的重要环节,我国路灯建设缺乏统一的规划。在道路照明规划中,既要考虑路灯排布的美观性,又要考虑光照的合理性。一方面,不能使路面照度过高造成光污染以及不必要的能源浪费,另一方面也不能因为照明亮度过低而影响民众的出行安全。本文主要探讨传统两侧对称排布的路灯建模优化问题。根据点光源空间照度的分布规律,建立了路面亮度的数学模型,并基于数值模型进行了数值求解,得到了在该模型下路面照度的分布规律。在这种数理建模过程中,我们可以进一步地通过优化其分布,得到最为合理的路灯排布方式,在满足人们正常工作和生活的需要下,达到节省电流资源的目的[1]。
2 城市路灯排布的数学建模
本小节主要建立合理的数学模型用以描述路灯照明分布情况。如图1(a)所示,对于A点处的点光源,它发出的光均匀地以该光源为中心向外发散,光照强度在离中心同样距离的位置处均匀分布,照度方向沿径向分布,可见在径向方向上,某点的光照强度与该点到中心光源距离的平方成反比,又考虑到存在偏角的情形,可得光源A其在B点处的照明亮度表达式有:
式(1)中k为量纲单位决定的比例系数,P为点光源的功率,d为点光源到待测点B的直线距离,为光源到点B的光线与水平面的夹角。
基于单光源的照明亮度分布情况,我们能建立如图1(b)所示的模型。前文中已经指出,本小节主要探讨道路两旁路灯对称排布的光照分布情况。事实上,基于类似的数学建模方法,同样可以推广到其他任意形式的路灯排布情形。在图1(b)中,取其中一处光源O1为原点,建立如图1(b)所示三维空间直角坐标系,图1(b)中O1O3为道路的宽度,O1O2为道路同侧相邻两盏灯之间的距离。各光源的坐标如图1(b)所示,每盏路灯的高度均为h,功率为P。由于照明亮度与照明距离的平方成反比,本模型中不考虑更远处的路灯光源在此区间内的照明,由此可得对于图1(b)中O1O2O4O3区域的某一点(x,y,z),同时考虑到此处z=0,可得四个光源在此处引起的照明强度为:
由此可以建立两侧路灯对称分布情形下的路面照明强度分布规律,如下式:
接下来,我们将基于本小节建立的数学模型,进行数值求解过程来分析其在路面上的照明强度分布情况。
3 优化结果与分析
由式(3)所示,如果直接进行数学求解分析路面照度最值将是一个非常复杂的问题。本小节主要提出采用数值求解的方式来探讨路面照明强度分布情况,其基本思想如图2所示,将待研究的区域在O1O2方向上(道路同侧两路灯之间的距离)分为N1份,在O4O3(道路宽度)分为N2份,这样就在待研究的区域上得到了个离散的点,通过获取这些点的坐标代入式(3)中就能得到每一点的光照情况[2]。接下来,本小节将采用计算机程序求解的方式得到O1O2O4O3区域内每一点的照明强度分布图。
在接下来的分析探究中,取路灯功率为2000W,系数k为1,路灯高为5m,道路的宽度为20m,道路同侧两路灯之间的距离为10m,两个方向分别划分100份。由此得到的亮度随空间位置的分布如图3所示,通过描绘每一点处的路灯照度分布情况,可以清晰的建立整个路面照明强度的分布情况。从图3(a)中可见,由于在模型取得的道路宽度是大于路灯间距的,因此从图3(b)中可见,整个路面上照明度最弱的地方分布在路面中央区域。
进一步地,我们提取了道路中轴线(x=10处)的照明强度随着位置y化的分布情况以及垂直于中轴线(y=5处)沿x方向的分布情况,即图3b中虚线上的照明强度分布情况。所得到的结果分别下图4所示,亮度在两个方向上都是对称分布的,在x方向,亮度最低的点在中间,而在y方向上,亮度最低的点在两侧。由此可得到整个路面在两个方向上照明强度的分布情况。
在实际道路系统中,经过本文的数学建模,再结合确保安全的情况下道路照明最低要求,就能实现对道路两侧路灯排布状况的优化[3]。
4 结语
本文从点光源光强是分布规律出发,对城市道路两侧路灯照明系统进行合理的数学建模,并进一步地通过对路面区域的离散化来进行计算机数值求解与分析,得到了整个路面区域上照明强度的分布情况。这种对路灯系统的数学建模及分析可以推广到各种路灯设计优化中,对道路系统的能源结构优化具有重要的意义,可以在满足人们交通安全和正常工作生活的条件下,达到节省电力能源的效果。
参考文献
[1]高尚.路灯安置优化问题研究[J].数学的实践与认识,2004(34):1-6.